Дипольный углерод кислород

Каждая связь углерод — кислород является полярной связью, вектор дипольного момента каждой связи наг рав-лен к атому кислорода. Но дипольный момент моле<улы СО2 равен О, потому что векторы дипольных моментов связей равны по величине, но направлены в разные [c.100]

Задача 1.5. Хотя связи углерод — кислород и бор — фтор должны быть полярными, дипольный момент соединений СО, и ВРз равен нулю. Предложите расположение атомов для каждого соединения, обусловливающее нулевой дипольный момент. [c.27]

Спектры стеарата бария, нанесенного на стальное зеркало, подтверждают эту точку зрения. Согласно этому, колебания, приводящие к изменениям дипольного момента параллельно поверхности, обусловливают в спектре отражения слабые полосы поглощения. Нормальные колебания вызывают повышение интенсивности полос. В результате полосы поглощения валентных колебаний при 2920 и 2850 см слабы, а полоса деформационных колебаний при 1468 см исчезает. Полоса поглощения антисимметричного валентного колебания углерод — кислород карбоксильной группы также исчезает, в то время как полоса симметричного колебания при 1435 см очень интенсивна. [c.399]

Первая из этих структур имеет дипольный момент, равный нулю, так как два момента связей углерод-кислород в точности компенсируют друг друга. Остальные структуры II и III, взятые по отдельности, имеют, вследствие наличия формальных зарядов, большие моменты, но они представлены в одинаковой степени и поэтому вместе приводят к моменту, равному нулю. Таким образом, вследствие резонанса между всеми тремя структурами молекула совершенно неполярна. [c.184]

С другой стороны, имеет значение и характер связи углерода с кислородом. Вследствие большой электроотрнцательности кислорода по сравнению с углеродом связь углерод — кислород также в некоторой степени поляризована с частичным положительным зарядом у атома углерода и отрицательным — у гидроксила. Однако следует иметь в виду, что эта поляризация не приводит к диссоциации на ионы, спирты не являются электролитами, а представляют собой нейтральные соединения, не изменяющие окраску индикаторов, но они имеют определенный дипольный момент. Остановимся на следующих химических реакциях [c.86]

В многоатомных молекулах полярность зависит от полярностей отдельных связей и от относительного расположения последних в молекуле, их симметрии. Так, в молекуле СОг две двойные связи углерода располагаются на одной прямой и расстояние, на котором находятся оба атома кислорода от углерода, одинаково, т. е. она обладает симметричным строением с ц. = 0. Молекула воды построена нелинейно, а связь Н—О сильно полярна. Вследствие этого молекула НгО в целом обладает значительным дипольным моментом. [c.8]

Отрицательный индуктивный эффект этих групп связан с большей электроотрицательностью атомов кислорода и азота по сравнению с атомом углерода. Алифатические соединения, содержащие такие группы, полярны. Дипольные моменты некоторых из них приведены ниже (в Д) [c.334]

Однако исходя из такой формулы невозможно объяснить, почему молекула СО имеет очень небольшой дипольный момент (0,1 Д у формальдегида р, = 2,3 Д) и почему, несмотря на наличие только секстета электронов на внешней электронной оболочке атома, углерода, молекула СО химически сравнительно инертна, а не ведет себя подобно карбену. Остается предположить, что в молекуле СО достройка внешнего электронного уровня атома углерода до октета осуществляется внутри самой молекулы за счет одной из неподеленных пар р-электронов атома кислорода [c.393]

Нужно отметить, что приведенная схема образования химической связи в молекуле СО является лишь первым приближением. Переход одной электронной пары атома кислорода с удерживанием ее также атомом углерода должен был бы сделать молекулу сильно полярной. Однако дипольный момент СО очень мал, он равен 0,36 10 Кл -м. В рамках приведенной схемы это можно объяснить некоторым сдвигом образующих связь электронных пар к атому кислорода. В следующем разделе дано более точное объяснение строения молекулы СО по методу молекулярных орбиталей, также приводящее к выводу, что связь в этой молекуле тройная. [c.103]

Дипольные моменты связей углерода с другими атомами тем больше, чем правее стоит элемент в периодической системе. Связь атома углерода с атомом фтора более полярна, чем связь с атомом кислорода, а последняя более полярна, чем связь с атомом азота. [c.57]

Электронный заряд на свободных атомах кислорода и углерода равняется 6 и 4 соответственно. В молекуле формальдегида электронный заряд на атоме кислорода составляет 6,2389, на атоме углерода — 3,6715. Это означает, что кислород как бы притягивает к себе электронное облако. Неравномерное распределение заряда по молекуле обусловливает наличие у нее дипольного момента. [c.62]

Отрицательный знак соответствует направлению дипольного момента от кислорода к углероду. [c.131]

В молекуле окиси углерода между углеродом и кислородом действуют две ковалентные связи С 0 Электронные пары несколько смещены к более отрицательному кислороду, в результате чего молекула становится малополярной с дипольным моментом 0,12D. Полярность молекулы и наличие у атома углерода свободной пары электрона объясняет способность молекулы к реакциям комплексообразования. Оксид углерода может ыть лигандом по отношению к положительному иону металла и нейтральному атому d-элемента в последнем случае образуются карбонилы металлов. Карбонилы делятся на одноядерные, содержащие один атом металла [Сг(СО)б], [Ре(С0)5] и др., и многоядерные, содержащие от 2 до 4 атомов металла [Fe2( 0)eJ, [ o2(GO)g], [Rh4( 0)iJ, [RUg( 0)i2] и др. Координативная связь возникает за счет пары электронов углерода молекулы СО. Особенно легко образуют карбонилы металлы подгрупп хрома, марганца и 8В группы. Карбонилы, как правило, либо жидкости, либо летучие твердые вещества. При нагревании карбонила координативная связь разрывается и происходит разложение на окись углерода и металл [Ni( 0)4l = Ni + 4С0. Этим пользуются для получения чистых металлов, для нанесения металлической поверхности на тела, имеющие сложный рельеф. Карбонилы металлов 8В группы часто применяют в качестве катализаторов. Карбонилы железа используют в качестве антидетонаторов моторного топлива. [c.479]

Как альдегиды, так и кетоны обладают дипольным моментом обусловленным более сильной электроотрицательностью атома кислорода их карбонильной группы по сравнению с атомом углерода, Существенное влияние на химическое строение карбонильной группы оказывает не только индуктивный эффект, характерный для а-связи, связывающей атомы С и О, но также наличие более легко поляризуемых электронов л-связи (см. стр, 38), и реальная структура карбонильной группы лучше всего может быть выражена в следующем виде [c.198]

Молекулы даже вполне симметричных простых эфиров имеют дипольный момент. Это, как и для воды, объясняется тем, что связи атомов углерода с атомами кислорода образуют между собой некоторый угол [c.178]

Рассмотрим, например, восстановление карбонильной группы. В этой группе атом кислорода, как более электроотрицательного элемента, оттягивает на себя я-электроны, в связи с чем я-связь поляризуется. Дипольный момент большинства альдегидов и кетонов по этой причине равен примерно 2,7— 2,9 Д. Такая поляризация приводит к тому, что атом углерода [c.36]

Строение тиофена и фурана аналогично детально обсужденному выше строению пиррола, с той лишь разницей, что в гетероцикл вместо фуппы КН включен атом серы или кислорода соответственно. Гетероатом предоставляет одну пару электронов для образования ароматической системы, так же как и в случае пиррола, а другая пара электронов, не включенная в ароматическую систему, занимает лр -гибридную орбиталь, расположенную в плоскости цикла. Канонические формы тиофена и фурана полностью аналогичны каноническим структурам пиррола. Однако большая электроотрицательность атомов серы и кислорода по сравнению с атомом азота определяют меньший вклад поляризованных канонических структур с положительно заряженным гетероатомом в истинное строение гетероциклических молекул. Для тиофена и фурана мезо-мерное смещение электронной плотности от гетероатома к атомам углерода цикла не перекрывает индуктивную поляризацию молекул в результате смещения электронной плотности к гетероатому (определяемые индуктивной поляризацией дипольные моменты тетрагидротиофена и тетрагидрофурана, равные 1,87 и 1,68 В соответственно, все же больше, чем дипольные моменты соответствующих ароматических молекул). В целом, молекулы тиофена и фурана представляют собой диполи со смещением электронной плотности к гетероатому [c.22]

Одним из простейших классов гетероциклических соединений является класс а-окисей (окиси этиленов, 1,2-эпоксиды). а-Окиси содержат трехчленный цикл,, состоящий из двух атомов углерода и одного атома кислорода. При изучении диффракции электронов на окиси этилена I и цис- и тра с-2,3-эпоксибутанах И и III найдены ожидаемые величины межатомных расстояний (С—С 1,54 А, С—О 1,43 а, с—Н 1,05 А) [1, 2], но искаженные углы между связями так угол между связями кислорода уменьшается до 67°, а величина угла между связями углерода (равная в тетраэдрической молекуле Ю9°28 ) составляет 57°26 и П7°28. Дипольный момент окисей этилена и пропилена оказался равным 1,88- эл. ст. ед. [3, 4]. [c.5]

Такой качественный вывод последовательности уровней, вообще говоря, оказывается невозможным для гетероядерных двухатомных молекул. Атомные орбитали одинакового типа, но принадлежащие двум химически различным атомам, имеют неодинаковые энергии. Их основные взаимодействия могут осуществляться с орбиталями иного типа на другом атоме, а не с орбиталями того же типа. Даже качественное обсуждение молекулярно-орбитальных энергетических уровней для таких молекул обычно требует обращения к методам, описанным в гл. 12. В очень редких случаях атомы молекулы обладают достаточно сходными свойствами, чтобы их молекулярно-орбитальные энергетические уровни удалось аппроксимировать изображенными на рис. 11.2. Наиболее примечательным примером таких молекул является СО. Несмотря на то что атомные орбитали кислорода по энергии расположены ниже, чем у углерода, возникающие молекулярные орбитали имеют энергетические уровни, расположение которых напоминает схему уровней гомоядерных двухатомных молекул. Электронная конфигурация молекулы СО совпадает с описанной выше для N2. И действительно, многие свойства СО близки к свойствам N2. В частности, энергия диссоциации СО лишь слегка превышает таковую для N2 ( 257 ккал/моль), и молекула имеет очень малый дипольный момент. [c.230]

В табл. 21.5 и 21.6. В диоксиде углерода связь между углеродом п кислородом промежуточная по длине между двойной и тройной связью. Изучение СОг и С 2 методом ИК-спектроскопии высокого разрешения представляет собой пример успешного применения этого метода для молекул, которые нельзя исследовать с помощью микроволновой спектроскопии из-за отсутствия у них постоянного дипольного момента. Структуры молекул СОг и S2 были также изучены в кристаллическом состоянии (С—О 1,155 А при 150 К [1], С—S 1,56 А [2]). Под давлением 30 кбар S2 полимеризуется, образуя черное твердое вещество, для описания которого была предложена цепочечная структура [3]. [c.23]

Значительная разность в электроотрицательностях атомов углерода и кислорода карбонильной группы и подвижность электронов кратной С—О-связи приводят к резко выраженной ее полярности дипольный момент равен 2,5-2,6 Д для альдегидов и 2,7-2,8 Д для кетонов. [c.220]

Важнейшая особенность карбонильной группы, которая определяет реакционную способность простейших карбонильных соединений — ее полярность и способность поляризоваться. Полярность — следствие того, что кислород обладает большей электроотрицательностью (3,5), чем углерод (2,4), а электроны двойной углерод-кислородной связи достаточно лабильны. Факт смещения электронной плотности от углерода к кислороду, превышающий наблюдаемый для соединения с одинарной С—О связью (эфиры, спирты), был подтвержден измерением дипольных моментов. [c.142]

Наличие дипольного момента и высокая поляризуемость молекул диоксида углерода приводят к тому, что адсорбционная емкость по этому газу в 20-30 раз превышает таковую по низкокипящим газам — аргону и кислороду. Падение адсорбционной емкости образцов по диоксиду углерода с увеличением обгара связано, очевидно, с вьп оранием полярных функциональных групп в процессе активирования или заменой их на менее активные. Следствием этого является уменьшение доли ориентационной составляющей в процессе адсорбции. [c.603]

Наконец, следует понимать, что диссоциация протонированного спирта становится возможной только благодаря сольватации карбониевого нона (ср. разд. 5.14). Энергия для разрыва связи углерод — кислород берется за счет образования большого числа ион-дипольных связей между ионом карбония и полярным растворителем. [c.162]

Экспериментальные данные подтверждают представления о структуре карбонильной группы, которые следуют из теории орбиталей. Метод дифракции электронов и спектроскопическое изучение альдегидов и кетонов показывают, что углерод, кислород и два других атома, связанных с углеродом карбонильной группы, лежат в одной плоскости углы связи у углерода карбонильной группы 0лизки 120° (2,094 рад). Большие дипольные моменты (2,3—2,8 Д) альдегидов и кетонов указывают на то, 1то электроны карбонильной группы распределены очень неравномерно. Ниже будет показано, каким образом физические и химические свойства альдегидов и кетонов связаны со структурой карбонильной группы. [c.588]

Из рассмотре ния двойной связи углерод — кислород в ке-тонах можно сделать вывод, что структуры а н Ь представлены примерно в равной степени. Структура а приблизиг тельно так же стабильна, как и Ь, несмотря на то, что она содержит меньше ковалентных связей но структура с отрицательным кислородом стабилизована вследствие большой электроотрицательиости кислорода. Третья структура с также должна иметь существенное значение, так как она стабилизована благодаря образованию тройной ковалентной связи. Последняя нейтрализует нестабильность, обусловленную неблагоприятным распределением зарядов. Наблюдаемое очень малое или равное нулю значение электрического дипольного момента дает основания полагать, что доля участия структуры с примерно такая же, как и структуры а. Структура Ь не должна иметь большого дипольного момента, а моменты структур а и с должны быть очень велики, примерно равны по величине и направлены в противоположные стороны. Если а я с представлены примерно в равной степени, то момент молекулы будет мал. [c.138]

Нужно отметить, что приведенная схема химической связи в молекуле СО является лищь первым приближением. Переход одной электронной пары атома кислорода.в совместное обладание с атомом углерода должен был бы сделать молекулу сильно полярной. Однако дипольный момент СО очень мал, он равен [c.96]

Термины трехцентровое связывание и четырехцентровое связывание используются для обозначения конфигурации взаимного расположения донора и акцептора. Названия не совсем правильны и недостаточно полно отражают суть дела, но удобны и поэтому широко используются [136]. В то же время они устанавливают наиболее стабильный диастереомер и указывают на возможную главную структурную особенность, обусловливающую различия в стабильности двух диастереомеров. Приведенные проекции Ньюмена показывают, что в обеих моделях донорная молекула связывается с (5,5)-акцептором тремя водородными связями между NH-гpyппaми и эфирными кислородами макроцикла. Три заместителя (малый, средний и большой) у асимметрического атома углерода распределены в пространстве таким образом, чтобы свести к минимуму влияния стерических факторов. Модель четырехцентрового связывания включает дополнительное диполь-дипольное взаимодействие с эфирной группой в результате стэкинга ароматических колец донора и акцептора. Тем не менее модель трехцентрового связывания стерически более устойчива. Причина заключается в том, что введение заместителей в 3- и З -положения делает комплекс более громоздким, а систему более селективной, благоприятствуя реализации модели трехцентрового связывания. Другими словами, когда комплекс становится более тесным из-за увеличения стерической затрудненности донора или акцептора, комплексообразование становится более стереоселективным. Вследствие этого (5,5)-акцептор склонен к выбору в качестве донорной молекулы 5-изомера. Отношение констант ассоциации диастереомеров может доходить до 18. [c.271]

В ульдегпллх и котопах атом кислорода свя ан о- и л-связями с одним и тем же атомом углерода. Вследствие высокой иоля-ри. уемости л-свя.чь сильно смещена в направлении более электроотрицательного атома кислорода. Несмотря иа то что длины связей С—О и С —О равны соответственно 0,143 и 0,121 нм, дипольный момент (который, как известно, является произведением заряда на расстояние между разноименными зарядами) этилового спирта [>авен 1.70 Д, а у ацетальде1 нда он составляет 2,70 Д. Эти значения свидетельствуют о том, что на атоме углерода карбонильной группы имеется значительно больший дефицит электронной плотности, чем на атоме углерода, связанном с группой ОН в спиртах, и поэтому альдегиды и кетоны должны легче реагировать с нуклеофильными реагентами. Первой стадией таких реакций является присоединение нуклеофильного реагента по связи С = 0 [c.162]

X—Н связью (X—кислород, азот, галогенид, углероде электроотрицательными заместителями). Акцептором водорода в таком комплексе выступает гетероатом молекулы (кислород, азот). Энергия водородной связи колеблется в пределах 10—50 кДж/моль. Расстояние О... Н Б комплексе типа О. .. Н - О — примерно на 10 м короче, чем сумма ван-дер-ваальсовых радиусов, т. е. водородная связь стягивает две молекулы в одну более компактную частицу. Водородная связь X — Н. .. V образуется за счет энергии электростатического притяжения дипольной X —Н-связи и остаточного заряда на атоме У. Водородная сязь тем прочнее, чем полярнее связь X — Н. [c.145]

Интересно отметить, что молекула другого оксида углерода С3О2 построена совершенно так же, как и СО2, с атомами кислорода на концах молекулы, и линейна. При низких температурах СдОг ведет себя как двухатомный газ. В молекуле С3О2 каждая связь расположена в плоскости, перпендикулярной плоскостям двух соседних л-связей. Одновременное сопоставление всех свойств изучаемой молекулы (низкотемпературная теплоемкость, отс>тствие дипольного момента, спектральные данные и другие) позволяют предположить линейное строение молеку лы С3О2 и сделать выводы об электронных состояниях аюмов. [c.37]

Наиболее интересен пример с оксидом углерода. Разность электроотрицательностей кислорода и углерода А (ЭО) = I. Между тем дипольный момент молекулы очень мал ц(СО) = 0,37-Кл-м (0,112 Д). Более того, как установлено радиоспектроскопическими методами, отрицательный полюс диполя в молекуле СО находится на более электроположительном атоме углерода, а не на кислороде, как следует из концепции электроотрицательности. Объяснение этому дает рассмотрение диаграммы молекулярных орбиталей СО (см. 33). Дипольный момент, создаваемый несимметричным распределением заряда на связывающих 4ст1я-орбиталях, компенсируется дипольным моментом неподеленной пары на 5ст-гибридной орбитали. Последняя сосредоточена вблизи ядра углерода и направлена в сторону, противоположную ядру кислорода. Благодаря этому результирующий диполь очень мал, и его отрицательный полюс неожиданно оказывается на атоме углерода. [c.138]

В случае одинарной связи полярность молекулы тем больше, чем больше различие в электроотрицательностях атомов, образующих связь. Если же атомы связаны кратной связью, то на основании значений электроотрицательностей не всегда можно однозначно оценить не только полярность связи, но и направление диполя. Так, разность электроотрицательностей углерода и кислорода составляет единицу. Можно было бы предположить, что дипольный момент молекулы СО близок к дипольному моменту молекулы НС1, так как разность электроотрицательностей атомов водорода и хлора также составляет единицу. Однако Цнс1 = 3,44 10 ° Кл-м, а цсо = 0,344-10- ° Кл-м. Неожиданным, на первый взгляд, является и то, что отрицательный конец диполя в молекуле СО направлен в сторону менее электроотрицательного атома углерода. [c.111]

Следует иметь в виду, что ряд молекул, не имея дипольного, обладает так называемым квадрупольным моментом хотя заряды в них расположены симметрично, они смещены друг относительно друга. Примером может служить молекула СО2, в которой оба атома кислорода, несущие избыточный отрицательный заряд< расположены на одной линии с атомом углерода, что обеспечивает, в отличие от воды, отсутствие дипольного момента. Однако эта мрлекула за счет квадрупольного момента также способна к специфическому взаимодействию. Возможно проявление при сорбции также и некоторых видов комплексообразования. [c.34]

В насыщенных гетероциклических соединениях - тетрагидрофуране, тет-рагидротиофене и пирролидине - дипольный момент определяется вкладом только а-остова. В каждой из этих молекул гетероатом является отрицательным концом диполя, что обусловлено более высокой электроотрицательностью атомов кислорода, серы и азота по сравнению с атомом углерода. [c.440]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология