Поляризация связей в молекулах

Образование полярных молекул (поляризация) связано с электроотрицательностью элементов, т. е. различной способностью атомов элементов притягивать к себе электроны других атомов. Так, например, для водорода она составляет 2,1, для углерода — 2,5, для азота — 3,07, для кислорода — 3,5, для фтора—4,1. Наиболее электроотрицательные атомы способны притянуть к себе соответственно и большую часть электронной пары. В результате этого одна часть молекулы становится как бы положительно заряженной, а другая получает больший отрицательный заряд, т. е. происходит поляризация связей — молекула становится полярной (диполем). [c.26]

По данным работы [655], диэлектрическая изотерма сорбции воды на торфе также является ломаной линией. На основе калориметрических сорбционных опытов было высказано предположение, что первым двум участкам изотермы отвечает различная энергия связи молекул с центрами сорбции, а третьему, с наибольшей производной е7 а, — образование в процессе сорбции водородных связей между сорбированными молекулами. Существенно, что при критической величине сорбции ао обнаруживается резкое увеличение коэффициента диэлектрических потерь е", обусловленное, по-видимому, значительным возрастанием электропроводности материала вследствие образования цепочек из сорбированных молекул и функциональных групп сорбента — карбоксильных (СООН), гидроксильных (ОН) и других полярных групп. При этом предполагалась возможность эстафетного механизма переноса протона вдоль цепочек, что обусловливает значительное возрастание е и е". Наличие протонной проводимости и протонной поляризации позволяет объяснить не только большие величины с1г /<1а, но и частотную зависимость критической гидратации Со, обнаруженную для ряда сорбентов [646, 648]. Здесь необходимо отметить, что при измерении диэлектрических характеристик применяются слабые электрические поля, которые не могут повлиять на про- [c.245]

ИНДУКЦИОННЫЙ ЭФФЕКТ — взаимное влияние отдельных атомов или радикалов молекулы вследствие различия их электроотрнцательностей, характеризующей способность данного атома или радикала (Л") оттягивать нли отталкивать электрон а-связи, соединяющей X с остальной частью молекулы. В результате И. э. электронная пара а-связи смещается в сторону более электроотрицательного атома, происходит поляризация связи, проявляющаяся в образовании дипольных моментов (Т-связей. И. э. обозначается стрелкой, направленной от менее электроотрицательного атома (донора) к более электроотрицательному (акцептору) И -> С1. Поляризация связи обозначается также частичными зарядами на соответствую-в+ в- [c.108]

Недостатком метода Кирквуда, отмеченным Я- И. Френкелем, является то обстоятельство, что нельзя совместить представление о вращении молекулы с ее жесткой связью с соседями. Поэтому при рассмотрении ориентации диполей в электрическом поле необходимо учитывать их заторможенность. Очевидно, что эта заторможенность существенно влияет на поляризацию сорбированных молекул, взаимодействующих с молекулами твердого сорбента, подвижность которых значительно меньше подвижности окружающих диполь молекул жидкости. [c.252]

Жидкие растворы-очень удобная среда для протекания химических реакций. Благодаря быстрому смешиванию жидкостей предполагаемые реагенты часто сближаются друг с другом, поэтому столкновения их молекул и, следовательно, химические реакции могут осушествляться гораздо быстрее, чем это происходит в кристаллическом состоянии. С другой стороны, данное число молекул в жидкости помещается в меньшем объеме, чем то же число молекул в газе, поэтому реагирующие между собой молекулы в жидкости имеют больше шансов вступить друг с другом в контакт. Вода-особенно подходящий растворитель для проведения химических реакций, поскольку ее молекулы полярны. Молекулы Н2О, а также ионы Н и ОН , на которые вода диссоциирована в небольшой степени, могут способствовать поляризации связей в других молекулах, ослаблять связи между атомами и инициировать химические реакции. Не случайно зарождение жизни на Земле произошло в океанах, а не в верхних слоях атмосферы или на суше. Если бы жизнь была вынуждена развиваться посредством реакций между веществами в кристаллическом (твердом) состоянии, 4,5 миллиарда лет прошедшей до сего времени истории Земли едва хватило бы на то, чтобы этот процесс мог начаться. [c.76]

Первой стадией реакции является образование я-комплекса ароматического соединения с молекулой хлора. Катализатор взаимодействует с этим комплексом, что помогает поляризации связей и образованию карбоний-иона [c.423]

Так, РМХ правильно воспроизводит относительные энергии этана и циклогексана, зигзагообразную структуру полимерной цепи полиэтилена и пр. (см. раздел 10.4). Кроме того, чрезвычайно важной положительной стороной РМХ является довольно точное воспроизведение им относительного порядка энергетических уровней и строения МО молекул со слабой поляризацией связей, что иллюстрирует рис. 97. Это делает РМХ важным средством качественного анализа структурных эффектов, основанного на изучении МО молекул, их реакции на геометрическое искажение и введение заместителей (см. раздел 10.4). [c.301]

Силы взаимодействия между полярными и неполярными молекулами (индукционный эффект). В этом случае притяжение возникает в результате поляризации неполярных молекул под действием силового поля полярных молекул. Поляризация неполярных молекул происходит за счет смеш,ения внешней электронной оболочки (электронного облака) относительно атомного ядра. В масляном сырье больше всего поляризации подвержены углеводороды, в молекулах которых имеются двойные связи, т. е. ароматические и непредельные. Поляризация не. зависит от молекулярного движения и, следовательно, не зависит от температуры, [c.70]

Вместо молекулы кетона во взаимодействии с НСЮ может участвовать молекула воды. Роль кетона, как и воды, в этой реакции, возможно, заключается в активации молекулы НСЮ за счет ослабления и поляризации связи С1-0 [c.81]

Как уже было упомянуто в разделе V,86, молекулы воды могут также создавать диполи путем образования координационной связи с поверхностью металла. Эти диполи выполняют ту же роль, что и диполи, образующиеся в результате поляризации самих молекул. [c.71]

Реакции нуклеофильного замещения (5к). Итак, поляризация связи С—X в галогеналкилах способствует замещению галогена X на другие атомы или группы атомов при действии на них нуклеофильными реагентами (отрицательно заряженными ионами или молекулами, имеющими неподеленную пару электронов, см. с. 25). Реакции замещения такого типа, как известно, называются реакциями нуклеофильного замещения (. IN). Они идут исключительно н растворах, так как при этом энергия разрыва связи С—X значительно ниже. [c.93]

Реакции гидроксильного водорода. Образование алкоголятов Спирты — практически нейтральные вещества. Однако атом водо рода гидроксильной группы, обладая некоторой подвижностью, спо собен вступать в реакции замещения. Такая подвижность зависит в первую очередь, от взаимного влияния атомов кислорода и водо рода в молекуле спирта. Атом кислорода как более электроотрица тельный элемент, оттягивая электронную плотность от водород ного атома, способствует поляризации связи О—Н [c.107]

Прежде всего остановимся на индуцированной поляризации. Если молекулу с симметричным распределением зарядов внести в электрическое поле с напряженностью Е, то на ядра и электронную оболочку будут действовать противоположно направленные силы, вследствие чего центры тяжести зарядов раздвинутся и возникнет диполь л, = а . Коэффициент пропорциональности ю называют поляризуемостью. Она характеризует размер и подвижность электронной оболочки, поэтому ее измеряют как степень ослабления электрического поля, т. е. как диэлектрическую проницаемость е. Между е и средним моментом всех диполей и имеется связь, которая выражается уравнением Клаузиуса — Мосотти [c.99]

Молекулярная рефракция — непосредственная мера поляризуемости молекулы, т. е. подвижности зарядов под влиянием электрического поля. Поляризация связана со смещением (деформацией) электронных оболочек атома относительно его положительно заряженного ядра. В результате смещений электрические центры тяжести положительного и отрицательного электричества не совпадают в одной точке, и атом становится полярным. Полярной становится и составленная из таких атомов молекула. Поляризуется, следовательно, и вещество в целом. В связи с тем что поляри- [c.86]

К одной из особенностей карбоновых кислот можно отнести их взаимодействие с галогеном, приводящее к образованию галогенозамещенных карбоновых кислот. Из-за присутствия галогенов в молекуле кислоты происходит поляризация связи О—Н, поэтому галогенозамещенные кислоты являются более сильными, чем исходные карбоновые кислоты. Со спиртами кислоты образуют сложные эфиры [c.310]

Деформация молекул в электрическом поле связана с преодолением их сопротивления изменению структуры и практически не зависит от. температуры. Напротив, ориентация сводится к преодолению беспорядочного расположения молекул, обусловленного их тепловым движением. Чем выше температура, тем интенсивнее это движение и тем, следовательно, более затрудненной становится ориентация. Поэтому ориентационная часть поляризации (а вместе с ней и поляризация полярных молекул) при повышении температуры уменьшается, тогда как деформационная часть (и обусловленная только ею поляризация неполярных молекул) остается неизменной. [c.105]

Поляризационные эффекты составляют важную сторону действия ионов металла как на субстрат, так и на молекулы, вступающие с ним в реакцию в активной зоне фермента. В качестве примера можно указать на поляризацию связи С = 0 (карбонильной группы), координационно связанной с ионом металла. В результате такой поляризации электронный заряд кислорода смещается [c.364]

Присоединение к двойной связи и затем действие молекулы воды ведет к образованию соединений, содержащих ион карбония, а поляризация связей в нитрилах способствует направленному взаимодействию с ионами водорода и водой, в результате которых получается амид [c.373]

Поляризуемость связи — это ее способность становиться полярной или еще более полярной. Этот процесс происходит как под воздействием внешнего электрического поля, так и под влиянием другой молекулы, являющейся партнером по реакции. Результатом этих воздействий может быть поляризация связи, сопровождающаяся ее полным разрывом. Связующая пара электронов при этом остается у более электроотрица- [c.69]

Химические свойства. 1 еакции присоединении. Вследствие высокой поляризации связи С = 0 она легко разрывается при действии полярных молекул типа [c.373]

Способность вращать плоскость поляризации связана с асимметрией в пространственном строении молекул оптически активных веществ. Согласно Ле-Белю и Вант-Гоффу, четыре валентности углерода направлены в пространстве так, что атом углерода как бы находится в центре тетраэдра, а атомы и группы, соединенные с углеродом, размещаются в вершинах тетраэдра. Ле-Бель и Вант-Гофф показали, что если в молекулах вещества имеется хотя бы один атом углерода, соединенный с четырьмя различными атомами или группами, то такие молекулы асимметричны, т. е. не имеют плоскости симметрии, и в этом заключается причина оптической активности вещества. [c.198]

Вначале происходит образование нуклеофильной частицы А". В реакции 1 это изображено в виде диссоциации молекулы НА с образованием протона № и аниона А", однако это лишь упрощенная схема. На самом деле диссоциации может и не происходить. Молекула реагента в целом может проявлять нуклеофильные свойства за счет имеющейся в ней поляризации связей или свободных электронных пар именно такова природа нуклеофильности воды, сероводорода, спиртов, аммиака, аминов. Катионная часть реагента не обязательно должна быть водородом, это может быть также атом металла и др. [c.174]

Индуктивный эффект. При рассмотрении вклада электронов в простую ковалентную связь, образованную двумя атомами, можно видеть, что разделение электронов не всегда эквивалентно. В симметричной молекуле —А (например. Из, СЬ, НО—ОН) два ядра, содержащие соседние связывающие электроны, неразличимы, и в отсутствие каких-либо экстремальных факторов распределение электронной плотности будет симметрично (т. е. электроны поделены равномерно). Если, однако, рассматривать молекулу А—X, где А и X — различные элементы (например, HF, I I), то здесь, естественно, и ядра будут различны. Кроме того, атомы А и X могут сильно отличаться по своей электроотрицательности. В таких условиях вклад электронов в ковалентную связь будет асимметричен (т. е. неэквивалентное распределение) и электронная плотность сместится к более электроотрицательному элементу. Подобное электронное смещение, приводящее в крайних ситуациях к образованию ионов, во многих ковалентных связях вызывает лишь слабую поляризацию связи, обозначаемую [c.25]

В ненамного более сложной молекуле, такой, например, как А—А—X, распределение электронной плотности в связи А—А уже не будет симметричным, поскольку поляризация связи А—X наводит частичный положительный заряд на центральном атоме, т. е. А—А +—X -. Этот заряд делает центральный атом молекулы чуть более электроотрицательным, чем его левый за- [c.25]

В СОСТОЯНИЯХ, когда эта способность развита в сильной степени, атом водорода может настолько интенсивно взаимодействовать с электронами другого атома, что между ними устанавлн-иается довольно прочная связь (с энергией связи 5—7 ккал/моль н больше), которая может хорошо проявляться в спектрах. Однако она все же много слабее обычной химической связи (энергия которой составляет примерно 30—100 ккал/моль). Водородная связь возникает в результате междипольиого взаимодействия двух сильно полярных связей, принадлежащих различным молекулам (или одной и той же молекуле), но она в значительной степени усиливается вследствие взаимной поляризации связей, обусловленной указанными особенностями водородного атома. С другой стороны, деформация молекул, вызываемая образованием водородной связи, в соответствующих случаях способствует образованию донорно-акцепторных связей. [c.83]

При растворении веществ, обладающих сильно полярными молекулами (например, H2SO4), происходит ослабление и поляризация связи между противоположно заряженными частями молекулы, приводящее к образованию ионов. Объяснить это можно тем, что в среде с высокой диэлектрической проницаемостью (диэлектрической постоянной) е ослабляется сила электростатического притяжения между ионами, равная, согласно закону Кулона [c.383]

Электронное возбуждение влияет на дипольные моменты не только путем изменений в геометрии молекулярного скелета, но и через перераспределение самих электронов. Определяя это распределение, дипольные моменты таким образом предполагают возможное химическое поведение возбужденных состояний. Изменения в дипольном моменте при возбуждении можно установить по влиянию полярных растворителей на спектры поглощения и флуоресценции и по воздействию приложенных электрических полей на деполяризацию флуоресценции, возбужденной поляризованным светом. Все эти изменения могут происходить как в сторону увеличения, так и в сторону уменьшения величины дипольных моментов. Например, в формальдегиде (метаноле) дипольный момент уменьшается от 2,3 дебая в основном состоянии до 1,6 дебая в состоянии ( , я ), тогда как для бензофенона эти значения составляют 2,9 и 1,2 дебая в основном и возбужденном состояниях соответственно. Уме1[ьше-ние дипольных моментов определяется уменьшением поляризации связи С = 0 в возбужденной молекуле. В то же время дипольный момент ароматической молекулы, такой, как 4-нитроанилин, при возбуждении увеличивается от 6 до 14 дебая. Это происходит в значительной мере благодаря процессам переноса заряда в возбужденном состоянии можно ожидать, что полностью биполярная структура 4-нитроанилина, с полностью отрицательными зарядами на каждом кислороде и полностью положительными зарядами на каждом азоте, должна иметь дипольный момент около 25 дебая. [c.150]

Поляризация связей оказывает существенное влияние на электронную плотность молекул в смеси. Числовой характеристикой поляризации молекул является дипольный момент. Смещение электронной плотности и возникновение 7г-СЕЯзей увеличивает дипольные момееты и реакционную способность мо-лек-улы. [c.167]

Относительно слабо сольватированная молекула трет-бутилхло-рида дает при этом два сильно сольватированных иона. Естественно полагать, что уже образование активированного комплекса сопровождается значительной поляризацией связи С—С1 и, следовательно, значительной перестройкой сольватной оболочки. [c.129]

Простейшим органическим нитросоединением является нитрометан — H3NO2 (т. пл. —17, т. кип. 101 °С). Молекула его полярна (р, = 2,71)) и характеризуется структурными параметрами d( N) = 1,49, d(NO) = 1,22 А, / ONO = 127°. Для силовой константы связи С—N дается значение к = 4,7. Присоединение нитрогруппы к атому С настолько усиливает поляризацию связей С—Н, что нитрометан в водном растворе ведет себя, как слабая кислота ( i=l-10- ). Кислотная функция динитрометана выражена уже отчетливо (i i = 3-10 ), а НС(Ы02)з (т. пл. 25 °С, (X = 2,7) является сильной кислотой (I = 7-10- ), для которой известен ряд солей. Сам тринитрометан (иначе, нитроформ) бесцветен, а ион [ (N02)3] имеет желтую окраску. Тетранитрометан представляет собой бесцветную жидкость (т. пл. 14, т. кип. 126 °С), способную разлагаться со взрывом. Затвердевающая лишь при —30 °С смесь 70% С(N02)4 и 30% N2O4 может быть использована в качестве окислителя реактивных топлив. [c.565]

ДОНОР (лат. donare — дарить) — в химии — атом или группа атомов, содержащая неподеленную пару электронов. За счет этой пары и вакантной орбиты акцептора образуется донорно-акцептор-ная связь. Наличие и положение Д. в молекуле вещества определяет направление смещения электронов, поляризацию связи, дипольный момент и др. [c.92]

Уравнение Клаузиуса — Мосотти не отражает зависимость мольной поляризации от температуры. И действительно, имеется много веществ, для которых такая зависимость отсутствует. Среди газов к таким веществам относятся Н , Мо, О2, все углеводороды симметричного строения метан, этилен, ацетилен, бензол и т. д. Однако имеется весьма много веществ, для которых мольная поляризация зависит от температуры. Например, для аммиака при Т = 292,2° К Р = 57,57 см 1моль при Т = 466,0° К Я = 39,59 см 1моль. Для второй категории веществ характерно именно уменьшение мольной поляризации с повышением температуры. П. Дебай связал этот факт с наличием у таких молекул дипольного момента и в отсутствие внешнего электрического поля. Происхождение такого постоянного дипольного момента объясняется природной асимметрией молекулы. При внесении вещества, состоящего из полярных молекул, в электрическое поле возникающая поляризация связана с двумя причинами [c.258]

В первые же годы возникновения электронных теорий химического сродства стало ясно, что химическая связь не является чем-то раз навсегда данным, что она претерпевает различные изменения, модификации в зависимости от того, какие атомы ее образуют и в каких процессах она принимает участие. Внутреннее электрическое поле молекулы неоднородно, электроны распределяются неравномерно, ввиду различной электроотрицательности атомов. Органическая молекула обычно оказывается поляризованной. Эта поляризация может быть двух типов. Постоянная поляризация обусловлена статическими электронными смещениями динамическая, временная поляризация связана с действием внешних полей. Понимание электронных смещений было результатом исследований английской школы химиков и в первую очередь Льюиса, Лепуорса, Робинсона, Ингольда. Этим исследователям принадлежит разделение эффектов электронных смещений в молекуле на статические и динамические. В свою очередь каждый из этих эффектов, как выяснилось, проявляется по-разному, в зависимости от того, рассматриваются ли а- или я-связи. [c.62]

Химические свойства. Являясь производными углеводородов, С1шрты обладают всеми их химическими свойствами. Вместе с тем наличие гидроксильной группы определяет индипидуальные химические свойства спиртов. Наличие в молекуле спирта атома кислорода, обладающего более высокой электроотрицательностью, чем атомы углерода и водорода, приводит к показанной на структурной формуле этилового спирта поляризации связей [c.149]

Диоксид серы (сернистый газ) получается при горении серы, при обжиге сульфидов, при восстановлении серной кислоты. Это — бесцветный газ ( кип = —37°С), с резким запахом, сопровождающим горение серы, менее токсичен, чем сероводород, хорощо растворим в воде (40 об. в 1 об. Н2О). Водный раствор ЗОг назы-вaeteя сернистой кислотой, которая не существует в свободном виде. В растворе молекулы ЗО2 занимают полости между молекулами воды, увеличивая поляризацию связей О—Н, в результате чего раствор приобретает кислый характер [c.244]

Такой же процесс наблюдается и при растворении премуществен-но ионных кристаллов (например, Na l) в воде. Хотя в кристаллической решетке Na l нет ионов Na+ и С1 , однако взаимодействие с полярными молекулами растворителя способствует поляризации связей в кристалле, их ослаблению и обеспечивает возможность перехода частиц в раствор с образованием гидратированных ионов [c.256]

Смещение связующего электронного облака называют поляризацией. Как результат од1Юсторонней поляризации в молекуле НС1 электронная плотность около ядра хлора выше, чем около ядра водорода. [c.88]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология