Гибридизация длины связей атома углерода

Каждый атом углерода в алканах находится в состоянии 5р -гибридизации и образует четыре а-связи С—С и С—Н, углы между которыми равны 109,5°. Длина связи С—С в алканах равна [c.247]

КАРБОНИЛЬНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ, содержат карбонильную группу С=0 Один из наиб распространенных типов иеорг. и орг в-в. К ним относятся, напр, СО, СО 2, карбонаты, мочевина. Однако под К с в узком смысле понимают лишь альдегиды и кетоны, а также (в меньшей степени) карбоновые кислоты и их производные В этих соед наиб полио проявляются характерные св-ва карбонильной группы, к-рые связаны с ее полярностью (ц 7,7 10 ° Кл м) и обусловлены резонансом С=0<- С —0 Длина связи С=0 0,123 нм, энергия 692-733 кДж/моль Группа С=0-электроноакцепторный заместитель, обладает отрицат индукционным и мезомерным эффектами Карбонильный атом С имеет / -гибридизацию и связь С=0 находится в одной плоскости с двумя а-связями углерода, углы между ними близки к 120°. [c.325]

Рассмотрим геометрию более сложных молекул, например простейшей из аминокислот — глицина NHg— Hg—СООН. Построим его каркасную модель. Для этой модели приближенное определение валентных углов и межъядерных расстояний осуществить легко. Карбоксильный атом углерода так же, как в карбонат-ионе С0 , имеет р -гибридизацию, а остальные атомы (средний атом углерода, азота аминогруппы и атом кислорода гидроксильной группы) имеют sp -гибридизацию. Но, как видно из рис. 11.28, валентные углы и длины связей, которые можно оценить по ковалентным радиусам, не определяют геометрию молекулы глицина полностью одинарные связи N—С, С—С и О—С в этой молекуле обладают незатрудненным, практически свободным осевым вращением. Если условимся распо- [c.191]

Каждый атом углерода в диацетилене находится в состоянии зр-гибридизации. Поэтому молекула его линейна. Однако длина связи между атомами углерода 2 и 3 (одинарная связь) близка к длине двойной связи из-за дополнительного л-взаимодействия между указанными углеродными атомами. [c.114]

Однако, если учесть, что атом углерода имеет зр-гибридизацию, ожидаемая длина С—С-связи в 4.И1 а равна только 2x0,70= = 1,40 А и важность структур 4.1П6 и 4.П1в становится незначительной. [c.128]

На рис. 1.1 изображены атомы углерода и водорода в виде кружков разного диаметра на самом деле модели атомов представляют собой щары, размер которых в определенном масштабе характеризует их ван-дер-ваальсовы радиусы. Когда образуется химическая связь, то атомы подходят друг к другу ближе, чем это отвечает ван-дер-ваальсовым радиусам. Чтобы смоделировать это, надо срезать часть щара (как срезают дольку лимона или яблока), причем расстояние от центра щара до среза должно соответствовать ковалентному радиусу. Складывая атомы-шары срезанными частями, получают полусферическую модель (рис. 1.2). В ней расстояния между центрами шаров правильно передают длину связи как сумму ковалентных радиусов (в нашём примере—углерода и водорода). Естественно, что на шаре, моделирующем атом углерода в состоянии 5р -гибридизации, [c.9]

Характеристика элемента. Атом углерода имеет 6 электронов ls 2s 2p . Последние два электрона располагаются на отдельных р-орбиталях и являются неспаренными. В принципе, эта пара могла бы занимать одну орбиталь, но в таком случае сильно возрастает межэлектронное отталкивание. По этой причине один из них занимает 2рх-, а другой либо 2ру, либо 2рг-орбиталь. Электронная конфигурация з 25 2рх 2ру 2р2°. Различие энергии 5- и р-подуровней внешнего слоя невелико, поэтому атом довольно легко переходит в возбужденное состояние, при котором один из двух электронов с 25-орбитали переходит на свободную 2р. Возникает валентное состояние, имеющее конфигурацию 1з 2з 2рх 2ру 2р2 Именно такое состояние атома углерода характерно для решетки алмаза. Тетраэдрическое пространственное расположение, одинаковая длина я энергия связей объясняются возникновением четырех равнозначных функций д в результате взаимного наложения 5- и р -функций. Это явление, как известно, называют 5рз-гибридизацией, а возникающие функции — рЗ-гибридными (рис. 62, а). Если принять прочность связи, возникающей в результате объединения з-элект-ронных пар, за единицу, то прочность р-связи оказывается равной уз, а 5р -гибридной связи 2. Таким образом, образование четырех 5рЗ-связей обеспечивает атому углерода более устойчивое состояние, чем три р — р- и одна 5 — -связи. Помимо р -гибридиза-ции у атома углерода наблюдается также зр - и р-гибридизация (рис. 62,6, в). В первом случае возникает взаимное наложение [c.212]

Благодаря этому наклону расстояние между атомами водорода увеличивается на 0,2 А (до 2,36А). Длины связей в пор-финовом ядре соответствуют обычным связям в ароматических гетероциклических соединениях. В пиррольных кольцах двойные связи С==С не участвуют в сопряжении, фенильные кольца также являются изолированными ароматическими системами. Длина связи С—Срп отвечает сг-связи между атомами углерода в состоянии -гибридизации, фенильные группы повернуты относительно плоскости порфинового ядра на 61° и 63 , одна из них (а-фенил) наклонена к плоскости ядра вдоль линии Ст—С(4)—С(7) на угол 9,1° и атом С(7> поднят над плоскостью ядра на 0,68А (рис. 21а). Расстояния между соседними атомами азота внутренней полости макроцикла равны 2,92 и 2,91 А. расстояния от центра полости до атомов азота составляют 2,03 и 2,10 А, значения длин связей и валентных углов приведены в табл. 6. Локализация двойных связей в пиррольных кольцах, изолированность фенильных групп и поворот их относительно порфинового ядра на угол 60—80°, длина связи С—Ср 1,49— [c.232]

Геометрия расположения заместителей при атоме углерода, находящегося в данном валентном состоянии, определяется гибридизацией его электронных орбит. Например, насыщенный 5р -атом углерода имеет тетраэдрическую систему валентностей, а олефиновый зр -атом углерода — плоскую тригональную конфигурацию. Любые изменения в валентных углах, вызванные стерическими напряжениями, приводят к некоторому перераспределению вкладов 5- и р-орбит в отдельные связи. з-Орбиты являются сферическими и, вообще говоря, меньше, чем р-орбиты, обладающие цилиндрической симметрией, так что изменения в их соотношении при гибридизации приводят к изменениям длин отдельных связей и вызывают изменения частот колебаний. Поскольку олефиновый атом углерода имеет только одну 5-орбиту и две р-орбиты, способные гибридизоваться, то усиление 5-характера одной связи должно компенсироваться усилением р-характера другой связи. Простым примером, иллюстрирующим это положение, служит циклопропан, у которого валентные углы углерода с естественной тетраэдрической направленностью связей уменьшены вследствие напряжения цикла. Это означает, что несколько увеличивается кратность связей С — С, а у связей С — Н больше проявляется з-характер, вследствие чего они становятся более короткими и частоты их колебаний повышаются до 3030 см . [c.546]

Валентным углом называется угол между направлениями связей, образуемых многовалентным атомом. Так, в молекуле воды две связи О—Н расположены друг относительно друга под углом около 100° это и есть валентный угол атома кислорода. Атом азота в трехвалентном состоянии имеет три связи, направленные к углам основания трехгранной пирамиды, в вершине которой находится азот. В качестве примеров на рис. 15 приведены длины связей и валентные углы в молекулах воды и аммиака. Валентный угол атома углерода зависит от типа гибридизации. [c.33]

Молекулярноорбитальная модель бензола выглядит следующим образом каждый атом углерода в кольце рассматривается как находящийся в состоянии р2-гибридизации и образующий три р -гибридных о-связи с валентными углами 120°. Все атомы, образующие молекулу, расположены в одной плоскости. На образование трех связей (двух С—С и одной С—II) каждый углеродный атом затрачивает три из четырех своих валентных электронов. Оставшиеся шесть электронов углеродных атомов располагаются на р-орбиталях (оси которых перпендикулярны к плоскости ядра) по одному у каждого атома углерода. Так как атомы углерода находятся на равных расстояниях в кольце, то р-орби-таль центрального атома углерода в любом из трех последовательных атомов образует л-связь, перекрываясь в равной степени с р-орбиталями двух боковых атомов углерода этой тройки. Две образующиеся таким образом молекулярные орбитали сливаются одна с другой с образованием делокализованной молекулярной орбитали (я-орбитали), охватывающей все кольцо, что обеспечивает более стабильное распределение электронной плотности, чем любое другое, при котором электроны рассматриваются попарно локализованными между соседними углеродамч (как в этилене). По этой причине длина связей С—С у бензола лежит между длиной связей простых и двойных, а прочность их значительно выше, чем в этилене. Бензол более стабилен, чем циклогексатриен, структуру которого для бензола предложил Кекуле. Необходимо сообщить довольно большое количество энергии молекуле бензола, чтобы возбудить ее до такого состояния реакционной способности, в котором молекула находилась бы, если бы у нее была структура, предложенная Кекуле. Разность энергий фактической молекулы и структуры Кекуле в основном возникает за счет делокализации я-электронов, и ее называют энергией делокализации молекулы она составляет 36 ккал/моль. [c.21]

В состоянии 5р -гибридизации атом углерода связан с четырьмя заместителями. Если эти заместители одинаковы, то модель представляет собой правильный тетраэдр с валентными углами 109°28. Если с атомом углерода связаны неодинаковые заместители, то валентные углы отклоняются от тетраэдрических, разными оказываются и длины связей — тетраэдр становится неправильным. В состоянии хр -гибридизации атом углерода связан с тремя заместителями, причем все четыре атома лежат в одной плоскости, валентные углы равны 120°. Углерод в состоянии 5р-гибридизации связан с двумя заместителями все четыре атома системы с тройной связью лежат на одной прямой, валентный угол равен 180°. Все это хорошо известно из курса органической химии и не требует дополнительного обсуждения. [c.8]

В простых карбонильных соединениях атомы углерода карбонильной группы находятся в состоянии тригональной гибридизации. Два атома соединены одной а- и одной л-связями, и двойная связь образует угол, близкий или равный 120° (2,09 рад), с каждой из двух других связей, образованных атомом углерода. Двойная связь, имеющая длину около 1,22 А (12,2 "Ю нм), поляризована сильно электроотрицательным атомом кислорода, который притягивает к себе как а-, так и я-заряд, в результате чего атом углерода становится электронодефицитным, а группа в целом — способной проявлять —/-эффект. Необычно большая величина этого эффекта сказывается и па соседней связи С — Н (С — Н-связь альдегидной группы СНО) и па связи С — Н, образуемой соседним атомом углерода и а-атомами водорода. Поэтому атомы водорода, находящиеся в а-положении к карбонильной группе, очень активны, в частности они относительно легко ионизируются в присутствии оснований. Карбонильная группа также проявляет —М-эффект в тех случаях, когда она находится в сопряжении с непредельной или ароматической группой, и для ароматических соединений орто- и пара-положения дезактивируются в большей степени, чем л ета-положение, которое поэтому становится более доступным для электрофильной атаки. Энергия связи С = О составляет примерно 165 ккал/моль (690,8-10 Дж/моль), что [c.370]

Атом лития на 25-подуровне имеет один неспаренный электрон и, следовательно, соединение должно иметь состав LiH. У атома бериллия этот подуровень заполнен и нет ни одного неспаренного электрона, следовательно, бериллий не должен образовывать ни одной химической связи. У бора и следующих за ним элементов (С, N, О, F) происходит последовательное заполнение 2р-подуровня, и атомы этих элементов будут иметь определенное число неспаренных электронов. Если при образовании связей учитывать только наличие неспаренных электронов, то для этих элементов должны образоваться следующие водородные соединения ВН, СН , NH3, Н7О, HF. Отсюда видно, что, применяя только обменный механизм образования химической связи, можно вступить в противоречие с экспериментальными данными бериллий образует соединение с водородом состава ВеНг, водородные соединения бора также имеют другой состав, а простейшее соединение углерода с водородом имеет состав СН4.Устранить это противоречие можно, предположив, что атомы элементов второго периода в образовании молекул участвуют в возбужденном состоянии, т.е. происходит распаривание 5-электронов и переход их на р-подуровень. Но тут возникает другое несоответствие с опытными данными. Поскольку энергии 5- и р-электронов различны, то и энергии образуемых ими химических связей должны отличаться, а, следовательно, подобные связи Э-Н должны иметь разную длину (в зависимости от того, орбитали какого типа принимают участие в их образовании). Согласовать теорию и эксперимент можно, введя предположение об усреднении энергий 5- и р-подуровней и образовании новых уровней, на которых энергии электронов, находящихся уже на орбиталях другого типа, одинаковы. А раз это так, то по правилу Хунда, в атоме появляется максимальное число неспаренных электронов. Эта гипотеза получила название явления гибридизации, а орбитали, образующиеся в результате усреднения энергий подуровней, называются гибридными. Естественно, что при этом меняются и форма электронных облаков, и их расположение в пространстве. В зависимости от того, какие орбитали участвуют в образовании гибридных орбиталей, рассматривают различные типы гибридизации и пространственные конфигурации образовавшихся гибридных орбиталей (см. рис. 14.). Число получившихся гибридных орбиталей должно быть равно общему числу орбиталей, вступивших в гибридизацию. В зависимости от того, какие орбитали взаимодействуют между собой, рассматривают несколько типов гибридизации [c.48]

В полном согласии со стереохимнческими закономерностями (которые определяются длинами валентных связей и величинами валентных углов) структура сахарного остатка D переходит из конформации кресла в конформацию полукресла. Здесь атом (d имеет. sp2-THn гибридизации и располагается в одной плоскости с атомом С(2) и 0(5) (см. рис. 18). Поскольку атом углерода С(о несет положительный заряд, подобные структуры принято называть карбокатионами, или ионами карбония. В данном с.лучае, где по соседству находятся положительно заряженные атомы углерода и кислорода, структуру правильнее будет назвать карбоксони-евым ионом. [c.173]

А. Слои состоят из правильных шестиугольных колец. Каждый атом кольца образует три ст-связи за счет трех эектронов атома углерода в состоянии 25р -гибридизации. Эти связи расположены в одной плоскости под углом 120°. Оставшиеся шесть р-электронов кольца делокализованы. Плоская форма шестиугольных колец обусловливает параллельность орбиталей этих электронов. Перекрывание их облаков приводит к тому, что все р-электроны свободно движутся по всему кольцу, создавая высокую электропроводность графита. Делокализацией р-электронов объясняется также и то, что длины связей [c.306]

Но когда центральный атом содержит два валентных электрона, один из которых находится на з-орбитали со сферической симметрией, а другой — на гантелеобразной р-орбитали, возникают сложности. Если считать, что орбитали сохраняют свою направленность, то в молекуле ВеГз, например, атомы фтора должны быть неравноценны по энергии и длине связи, а опыт свидетельствует о полной симметрии молекулы с углом связи 180°. Во всех соединениях предельных углеводородов и их производных атом углерода всегда находится в центре тетраэдра с углами между связями, равными 109°28, хотя в атоме углерода есть один а-электрон и три р-электрона. Целый ряд подобных экспериментальных фактов привел, с одной стороны, к правилам Джиллеспи для объяснения и предсказания валентных углов (см. раздел 6.2.2), а с другой, к понятию о гибридизации электронных облаков. [c.236]

Коустанты /сн изменяются в очень широком диапазоне — от 100 до 250 Гц. Рассматривают следующие факторы, влияющие на величину константы /сн а) гибридизация атома углерода (илн 5-характер) б) электроотрицательность заместителей, присоединенных к атому углерода в) длина связи С—Н, гсн- [c.94]

Изменение гибридизации от sp к sp должно обязательно приводить к увеличению s-характера связи и, таким образом, к ее укорочению. Поэтому вследствие меньшей средней длины, а также меньшей среднеквадратичной амплитуды валентного колебания С — D-связи тригоиальная конфигурация для дейтерированной молекулы должна быть сравнительно более устойчивой. Это заключение справедливо независимо от того, рассматриваем ли мы возмущающий потенциал, обусловливающий этот эффект, как линейную или как более крутую, чем линейную, функцию. Атом углерода в состоянии 5/7 -гибридизации является, кроме того, более электроотрицательным. Это должно приводить к тому, что укорочение С — Н-связи будет протекать легче, чем ее растяжение. Поэтому в соответствии с доводами, приведенными в разд. П1Б, этот фактор также должен приводить к повышению устойчивости тригональной конфигурации для дейтерированного соединения. Это является благоприятным обстоятельством, поскольку не ясно, что оба эти эффекта вполне разделимы. [c.125]

Аналогичную идею сочетания гибридизационного и ионного факторов для объяснения длин связей F выдвинул и Питерс [66]. Как известно, при накоплении связей F во фторметанах или при двух атомах углерода во фторэтиленах происходит заметное укорочение всех связей, образованных атомами углерода. Менее ярко этот эффект проявляется при накоплении атомов хлора. Эти факты представляли крепкий орешек для теоретиков, и объяснения со ссылкой только на гибридизацию или только на влияние разницы в электроотрицательностях атомов фтора и углерода не были достаточно удовлетворительны. Питерс комбинирует оба эти соображения. Атом фтора оттягивает на себя (withdraw) электроны от атома углерода. Поэтому, чем больше атомов фтора соединено с данным атомом углерода, тем больший положительный заряд приобретает последний. По всей вероятности, оттягивается к атому фтора 2р-электрон, который менее прочно соединен с атомом углерода. [c.259]

Эти представления полностью согласуются с результатами рентгеноструктурного исследования [327, 328]. Фактически связанный бутадиен-1,3 находится в г ггс-форме и является совершенно плоским, хотя плоскость С4Н6 не параллельна плоскости, содержащей три атома углерода Ре(СО)з-группы. Все длины связей С—С в бутадиене-1,3 равны, как и следовало ожидать, при условии осуществления полной делокализации я-электронов. Эти связи несколько короче 1,45 и 1,46 А, чем этого можно было бы ожидать для одинарной связи, образующейся между двумя 5р -гибридизованными атомами углерода. Угол между связями С—С—С составляет 118° это хорошо согласуется с такого типа гибридизацией. Атом железа приблизительно равно отстоит от всех атомов углерода диена ( 2,1А), но он ближе к центрам связей бутадиена-1,3, чем к самим атомам углерода. Предполагают [328], что величины расстояний Ре—С исключают возможность образования а-связей между атомами металла и атомами углерода. Бутадиен-1,3 занимает два координационных места его концевые атомы углерода образуют [c.173]

При расчете длин связей нужно иметь в виду, что ковалентный радиус углерода, образующего двойную связь, вычислялся из данных для соединений типа КгС—СНг, в которых атом углерода находится в состоянии хр -рибридизации. В рассматриваемом соединении атом углерода находится в состоянии р-гибридизации, что должно сказываться на величине его ковалентного радиуса. Предположив, что для атома углерода, образующего двойную связь, при переходе от к р-гибридизации наблюдается такое же уменьшение ковалентного радиуса, что и для атома углерода, образующего простую связь, находим [c.15]

С формальной точки зрения атом углерода находится в состояния 5р-гибридизации, молекула С —0 + полярна, ее диполный момент имеет незначительную величину 0,1 > 11] частота валентных колебаний связи С—О -2150 сж" [6, 9], а ее длина 1,13 А 12]. [c.149]

Из этого можно сделать важный вывод. Так как в результате сопряжения суу мариая энергия всех электронов не изменяется, коллективные свойства молекулы, т. е, зависящие от общей электронной энергии, не должны существенным образом меняться при сопряжении, и аддитивные соотношения должны вьнюлняться для сопряженных систем. Следовательно, длины связей, а также энергии образования молекул не должны существенно отличаться от аддитивных значений. Действительно было показано, что при правильном учете характера гибридизации ато.мов углерода представление об укорочении центральной связи в бутадиене (а также аналогичных связей) за счет делокализации на ней л-электро юв не является необходимым и длина связи — строго аддитивная величина. [c.40]

Фосфин РНз — аналог аммиака, бесцветный крайне ядовитый газ, обладающий чесночным запахом. Он хорошо растворим в дисульфиде углерода S2, бензоле СбНб, этиловом эфире (СгН5)20 и других органических растворителях. Молекула РНз имеет такое же пирамидальное строение, как и молекула аммиака, но со смещением атома фосфора к вершине тригональной пирамиды и углом между связями в 94°, много меньшим тетраэдрического (109°). Связи Р—Н (длина связи 142 пм) являются чисто ковалентными типа Sa - Ра- Гибридизация АО фосфора, видимо, не происходит, а электронная плотность распределяется по трем связям Р—Н. Поэтому атом фосфора по сравнению с атомом азота в значительной мере теряет свои донорные свойства (см. раздел 5.3). [c.291]

Структура карбена установлена. При возникновении он существует в возбужденном состоянии с высокой энергией — в синглетном состоянии в котором два валентных не участвующих в образовании связей электрона спарены. Из этого состояния он переходит в состояние с меньшей энергией (триплетное состояние), в котором эти электроны являются неспаренными (ср. правило Гунда). Триплетное состояние почти линейно, подобно троесвя-занному атому углерода в этине, и в нем две р-орбитали участвуют в связывании и но одному электрону находится на каждой из двух р-орбиталей. Длина связи С — Н составляет 1,03 А (10,3-Ю нм). С другой стороны, в синглетном состоянии имеется лишь одна свободная р-орбиталь, два спаренных электрона находятся на орбитали, имеющей в основном -характер, а связывающие орбитали обладают в основном р-характером. Эти видно из того факта, что угол связей Н — С — Н составляет 103° (1,797 рад), а не 120° (2,094 рад), как это следует для тригональной гибридизации. [c.178]

Атом бора имеет три валентных электрона и четыре валентные орбитали. Обычно он использует три орбитали, образуя 5р -гибриды в таких соединениях, как ВРз- Углерод имеет четыре валентных электрона и четыре орбитали. За исключением тех случаев, когда он образует кратные связи, эти орбитали используются для 5р -гибридизации. Атом азота имеет пять валентных электронов и четыре орбитали. Как правило, он образует три связи с другими атомами в структурах с тетраэдрической конфигурацией, а четвертая гибридная 5р -орбиталь у него занята неподеленной электронной парой (разд. 13-3). Углерод и азот способны образовывать двойные и тройные связи в результате я-перекры-вания, обсуждавшегося в разд. 13-4. По сравнению с длиной простой связи длина двойных связей, образуемых этими элементами, сокращается на 13%, а длина тройных связей-на 22%. Прочность кратной связи повыщается благодаря наличию электронов на связывающей молекулярной п-орбитали, возникающей в результате перекрывания атомных я-ор-биталей. Но перекрывание я-типа между орбиталями становится достаточно больщим для возникновения связи только при близком расположении атомов. По этой причине 81 и другие элементы третьего и следующих периодов неспособны образовывать кратные связи. Кремний имеет 10 внутренних электронов по сравнению с 2 в атомах С и N. Отталкивание этих внутренних электронов не позволяет двум атомам 81 сблизиться настолько, насколько это необходимо для достаточного я-перекрывания р-орбиталей и возникновения двойных связей. Несмотря на все попытки химиков синтезировать соединения со связями 81=81 и 81=С, ни одна из них до сих пор не увенчалась успехом. За небольшими исключениями, образование двойных и тройных связей ограничено элементами второго периода, в атомах которых число внутренних электронов не превышает 2. Исключения, к числу которых относятся 8=0, Р=0 и 81=0, объясняются перекрыванием между р- и -орбиталями, этот вопрос будет рассмотрен в разделе, посвященном кремнию. [c.271]

Кроме длины и энергии важными характеристиками химической связи являются насыщаемость и направленность. Однако эти свойства присущи лишь ковалентной связи. Ионная связь, природа которой обусловлена ненасыщенным и пространственно симметричным электростатическим полем центрального иона, ненасыщена и не имеет какого-либо определенного направления. Насыщаемость ковалентной связи выражается в ограничении числа валентных связей, которые может дать данный атом. Например, азот притягивает три атома водорода с образованием молекул ЫНз, молекул же МН4, ЫН5 и т. д. не существует. Согласно квантово-механическим соображениям в образовании связи могут участвовать только неспаренные электроны атома число их определяет валентность элемента. В простых случаях число неспаренных электронов в атоме находится с помощью принципа Паули и правила Гунда, в более сложных рассматривается возможность гибридизации волновых функций. Направленность связей объясняет стереохимию молекул, которая начала развиваться после того как Ле-Бель и Вант-Гофф (1874) выдвинули важнейший тезис о тетраэдрическом расположении валентностей углерода. [c.18]

Две наиболее распространенные модификации углерода — алмаз и графет — сильно отличаются по кристаллической структуре и свойствам. Алмаз представляет собой один из самых прочных кристаллов. Каждый атом в алмазе тетраэдрически окружен четырьмя ближайшими соседями. Мы считаем, что это происходит в результате образоваиия (гибридизации) четырех совершенно одинаковых молекулярных орбиталей о-типа, состоящих из одной 25- и трех 2р-атом1Ных орбиталей каждого атома углерода. Образованные таким образом молекулярные орбитали обладают строгой пространственной ориентацией и направлены к четырем вершинам тетраэдра на этих орбиталях располагаются только связывающие электроны, и образуемые ими связи характеризуются небольшой длиной. Такие связи очень прочны, и это придает кристаллу высокую твердость, т. е. способность сопротивляться деформации. Когда по кристаллу алмаза наносят резкий удар, энергия удара расходуется на разрыв связей, и кристалл раскалывается или разбивается В дребезги. Если удар направлен точ>но вдоль одной из плоскостей кристалла, то он раскалывается на два отдельных монокристалла. Если же удар не приходится вдоль какой-либо из плоскостей кристалла, энергия удара распределяется по нескольким таким плоскостям, и кристалл разбивается вдребезги. [c.516]

Согласно теории молекулярных орбиталей л-электрониых соединений (например, сопряженных углеводородов) (Хюккель, 1931), л-электроны занимают молекулярные орбитали, охватывающие всю молекулу. В сопряженных углеводородах с п углеродными атомами имеется 4л валентных электронов. 3 электронов распределены по орбиталям с р -гибридизацией и участвуют в образовании Зга/2 о-связей между углеродными атомами их можно считать локализованными между парами соседних атомов. л-Электроны движутся над скелетом прочных ст-связей ). Все л-орбитали имеют узловую плоскость, совпадающую с плоскостью ядра. Если бы ядерный каркас подвергался неограниченному растяжению так, чтобы каждый атом оставался в своем гибрндизованном валентном состоянии, а длина всех углерод-углеродных связей неограниченно возрастала, то орбитали сохраняли бы свои характерные свойства симметрии, но взаимодействие между электронами неограниченно уменьшалось бы. В пределе у каждого углеродного атома оказалось бы по одному л-электрону в обычной / -орбитали. Поэтому л-орбитали сопряженной системы можно приближенно выразить линейными комбинациями атомнь ьх 2р-орбиталей. [c.24]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология