Углерод изоэлектронные аналоги

Сам углерод известен главным образом в двух полиморфных модификациях алмаза и графита. В первой из них реализуется пространственная тетраэдрическая структура (sp -гибридизация), а во второй — слоистая гексагональная структура (sp -гибридизация) с более слабыми связями между слоями. Первый изоэлектронный аналог углерода — нитрид бора BN — также образует алмазоподобную кубическую (сфалеритную) и графитоподобную слоистую структуры. Однако появление некоторой доли ионности химической связи обусловливает возникновение третьей полиморфной модификации BN — гексагональной структуры типа вюртцита. Таким образом, в бинарных соединениях с тетраэдрической структурой и преимущественно ковалентным типом связи вюртцитоподобная модификация стабилизируется при наличии заметного ионного вклада. Это положение особенно наглядно проявляется у следующего изоэлектронного аналога углерода — ВеО, в котором стабильной модификацией является гексагональная типа вюртцита, что обусловлено еще большей разностью ОЭО компонентов. И наконец, преобладающий ионный вклад в химическую связь последнего члена этого изоэлектронного ряда — LiF — обеспечивает образование кристаллов с решеткой типа Na l (к. ч. 6). [c.51]

Пиррол (азол) — пятичленный ароматический гетероцикл, содержащий один гетероатом N. Является изоэлектронным аналогом циклопента-диенильного аниона. В построении пиррольного цикла участвуют четыре С рз и один N 2. Неподеленная пара электронов гетероатома N занимает чистую 2р-орбиталь, ось которой направлена перпендикулярно плоскости ач вязей. Четыре р-орбитали четырех атомов углерода и 2р-орбиталь гетероатома азота в результате сопряжения образуют единое делокализованное бп-электронное облако, распределенное между пятью атомами в цикле. Следовательно, П. п-избыточен. [c.231]

Синтезированное Холлом и Комптоном вещество (BjO) является несимметричным изоэлектронным аналогом углерода бор находится в III группе, а кислород — в VI группе периодической системы, но среднее число валентных электронов на один атом по-прежнему равно четырем. В своей работе [108] Холл приводит следующую таблицу изоэлектронных аналогов углерода, состоящих из двух атомов (в скобках у формулы соединения указана разность электроотрицательностей соединяющихся атомов) [c.97]

АДСОРБЦИЯ ВОДОРОДА, ОКИСИ УГЛЕРОДА И ИХ СМЕСЕЙ НА ИЗОЭЛЕКТРОННЫХ АНАЛОГАХ ГЕРМАНИЯ [c.153]

Адсорбция водорода, окиси углерода и их смесей на изоэлектронных аналогах германия. [c.260]

По химической инертности и твердости боразон не уступает алмазу, но в отличие от алмаза эти ценные качества сохраняет и при высоких температурах (до 2000 С). Подобно алмазу, боразон является изолятором. Таким образом, нитрид бора удивительно похож на углерод гексагональная модификация — на графит, а кубическая — на алмаз. Это еще один пример аналогии изоэлектронных образований. Одна формульная единица ВК и два атома углерода содержат одинаковое число валентных электронов — по 8. [c.330]

В настоящем Справочнике, помимо НВОа, рассматриваются еще два газообразных соединения этой системы НзВОз и НВО. Стабильность ортоборной кислоты при высоких температурах существенно ниже, чем метаборной кислоты, однако при умеренных температурах и высоких давлениях паров воды НзВОз (газ) может стать основным компонентом рассматриваемой системы. Экспериментальные данные о существовании молекул НВО в литературе отсутствуют, однако ее образование при высоких температурах можно ожидать по аналогии с изоэлектронной молекулой H N, играющей существенную роль в системе углерод — азот — водород при высоких температурах. [c.698]

Необычный характер связи, следующий из допущения о важности гиперконъюгации в ионах карбония, напоминает тип связи в гидридах бора. На аналогию между бором и изоэлектронным карбониевым атомом углерода уже было указано выше (разд. 1.2). [c.158]

Углерод образует и многообразные перкарбиды. Причем в соответствии с характерными типами гибридизации валентных орбиталей углерода перкарбиды многообразнее, чем пероксиды и пернитриды. В качестве простейших перкарбидов можно формально рассматривать некоторые простейшие углеводороды — изоэлектронные аналоги пероксида и пернитридов водорода [c.451]

Углерод образует многообразные перкарбиды. Вследствие высокой прочности гомоцепей из атомов углерода перкарбиды многообразнее пероксидов и пернитридов. В качестве простейших представителей перкарбидов можно формально рассматривать некоторые простейшие углеводороды — изоэлектронные аналоги пероксида и пернитридов водорода [c.429]

Представления о строении карбанионов, не стабилизованных наличием заместителей, основаны на аналогиях со строением аммиака или аминов. Аммиак является изоэлектронным аналогом метил-аниона, и из того факта, что молекула аммиака построена в виде пирамиды [1], можно предполагать, что метил-анион также имеет пирамидальное строение, причем в этом с.чучае, как и для аммиака, предполагается очень высокая скорость инверсии одной пирамидальной структуры в другую. При таком строении неподеленная пара электронов и отрицательный заряд карбаниона занимают яр -орбиталь, имеющую на 25% 2 -характер. В альтернативной структуре для метил-аниона неподеленная электронная пара и отрицательный заряд занимают р-орбиталь, а три атома водорода и атом углерода лежат в одной плоскости, причем связи образуются за счет перекрывания хр -х-орбиталей. В третьей структуре гибридизации орбиталей углерода не происходит, и С — Н-связи образованы за счет р-орбиталей углерода, а пара электронов занимает 2х-орбиталь. Из этих трех возможных структур наиболее вероятна структура, характеризующаяся 5р -гибри-дизацией, и, следовательно, для насыщенного карбаниона следует принять пирамидальную конфигурацию. [c.57]

Иногда карбенондами называют изоэлектронные аналоги карбенов, содержащие вместо двухвалентного углерода гетероатомы (кремний, азот, германий, фосфор и др.). Здесь химия этих аналогов карбенов рассматриваться не будет и термин карбеноид будет использоваться только как синоним связанного карбена. [c.7]

Соединение BjO является изоэлектронным аналогом углерода здесь изоэлектронными веществами названы такие соединения, которые обладают одним и тем же количеством электронов, приходящимся на один атом. Так, например, нитрид бора BN — симметричный изоэлектронный аналог углерода — бор и азот расположены в периодической системе элементов симметрично относительно углерода среднее число валентных электронов, приходящееся на один атом, равно четырем, как и у углерода. Легко видеть, что изоэлектронными аналогами углерода являются также окись бериллия ВеО и фтористый литий. Однако из этих изоэлек-тронных соединений ближе всего к углероду по своим свойствам нитрид бора для него известна не только гексагональная (графитоподобная), но и алмазоподобная форма ( боразон ). Что же касается фтористого лития, то он имеет весьма мало общего с углеродом. [c.97]

Чем больше разность электроотрицательностей в ряду симметричных аналогов, тем меньше сходство с углеродом. Если это положение распространить на несимметричные аналоги углерода, перечисленные выше, то наряду с В2О можно было бы синтезировать соединение BeNg, которое должно быть столь же близким по своим свойствам к углероду однако пока первым синтезированным несимметричным изоэлектронным аналогом углерода остается В2О. [c.97]

На основании аналогии в структуре триплетной системы BN и системы Свана молекулы g, нижнее состояние которой ранее принималось за основное состояние j, Дуглас и Герцберг [1376] предположили, что нижнее состояние триплетной системы BN является основным электронным состоянием молекулы. В настоящее время доказано, что основным состоянием молекулы Са является синглетное состояние 2, а состояние П расположено на 717 см выше состояния 2 (см. стр. 442), Поэтому можно было ожидать, что предположение Дугласа и Герцберга о типе основного электронного состояния BN следует пересмотреть. Однако исследование спектра поглощения BN, полученного Трешем [3988а] при импульсном фотолизе B lg в присутствии азота, показало, что в спектре появляются только полосы триплетной системы — П, а синглетные полосы не наблюдаются. Это подтверждает вывод авторов работы [ 1375] о том, что основным состоянием BN должно быть состояние Х П. Треш объясняет подобную разницу в схеме электронных состояний изоэлектронных молекул BN и Са тем, что атомам бора и азота в основных состояниях (соответственно м 8), могут соответствовать лишь триплетные и квинтетные состояния BN, в то время как два атол1а углерода в основном электронном состоянии могут приводить к образованию молекул g как в триплетном и квинтетном, так и в синглетном состояниях.В настоящем Справочнике в соответствии с результатами исследования спектра поглощения BN принимается, что основным электронным состоянием этой молекулы является состояние Х П. [c.705]

Полезные качественные выводы можно сделать непосредственным сравнением частоты валентного колебания С—О в карбонилах металлов и в самой молекуле СО. Частота такого колебания в молекуле окиси углерода равна 2143 см , а у концевых групп СО в нейтральных карбонилах металлов она имеет значение в пределах 2125—1900 см , что указывает на понижение порядка связи С—О при комплексообразовании. Более того, если в молекулу карбонила внести какие-либо изменения, которые будут способствовать усилению дативного взаимодействия М—С, то частота колебания С—О может понизиться еще больше. Так, если часть групп СО заместить лигандами с низкой или ничтожно малой способностью к акцептированию электронов, то оставшиеся группы СО смогут с большей легкостью акцептировать л-электронр.-1 металла и в большей степени понизят эффективный отрицательный заряд центрального атома. Например, частоты колебаний групп СО в Со (СО) составляют 2100, 2000 и 1985 см (точные значения могут меняться в зависимости от агрегатного состояния и растворителя). При замене трех групп СО на молекулы аминов, неспособных к дативному взаимодействию, например в хромовом аналоге Мо (dien) (СО)з (рис. 27.6), частоты валентных колебаний групп СО становятся равными 1900 и 1760 см Ч Аналогично переход от r( O)g к изоэлектронному аниону V ( 0) , в котором группы СО могут принять от атома металла больший отрицательный заряд, сопровождается понижением частоты от - 2000 см [в Сг (СО) ] до 1860 см в V( O)" . Указанную зависимость хорошо иллюстрирует следующий ряд изоэлектронных комплексов в скобках приведены частоты (см ) активных в ИК-спектре валентных колебаний групп (СО) Ni( 0)4 (-2060) Со (СО) ( 1890) Ре(СО)Г (-1790). (Анионы — члены этого ряда — будут подробнее расслютрены в следующем разделе.) С другой стороны, если переход электронов от атома металла на я-орбитали СО затруднен (например, если атом металла имеет полол<ительный заряд), частота колебания СО возрастает в следующих случаях [c.126]

Хотя наше представление о природе химической связи посте пенно становится более осмысленным и последовательным, еще оста лось много неясных вопросов. Многие молекулы, которые подчиняются обычным правилам образования связей, обладают чрезвычайно высокой реакционноспособностью. Так, например, гипохлористая кислота Н0С1 — обычный химический реактив, а ее фторный аналог, гипофтористая кислота НОР, был получен впервые несколько лет назад, да и то в микроколичествах. Соединение углерода, этилен Н2С=СН-2, получают в промышленном масштаб е, а его азотный аналог, диимид HN = NH, при комнатной температуре самопроизвольно разлагается. Ранее мы уже говорили, что сера легко образует циклическую молекулу Sg, тогда как о возможности существования Og нет совершенно никаких данных, а существование О4 представляется весьма сомнительным. В случае соединений с избытком или с недостатком электронов наши возможности делать предсказания оказываются очень ограниченными. Зная о существовании ионов тригалогенидов, мы можем сказать заранее, что должны существовать и галогениды инертных газов, но не можем с уверенностью сказать, какие именно из этих соединений нужно искать в первую очередь. А самые устойчивые из них, ХеРа и Хер4, оказываются изоэлектронными с несуществующими ионами полигалогенидов [c.235]

Раздел VIII. Гетероароматические боразотные соединения. Соединения этой группы образуются при замещении атомов углерода в ароматических молекулах атомами азота и бора. Их номенклатура основана на номенклатуре изоэлектронных углеводородных аналогов с добавлением приставки аро для указания ароматического характера [1]. Соединение с формулой XIII [c.139]

Стерические эффекты заместителей зависят от природы переходного состояния. Структуры от 40 до 42 являются ньюменовскими проекциями структур 1—3. Высокая степень двоесвязанности в структуре 41 делает возможным значительное взаимодействие заместителей R—R" и R—R" (эффект заслонения). В структуре 40 р-углерод тетраэдрический, поэтому ожидается меньшее заслонение. Заслоненность должна быть самой незначительной в конформации 42, так как а-углеродный атом тетраэдрический, а карбанионоподобный р-углеродный атом имеет, по-видимому, скорее пирамидальную, чем плоскую структуру. (По аналогии с изоэлектронными аминами карбанионы должны быть пирамидальными, за исключением структур типа енолят-ионов, где плоская структура допускается вследствие резонансной стабилизации). Реакция Ei должна быть очень сильно подвержена влиянию заслонения. Тогда как заслонение — единственный стерический эффект, зависящий лишь от алкильных групп, другими [c.120]

В табл. 2-1 перечислены уже охарактеризованные полиэдрические соединения, а также неизвестные до сих пор соединения, существование которых, однако, предсказано теорией или на основании простой аналогии [195]. Полиэдрические борановые двухзарядные анионы включены в таблицу для того, чтобы показать их электронное и структурное родство с карборанами так, последовательное замещение атома С на ион В в каждом соединении первой колонки дает изоэлектронный однозарядный анион (колонка 2) и двухзарядный борановый анион (колонка 3). Присоединение протона к любому однозарядно.му карборановому аниону должно в принципе привести к нейтральным карборановы.м молекулам с одним атомом углерода типа СВ1,-1Н +г, в данной монографии описана только одна из таких молекул СВ5Н7. [c.14]

Возможно, что существуют и другие полиэдрические структуры, изоэлектронные по отнощению к соединениям, представленным в табл. 2-1 например, формальная замена группы ВН атомом С в соединениях ряда СгВп-аНп дает ряд карборанов с тремя атомами углерода С.чВп-зНп- . Ни один член этого ряда не получен, но известны аналоги, содержащие германий, олово и свинец (например, икосаэдрический ОеСгВдНи). Действительно, в настоящее время группа полиэдрических карборанов, в остов которых наряду с бором и углеродом входят другие гетероатомы, является довольно многочисленной (гл. 9). Так, известны соединения, содержащие элементы И, III, IV и V групп периодической системы, а также многие переходные элементы. [c.14]

Как и в любой области химии, в металлоорганической химии полезно проводить аналогии между различными соединениями. Одним из терминов, часто применяемых для этой цели, является термин изоэлектронный , т. е. имеющий одну и ту же структуру и одно и то же число валентных электронов, но отличающиеся друг от друга одним или двумя ядрами элементов, соседних в периодической таблице . Например, соединения [У(СО)б] , Сг(СО)б и [Мп(СО)б] принадлежат к одному изоэлектронному ряду . Отметим, что общий заряд частицы изменяется при переходе от одного металла к другому. К изоэлектронному ряду принадлежат также N (00)4, o(NO)( O)з и Ре (N0)2 (СО)2 — здесь замена углерода на азот при переходе от металла к металлу приводит к сохранению общего заряда. Многие химики называют изоэлектронными СрМп(СО) [c.58]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология