Электроотрицательность атомов энергетическая

Рассмотрим два свободных атома в газообразном состоянии один электроположительный, например цезий, другой электроотрицательный, например хлор. В этом случае могут образоваться свободные ионы при переходе одного электрона от атома цезия к атому хлора. Этот переход состоит из двух энергетических процессов во-первых, атом цезия должен получить достаточное количество энергии для ионизации, т. е. для удаления электрона, занимающего б5-орбиталь эта энергия называется энергией ионизации Г. [c.69]

Дальнейший ход вычислений, по крайней мере в принципе, совершенно очевиден необходимо найти параметры Су, с% и Сз из условия устойчивости энергетической функции (3.33). На практике, однако, почти всегда делают еще одно допущение. Именно, если А — более электроотрицательный атом, чем В, то членом, соответствующим одновременному пребыванию обоих электронов у ядра В, пренебрегают таким образом, в (5.23) коэффициент Сз можно опустить. Итак, если г )ков и -фион — нормированные функции ковалентной и ионной структур, то полную волновую функцию можно представить в виде [c.143]

Как видно из электронных формул, это атомы с незавершенными энергетическими уровнями. У атома натрия большой радиус атома (1,86 А) и очень малый ионизационный потенциал и электроотрицательность (1,01), поэтому он завершает энергетический уровень, отдает свой неспаренный Зх -электрон сильно электроотрицательному атому хлора (2,83). При переходе атома натрия в положительно заряженный ион 1 а+ радиус его сильно уменьшается от 1,86 А до 0,98 А у иона. [c.50]

Имеется, однако, другой источник электронов в виде примеси. Хорошо известно, что все вещества содержат в-большем или меньшем количестве примеси. Может случиться, что атом примеси принадлежит более электроотрицательному элементу. Он легче отдает электрон, который перейдет в зону проводимости. Электроотрицательный атом примеси имеет энергетические уровни, отличающиеся от уровней энергии основной массы атомОв, входящих в кристал- [c.244]

Химические свойства. Для завершения внешнего энергетического уровня атому кислорода не хватает двух электронов. Энергично принимая их, кислород проявляет степень окисления, равную —2. Однако в соединении кислорода с фтором Ор2 общие электронные пары смещены к фтору, как к более электроотрицательному элементу. В этом случае степень окисления кислорода +2, а фтора —1 (стр. 85). [c.220]

Примером сигматропных реакций может быть и хорошо известная перегруппировка Кляйзена (рис. 56, а). При реакции происходит поворот я-орбиталей у атомов 1 и 6 и их регибридизация до вр -состояния, одновременно происходит разворот лопастей о-связи в положении 3—4 и их регибридизация до я-орбиталей (рис. 56, б). Конечным итогом реакции является образование новой о-связи в положении 1—6 и двух новых я-свя-зей в положении 2—3 и 4—5. Четырехцентровое переходное состояние в этом случае имеет вид, изображенный на рис. 56, в. Затем система стабилизируется запрещенным по симметрии, но очень выгодным энергетически [1,3]-переходом атома водорода к атому кислорода и образованием ароматической системы бензола. Энергетическая выгодность в данном случае, помимо выигрыша за счет энергии резонанса ароматического ядра бензола, определяется и значительно большей электроотрицательностью атома кислорода по сравнению с атомом углерода (сравнить с нереализуемой схемой на рис. 52). Наличие в системе атома кислорода вместо тетраэдрического углеродного атома не допускает оценки перегруппировки с точки зрения супра- или антараповерхностного перехода. Появившиеся в последнее время данные по ускорению перегруппировки Кляйзена под действием кислот не противоречат отнесению перегруппировки к сигматропным процессам, так как протонирование атома кислорода или хотя бы блокирование его электронной пары могут, не меняя [c.649]

Пирсон обобщил эти факты и ввел изменение в терминологию, разделив кислоты и основания на жесткие и мягкие [16]. Под мягким основанием Пирсон понимал основание с большой поляризуемостью, малой электроотрицательностью, легкостью окисления донорного атома и с вакантными низкими по энергии орбиталями. Под жестким основанием он понимал основание с противоположными свойствами, т. е. донорный атом должен характеризоваться малой поляризуемостью, большой электроотрицательностью, трудно восстанавливаться и иметь вакантные орбитали высокой энергии. Акцепторному атому мягкой кислоты — металла класса (б), по Пирсону, присущи одно или больше из следующих свойств низкий или нулевой положительный заряд, большие размеры и несколько легко возбуждаемых внешних электронов . Акцепторный атом жесткой кислоты — металла класса (а) — имеет малый размер, высокую положительную степень окисления и не имеет внешних электронов, легко возбуждаемых на высокие энергетические уровни . [c.361]

Дело в том, что атом водорода имеет гораздо меньшие размеры, чем все другие атомы. Он очень слабо экранирован и может вследствие этого подходить очень близко к неподеленным парам электронов других атолюв. Энергия возникающего при этом электростатического притяжения оказывается соизмеримой с энергией прежней связи и поэтому энергетический барьер перехода протона от одного электроотрицательного атома к другому весьма невелик [c.30]

Химические свойства. Атом серы, имея незавершенный внешний энергетический уровень, может присоединять два электрона и проявлять степень окисления, равную —2. Такую степень окисления сера проявляет в соединениях с металлами и водородом (например, Na S и HaS). При отдаче или оттягивании электронов к другому атому более электроотрицательного элемента степень окисления может быть +2, +4 и +6. [c.212]

Эта реакция окислительно-восстановительная. Здесь атом хлора как сильно электроотрицательного элемента оттянул на свой наружный энергетический уровень электрон от атома натрия — ярко выраженного электроположительного элемента. Натрий окислился, проявив себя восстановителем, хлор восстановился, сыграв роль окислителя. [c.67]

Делокализация имеет место также и в молекуле недиссоци-ированного фенола (см. стр. 39), однако в этом случае в связи с отсутствием избыточного заряда она менее эффективна, чем в анионе II, что должно приводить к некоторому снижению стремления аниона связываться с протоном. Действительно, как было показано, фенолы являются более сильными кислотами, чем алифатические спирты (р/Са самого фенола равно 9,95), но значительно более слабыми, чем карбоновые кислоты. Это связано с тем, что делокализация отрицательного заряда в карбоксильном анионе осуществляется между очень близкими по энергии структурам (см. выше), включающими центры с двумя сильно электроотрицательными атомами кислорода. Для аниона фенола II структуры с отрицательными зарядами на атомах углерода ароматического кольца энергетически близки друг другу, но обладают значительно более высокой энергией, чем структура с отрицательным зарядом на атоме кислорода. При этом из всех электроотрицательных центров только один включает сильно электроотрицательный атом кислорода, Поэтому в случае фенола относительная стабилизация аниона по сравнению недиссоциированной молекулой должна [c.74]

Теоретическое объяснение водородных связей довольно несложно. Всякий сильно электроотрицательный атом сильно оттягивает электроны от соседних атомов. Атом водорода способен удержать на своей связывающей орбитали только два электрона. При сильном оттягивании этих электронов в одном на-правленип, например в сторону атома кислорода, с которым связан данный атом водорода (посредством а-связи), противоположная сторона атома водорода становится сильно положительной, особенно в направлении продолжения межъядерной оси кислород — водород. Это объясняется тем, что у водорода нет других электронов на орбиталях с более низкими энергетическими уровнями, и поэтому с указанной стороны его ядро остается неэкранированным. Если водород связан с сильно электроотрицательным атомом, дипольный момент такой связи очень велик и еще более усиливается за счет появления на продолжении межъядерной оси довольно оголенного ядра водорода. При приближении с этой стороны какого-либо другого сильно электроотрицательного атома возникает большая сила притяжения между ним и атомом водорода. Такие силы уменьшаются, если атом водорода смещается от оси, соединяющей ядра двух соседних электроотрицательных атомов, поскольку ядро атома водорода становится тем лучше экранированным, чем больше его удаление от межъядерной оси. [c.476]

Но так как в азиридине есть электроотрицательный атом азота, то уменьшение высоты его энергетического барьера инверсии происходит вследствие отрицательного индуктивного эффекта азота. Поэтому электроотрицательные атомы должны понижать барьер инверсии, тогда как они его повышают. Следов8 Бльно, повышение барьера инверсии происходит не из-за отрица- тельного индуктивного эффекта. [c.82]

Теория строения бензола, соответствующим образом модифицированная, служит основой для качественных выводов о строении пиридина. Однако удовлетворительный количественный расчет энергетических состояний пиридина в настоящее время невозможен, так как из-за наличия гетероатома необходимо вычислять новые неизвестные интегралы взаимодействий. Наблюдения показывают, что введение гетероатома мало изменяет размер и форму молекулы (разд. 2,6). Другие свойства, особенно энергия мезомерии (разд. 3,6) и экзальтация диамагнитной восприимчивости (разд. 4.д), которые обусловлены делокализацией я-электронов, также изменяются незначительно. Однако гетероатом создает дипольный момент [у пиридина = —2,26Д (—7,46-10- Кл-м)], отрицательный знак которого означает, что в соответствии с ожидаемым эффектом электроны смещены по направлению к более электроотрицательному атому азота [24]. Основываясь на проведенном в гл. III, разд. 1,в и г анализе дипольных моментов простых алкиламинов и учитывая влияние удлинения углеродной цепи, мо/Кно было бы ожидать, что дипольный момент пиридина, обусловленный лишь влиянием электроотрицательности азота на о-электроны, будет составлять только около —1,0Д (—3,3-10 Кл-м). Необходимо, таким образом, предположить, что дополнительный момент, равный —1,2Д (—3,96-10 ° Кл-м), возникает вследствие смещения электронов я-системы в среднем это смещение составляет 0,04 А (4-10" нм), т. е. в несколько раз превышает среднее смещение а-электронов. Дипольный момент хинолина равен —2,29Д (—7,56-10" Кл-м), а момент изохинолина составляет —2,73Д (—9,01-10 Кл-м) [24]. Эти моменты также обусловлены электроотрпца-тельностью атома азота, влияние которой в изохинолине распространяется на электроны более удаленного кольца. [c.165]

Самопроизвольная передача электрона от металлического атома к атому неметалла в действительности вряд ли осуществляется.. Дело в том, что потенциал ионизации первого порядка даже для наиболее активных щелочных металлов больше, чем сродство к электрону типических электроотрицательных элементов. С эгой точки зрения оказывается энергетически невыгодным образование молекулы Na l из элементов, так как первый ионизационный потенциал натрия равен 5,14 В, а сродство к электрону атом хлора — [c.85]

Самопроизвольная передача электрона от металлического атома к атому неметалла в действительности вряд ли осуществляется. Дело в том, что потенциал ионизации первого порядка даже для наиболее активных щелочных металлов больше, чем сродство к электрону типичных электроотрицательных элементов. С этой точки зрения оказывается энергетически невыгодным образование ионной молекулы Na l из элементов, так как первый ионизационный потенциал натрия равен 5,14 В, а сродство к электрону атома хлора — 3,7 эВ (ионизационный потенциал, выраженный в вольтах, численно равен энергии ионизации в электрон-вольтах). Из квантовой механики также следусзт, что полное разделение зарядов с возникновением идеальной ионной связи Ai B никогда не может осуществиться, так как из-за волновых свойств электрона вероятность его нахождения вблизи ядра атома А может быть мала, но отлична от нуля. [c.64]

Шкала электроотрицательностей по Малликену. Первый потенциал ионизации /1 показывает, какую энергию нужно затратить, чтобы оторвать от атома один электрон, а величина сродства к электрону Е является мерой легкости присоединения к атому одного электрона. Можно принять, что чем меньше /] и Ей тем меньше и сродство атома к электрону. Среднее арифметическое из этих величин Р. Малликен назвал степенью электровтрицательности (хм). Этот подход отличается ясностью и простотой, однако имеет один недостаток его ограничение обусловлено тем, что не всегда с высокой надежностью можно определить значение 1. При этом нужно помнить следующий принцип Если атом переводится в ион, то энергетические уровни электронных орбиталей изменяются , причем необходимо знать эти новые уровни энергии вновь образовавшегося иона и внести коррективы в значения Л и Е] соответственно. Малликен получил величины электроотрицательностей для многих элементов (табл. 2.11). Эти значения легко сопоставить с электроотрицательностями (д ), полученными другими способами, путем пересчета д м = 0,336 (л м — 0,615). [c.71]

Ка И р н---В) так же как между АТ/ г и АЯн- -в для всех классов соединений, авторы определили величины рЯ н- -в 12] и АЯн-.-в [3] разных функциональных групп при Ка = О (АЯ = —28 ккал1моль) (табл. 1). Изменения энергетических характеристик Н-комплексов при одной и той же основности связываются авторами этих работ с различиями в электроотрицательности атомов В ив электронных эффектах атомов X, связанных с кислородом в группе Х = 0. Особое значение придается различиям в сольватационной способности ониевых ионов ВН . [c.257]

Обратим внгшание на различие между двумя группами Н—С=С и X—-С=С. Связь X—С должна быть сг-типа, и ее полярность будет отличаться от полярности связи Н—С. Если X — галоген, например, фтор, то два а-электрона X—С-связи будут оттягиваться к атому X. В результате атом углерода обедняется электронами, и к нему начинают сильнее притягиваться другие электроны. Предположим, что это должно увеличить энергетическую разницу между состояниями ТУ и 7 и таким образом привести к синему (т. е. в сторону коротких волн) сдвигу в ноглощении. Можно дать следующее объяснение синего сдвига (см. Х.1 и 2). Повышенную способность атома углерода, соседнего с заместителем X, притягивать электроны, можно описать изменением прежней величины а кулоновскогр терма этого атома до новой а — б, где б — положительна. (Заметим, что а, отрицателен, так что а — б > а и, следовательно, кажущаяся электроотрицательность этого атома повышена. Таким образом необходимо рассмотреть энергетические уровни двух я-электронов, движущихся около двух атомов углерода, когда кулоновские термы равны а — б, а, а резонансный интеграл равен р. Сравнение с уравнением (229) показывает, что энергии двух молекулярных орбиталей даются корнями детерминантного уравнения [c.93]

В качестве сопряженной кислоты здесь в равновесии с основанием находится не его протонированная форма, а положительно заряженный карбокатион, обычно именуемый ионом карбония. В связи с относительно низкой эффективной электроотрицательностью углерода концентрация положительного ионного заряда на нем энергетически невыгодна. Поэтому вторичная основность проявляется только в случае таких заместителей X, X и X", которые способны оказать на ион кар бония достаточно большое стабилизирующее влияние. Положительно заряженный атом углерода относится к числу очень сильных —/ -заместителей. Следовательно, в качестве стабилизирующего фактора может выступать полярный резонанс между заместителями X, X и X" и положительно заряженным атомом углерода. Такой резонанс достаточной интенсивности имеет место, если заместители относятся к я-электронным системам, в первую очередь — к ароматическим. Поэтому в качестве типичных вторичных оснований выступают трифенилкарбинол, продукты его замещения и аналогично построенные соединения с тремя ароматическими циклами у атома углерода, связанного с гидроксильной группой [c.263]

Возникновение ионной связи рассмотрим на примере образования соединения хлорида натрия Na l. Атомы натрия и хлора, из которых образовалось соединение, резко отличаются по электроотрицательности ОЭО атома Na равна 1,01, атома хлора—2,83. Электронные формулы этих атомов соответственно ls 2s 2/7 3s и s"-2s"2p 3s 3p . Как видно из электронных формул, это атомы с незавершенными энергетическими уровнями. Очевидно, для завершения их атому натрия легче отдать [c.64]

В первом соединении связь Ва—О почти ионная и сродство атома кислорода к электрону практически уже насьшдено, что уменьшает тенденцию к отрыву электронов от атома 51 кислородом (см. стр. 64) и обусловливает существенно ковалентную связь 81—О. Во втором случае атом кислорода уже не может насытить свое сродство к электрону с одной стороны в той мере, как в ортосиликате бария, и поэтому связь 51—О будет более ионная, чем в первом примере. Большая полярность связи вызывает больший эффективный заряд на атоме 51, а следовательно, и повышение его электроотрицательности. Таким образом, по мере полимеризации силикатов электроотрицательность кремния будет непрерывно увеличиваться, что в свою очередь делает энергетически выгодной замену Ре на (А ре 1,7, Л"мg=Ъ2]. [c.145]

Этот атом азота вносит один электрон в л-систему, и будучи более электроотрицательным, чем замещенный им атом углерода, приводит к понижению высшего занятого энергетического уровня молекулы в основном состоянии. В первом возбужденном состоянии у обоих соединений А и В на место центрального атома приходится узел, т. е. отсутствие электронной плотности. Поэтому возбужденные энергетические уровни у них оказываются эквивалентными. В таком случае энергия возбуждения азопроизводного будет выше и его полоса поглощения будет сдвинута в коротковолновую сторону. В общем случае, когда группа —СН=, занимающая центральное положение в цепи сопряжения, замещена на —N—, всегда наблюдается подобный гипсохромный сдвиг полос поглощения, если в цепи четное число двойных связей, и наоборот, ба-тохромный сдвиг, если оно нечетное. Это обусловлено тем, что высота энергетического уровня в возбужденном состоянии зависит от того, оказывается ли на месте центрального атома пучность или узел электронной плотности. [c.39]

Первый заключается в большой протонной подвижности водорода, связанного с электроотрицательными атомами, имеющими неподеленные электронные пары, особенно с атомами, принадлежащими к группам азота, кислорода и фтора. Связанный с такими атомами протон очень мало экранирован, благодаря чему к нему может близко подойти другой атом, обладающий активной пеподелеппой электронной нарой энергия возттикающего при этом электростатического притя кения оказывается соизмеримой с энергией прежней связи. Таким образом, лишь очень небольшой энергетический барьер препятствует переходу протона от одного электроотрицательного атома к другому, например, и следующей реакции [c.19]

Экспериментальные данные показывают, что значения Ка для алканолов лежат в области 10" —10" , т. е. фенол — значительно более кислый, чем любой алканол. Это означает, что в водном растворе фенолят-ион может существовать в значительно более высокой концентрации, чем алкоголят-ион иными словами, если сформулировать это более строго, в сравнимых физических условиях изменение энтальпии — энтропии нри ионизации фенола в большей степени благоприятствует образованию фенолят-иона, чем алкоголят-иона. Поскольку отсутствуют детальные данные относительно изменения энтропии при ионизации фенолов и алканолов, интерпретация наблюдаемого большого различия в величинах Ка дается на основании измерения энергетических характеристик, и для качественной оценки их необходимо сравнивать относительную легкость удаления протона от фенола и алканола и относительную устойчивость образующихся анионов по отношению к воде. Что касается первого из этих пунктов, являющегося менее существенным, то очевидно, что ионизация алканола протекает, как удаление протона от атома кислорода, который с самого начала являлся сильно электроотрицательным, а в конце процесса приобретает полный отрицательный заряд (если не учитывать неизбежного рассеяния заряда за счет сольватации). С другой стороны, ионизация фенола протекает, как отщепление протона от кислородного атома, который уже является электронодефицитным за счет -1-М-эффекта более того, этот атом кислорода связан с тригонально гибридизованным атомом углерода, электроотрицательность которого заметно выше электроотрицательности тетраэдрически гибридизованпого углерода. В соответствии с этим основание (вода) будет легче отрывать протон от фенольной ОН-группы, чем от ОН-группы алкано 1а, поскольку в первом случае атом водорода с самого начала будет нести больший частичный положительный заряд. Что же касается относительной устойчивости образующихся анионов по отношению к воде, то очевидно, что насыщенный углеводородный остаток не может обеспечить стабилизации алкоголят-иона за счет эффективного рассеяния избыточного заряда, в то время как ароматическое кольцо способно стабилизировать анион таким путем. На этом основании также можно ожидать, что фенол будет иметь большее значение величины Ка, чем алканол. [c.348]

Различия в электроотрицательности можно использовать для оценки ионной составляющей преимущественно ковалентной связи между двумя элементами. Применимость этих данных для рещения других задач весьма ограниченна. Попытки с помощью электроотрицательностей предсказывать распределение элементов между кристаллом и сосуществующим расплавом оказались неадекватными и теоретически ие обоснованными (см., например, дискуссию в работах, [45] и [429]). Однако, поскольку в общем с ростом электроотрицательности атома металла сила связи металл — кислород увеличивается, было высказано предположение 429], что электроотрицательности можно использовать для качественной оценки различий в поведении атомов при их перераспределении между кристаллической фазой и жидкостью. Рассмотрим случай, когда атом X обладает более высокой электроотрицательностью, чем атом Y. Меньшая длина связей в жрщкости по сравнению с кристаллической фазой того же состава приводит к большему перекрытию электронных орбиталей. Это в большей степени сказывается на X, чем на Y, и поэтому X будет энергетически стабильнее в жидкости, чем Y, при прочих равных условиях. [c.158]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология