Молекулы с гомеополярной связью

В середине прошлого века, благодаря исследованиям А. М. Бутлерова, В. В. Марковникова, А. Дюма, возникла другая теория, основанная на противоположных представлениях о природе химической связи, а именно теория гомеополярной связи. По современным представлениям, гомеополярная, или ковалентная связь также обусловлена электростатическим взаимодействием. Однако в отличие от ионной, она не определяется взаимодействием между разноименно заряженными частями молекулы. Гомеополярная связь возникает благодаря взаимодействию между внешними электронами атомов, составляющих молекулу, и положительно заряженными атомными остатками, т. е. ионами, образующимися из атомов при удалении внешних электронов. Теории ионной и ковалентной связи противопоставлялись друг другу в течение многих лет, пока в 30-е годы нашего столетия не возникла общая теория, которая объединила эти представления о двух основных типах связи и показала, в каких классах химических соединений преобладает первый тип связи, а в каких — второй. [c.295]

Попытки количественных расчетов молекул на основе теории приводили к неустойчивым моделям и не могли объяснить специфических свойств гомеополярной связи. [c.467]

Гомеополярная связь обязана специфическому квантово-механическому эффекту. Весьма поучительна ошибка, допущенная в первых работах, посвященных квантово-механическому толкованию гомеополярной связи. Мы разберем ее на примере простейших гомеополярных молекул — молекул водорода Н. и иона молекулы водорода Н . [c.467]

Важно показать специфические особенности гомеополярной связи и, прежде всего, свойства насыщаемости. Силы, приводящие к образованию молекулы водорода, должны отсутствовать в случае взаимодействия двух атомов благородных газов и приводить к отталкиванию третьего атома водорода от молекулы водорода. [c.467]

Ковалентная (атомная, или гомеополярная) связь. Характерная особенность связи этого вида заключается в том, что и атомные остовы и связующие их валентные электроны образуют единую молекулярную структуру. При этом, в зависимости от соотношения свойств соединяющихся атомов, возникающий электронный дублет может занимать в пределах данной молекулы неодинаковое положение относительно атомных остовов, входящих в состав данной молекулы. Это приводит к тому, что расположение электрических зарядов в молекуле может быть симметричным и несимметричным. По указанному признаку различают ковалентные связи полярные и неполярные. В данном параграфе рассмотрим неполярную связь. [c.72]

Ковалентная (гомеополярная) связь. Когда молекула образуется в результате соединения одинаковых атомов или атомов, близких по способности отдавать или присоединять электроны, полного перехода электронов от одного атома к другому с образованием ионов не происходит. И в этом случае атомы, соединяясь, приобретают устойчивые электронные слои, подобные внешним слоям инертных газов но это осуществляется в результате заполнения их внешних слоев путем обобщения валентных электронов, ранее принадлежавших каждому из атомов. [c.26]

Отсутствие диссоциации на ионы и другие свойства органических соединений давно уже заставляли предполагать, что в органических молекулах имеется связь иного типа, получившая название гомеополярной или ковалентной. Осуществляется она не путем передачи, а путем обобщения электронов. Простейший пример ковалентной связи — образование молекулы водорода из его ато- [c.77]

Предложенный Полингом метод оценки ЭО основан на сопоставлении энергии гомеополярной связи в молекулах А2 (Еаа) и В2 (Евв) и энергии. .. связи в молекуле АВ (Еав) (см. формулу справа). [c.230]

Естественно, что первыми объектами теории гомеополярной связи были простейшие молекулы молекула водорода (Нг) и ион молекулы водорода (Н+). Энергия диссоциации молекулы водорода на атомы превышает 100 ккал/моль (420 кДж/моль), а энергия диссоциации иона молекулы водорода на атом и ион водорода равна 60 ккал (252 кДж). [c.324]

Следует отметить, что для веществ, строение которых в значительной степени обусловлено направленными под определенным углом в пространстве гомеополярными связями, энергии активации Е велики (диффузионная подвижность молекул мала), и поэтому относительно легко достигается такая температура, при которой практически невозможна кристаллизация. В этом случае и<идкость переходит в стеклообразное состояние. [c.503]

Первоначальное изучение курса органической химии, как правило, труднее курса неорганической химии, основы которого в какой-то мере закладываются еще в средней школе. И это не случайно. Неорганическая химия имеет дело с веществами, различающимися по качественному составу, и с молекулами, состоящими из немногих атомов. Неорганические вещества в большинстве случаев растворимы в воде (или гидрофильны), а их реакции идут с большими скоростями и по ионным механизмам В органической химии учащийся сразу же сталкивается главным образом с гомеополярными связями и с химическими процессами, протекающими по сложным и не всегда ясным механизмам, с малыми скоростями и в разнообразных условиях. Учащийся встречается с непривычной классификацией соединений и реакций, с большим числом новых понятий и громадным числом новых терминов и названий веществ. Поэтому при изучении начального курса органической химии решающее значение имеет методически правильное расположение изучаемого материала, равномерное внесение нового и систематическое повторение пройденного на различных примерах. [c.12]

Радикалы —это молекулы или атомы с одним или несколькими неспаренными электронами ), которые возникают при разрыве 1г к тронной пары. Важнейшим случаем является симметричное щепление гомеополярной связи, называемое гомолизом > [c.212]

Основополагающие результаты получены Л. Полингом в цикле исследований структуры молекул. Ученый впервые рассчитал величины ионных радиусов, составил их таблицы, сформулировал некоторые общие правила образования ионных кристаллических структур, дал квантовомеханическое описание гомеополярной связи и решение проблемы направленности валентностей. Выдающимся вкладом в мировую науку являются работы Л. Полинга по теории химической связи н структуре сложных молекул. В последнее время интересы Л. Полинга сконцентрированы на проблемах молекулярной биологии. [c.5]

Ковалентные взаимодействия обладают свойством насыщения и пространственной направленности. Вследствие больших математических трудностей, возникающих при рассмотрении многоэлектронной задачи, в настоящее время еще не построена удовлетворительная количественная теория гомеополярной связи в сложных молекулах. Однако качественные особенности таких взаимодействий легко мол<но объяснить на основе простых модельных представлений, базирующихся на распространении теории молекулы водорода на случай слол<ных молекул, Рассмотрим такие закономерности на отдельных примерах. [c.630]

До СИХ пор мы рассматривали двухатомные молекулы АВ, в которых атомы А и В одинаковы (гомеополярная связь). Хотя двухатомные молекулы построены главным образом из различных атомов (гетерополярная связь), большая часть результатов, полученная ранее, применима также и в этом случае. Например, мы можем пользоваться приближением ЛКАО (раздел 4.3) и представить МО в виде [c.118]

Еа и Ев не зависят от конфигурации молекулы и от природы остальной части молекулы. Это приближение, несомненно, несправедливо, когда молекула содержит сильно полярные группы, но оно вполне разумно в случае почти гомеополярной связи. [c.190]

Можно, до известной степени, провести параллели между силами сцепления и силами, которые удерживают в кристаллической решетке ионы гетерополярных и молекулы гомеополярных веществ. Эти силы находятся в тесной связи со строением решетки. От них зависит величина теплоты плавления и температуры плавления. Эти величины [c.202]

Химическая связь между атомами может образовываться различными способами, в зависимости от которых различают разные ее виды. В большей части органических веществ атомы соединены ковалентной (или гомеополярной) связью. Этот вид связи осуществляется следующим образом. Каждый из двух взаимодействующих атомов предоставляет для образования связи по одному электрону, так что возникает система из двух электронов, или электронная пара, общая для обоих атомов и являющаяся связующим звеном между ними. Эта электронная пара входит в электронные оболочки обоих атомов, что и приводит к образованию устойчивой молекулы. [c.33]

Согласно вышеприведенным представлениям, гомеополярная связь характеризуется тем, что оба связывающих электрона принадлежат одновременно обоим атомам, образующим связь. Таким образом, когда атом фтора, обладающий приведенной в табл. 2 электронной конфигурацией, образует молекулу фтора с другим атомом фтора, то валентный электрон этого последнего должен иметь возможность попасть на Йр -орбиту первого атома фтора. Как видно из табл. 1, для этого он должен обладать спином, противоположным спину валентного электрона первого атома. В противном случае был бы нарушен запрет Паули. Так же можно сформулировать образование молекул азота и кислорода ), хотя в этих случаях связь будет соответственно тройной и двойной. [c.20]

Реакции нуклеофильного замещения можно классифицировать согласно кинетическим характеристикам, приведенным выще (см. стр. 102). Если в стадии, определяющей скорость реакции, гомеополярная связь изменяется только в одной молекуле, то имеет место мономолекулярное замещение. Если же в стадии, определяющей скорость реакции, изменяются ковалентные связи в двух молекулах, то происходит бимолекулярное замещение. Обе эти возможности представляют собой крайние случаи, которые реализуются только в ограниченном числе примеров (см. также стр. 139 и сл.), однако в остальных случаях они часто не могут быть отделены друг от друга. [c.125]

Тамм [50] в 1932 г, указал, что наличие поверхности раздела, ограничивающей твердое тело, требует существования энергетического уровня или уровней, локализованных на поверхности. Электрон, находящийся на таком поверхностном уровне, будет обладать волновой функцией, убывающей перпендикулярно поверхности в обоих направлениях, как внутрь, так и вне твердого тела. При прочих равных условиях положение этого электрона будет способствовать его переходу или образованию им гомеополярной связи с атомом или молекулой хемосорбированного газа, расположенными непосредственно на поверхности. Ленард-Джонс [6] [c.494]

Каждая из исходных молекул, взаимодействуя со свободной валентностью поверхности (рис. XIII,16), образует частицы, одна из которых связана слабой, а другая прочной гомеополярной связью с поверхностью. Взаимодействие между частицами, связанными слабой связью, можёт приводить к образованию продукта реакции. Частицы, связанные прочной связью, в результате предварительного перехода в состояние со слабой связью также оказываются способными к химическому взаимодействию. [c.368]

Важнейшим видом химической связи в молекулах является так называемая коваугентная, нли гомеополярная, связь. Ковалентная связь образуется между двумя атомами, обладающими неспаренными электронами. При сближении атомов из двух атомных орбит, занимаемых неспаренными электронами, в результате взаимного возмущающего действия атомов образуются две молекулярные орбиты. Если неспаренные электроны сближающихся атомов имеют противоположно ориентированные (антипараллельные) спины, то они оба могут, согласно принципу Паули, попасть на низшую, энергетически более выгодную молекулярную орбиту (так называемую связывающую орбиту), что приводит к возникновению устойчивой связи между атомами. [c.10]

БОРОВОДОРОДЫ (гидриды бора, бо-раны) — соединения бора с водородом состава В Н ( 4 (напр., В2Н5) и В,гН д (напр., В4НЮ). Строение Б. остается одной из нерешенных проблем неорганической химии. Считают, что наряду с гомеополярными связями в молекулах Б. важную роль играют водородные связи. [c.46]

Все попытки сформулировать теорию валентного штриха (гомеополярной связи) в рамках боровской механики потерпели неудачу, так как не приводили к устойчивым молекулам. Такая теория была развита Гайтле-ром и Лондоном на основе волновой механики. Так возникла новая наука — квантовая химия. [c.324]

Гомеополярная связь — вид химической связи. См. Ковалентная связь. Гомогенная система (от греч. homos — равный, одинаковый) — физико-химическая система, состоящая из одной фазы. В Г. с. из двух и более химических компонентов каждый компонент распределен в массе другого в виде молекул, атомов, ионов. Составные части Г. с. нельзя отделить друг от друга механическим путем. Все физические характеристики Г. с. одинаковы во всех частях или непрерывно изменяются от точки к точке. Примеры F. с. лед, жидкие или твердые растворы, смесь газов и др. [c.42]

Чтобы выяснить основные различия между ковалентными и электровалент-ными связями, были изучены их характеристики. Оказалось, что 1) в ковалентных соединениях электроны, осуществляющие связь или связывающие электронные орбиты, составляют часть электронного строения обоих атомов, принимающих участие в образовании связи 2) в ковалентных соединениях положение атомов в пространстве относительно орбит, осуществляющих связь, фиксировано и не может быть изменено без разрыва связей 3) стереоизомерия является особенностью ковалентных (гомеополярных) связей, и этим объясняется ее существование в органической химии ковалентные связи обладают определенными направлениями в пространстве, поэтому одна и та же группа атомных ядер способна к различным группировкам вокруг отдельного атома 4) ковалентность предусматривает электронейтральнссть, и электрические силыв ковалентном соединении более или менее компенсированы внутри молекулы 5) работа, требуемая для разобщения молекул ионизированных соединений, больше, чем в случае ковалентных соединений. [c.551]

А. Можно вывести правило Элея-—Стивенсона для расчета энергии хемосорбции на основании общей теории способом, аналогичным выводу правила Паулинга для расчета энергии связи двухатомных молекул одновременно на простой модели показано, что появление гомеополярной связи при хемосорбции не является слишком невероятным, если у данного кристалла ширина запрещенной зоны между дозволе1П1ыми зонами энергий соизмерима с шириной этих зон. Необходимо отметить, что вывод правила Паулинга содержит некоторые предположения, ко торые трудно доказать. Все же приведенная аналогия несохмненно интересна. [c.35]

Если перейти к молекуле, состоящей в общем случае из различных, атомов, то центры тяжести положительных и отрицательных зарядов при отсутствии поля не обязательно будут совпадать. Например, в молекуле хлористого водорода молекулы водорода и хлора связаны межлу собой гомеополярной связью и плотность электронного облака вблиз атома хлора значительно увеличена, так как электроотрицательность, хлора превышает электроотрицательность водорода. Благодаря этому центр тяжести отрицательных зарядов смещен в сторону хлора, а центр тяжести положитб льных — в сторону водорода. Отсюда вытекает, что молекула H I обладает постоянным дипольным моментом независимо от наличия внешнего электрического поля. В симметричных молекулах, типа Н2, I2 и т. г., в которых совпадают центры тяжести положительных и отрицательных зарядов, такое явление отсутствует. Таким образом, можно различать полярные вещества, молекулы которых имеют постоянные дипольные моменты (вода, ацетон, аммиак и др.), и неполярные, у которых молекулы не имеют постоянного дипольного момента. Поляризуемость под действием внещнего поля присуща Kaiv полярным, так и неполярным молекулам. Но полярное вещество, имеющее постоянный дипольный момент, в присутствии электрического поля не просто поляризуется в виде смещения электронной оболочки молекул (индуцируется), а молекулы его стремятся повернуться так, чтобы дипольный момент был направлен вдоль напряженности поля, т. е. занять состояние с наименьшей энергией. Поворот оси молекульь 78 [c.78]

Исследования структуры и физических свойств молекул привели к понятиям о различных видах связи между частицами. Электростатическое взаимодействие между положительно п отрицательно заряженными ионами представляет собой ионную связь. Ионная связь отли-, чается от гомеополярной связи, которая является результатом взаимодействия валентных электронов атомов, участвующих в образовании связи. Под металлической связью стали понимать такую связь, когда положительные ионы металла удерживаются вместе в кристаллической решетке вследствие электростатического взаимодействия с отрицательно заряженным электронным газом. Была также выяснена природа сил сцепления между нейтральными, полярными и неполярными молекулами и подвергнуты исследованию силы отталкивания. Эти силы противодействуют силам сцепления и обусловливают наличие устойчивых положений равновесия частиц в кристаллических и квазикристал-лических системах. [c.157]

Проблему гомеополярной связи рассмотрим иа примере про-стейшеи и точно рассчитываемой молекулы — молекулярного иоиа водорода Нг . [c.25]

Описанная здесь квантовомеханическая картина гомеополярной связи показывает, что нет необходимости (и ощибочно) считать причиной связи спин электрона. Иначе молекула Нг не существовала бы, так как в ней, естественно, невозможна компенсация спина. Спин определяет число электронов, которые могут находиться в определенном состоянии, и тем самым определяет явление, известное как насыщение валентности . Так, молекула Н не является насыщенной, принцип Паули позво-ляет занять то же молекулярное состояние еще одному электрону (с антипараллельным сппном) и этим насытить ее. Таким образом возникает молекула Нг. Обстоятельства, приводящие к связи в этой молекуле, принципиально не отличаются от рассмотренных выше, поэтому мы не будем на них останавливаться. Однако расчет в этом случае будет сложнее. [c.28]

Число реагентов, концентрации которых входят в качестве множителей в уравнение скорости реакции, называется порядком реакции. Следует подчеркнуть, что порядок реакции отражает только математическое описание явления и не обязательно должен соответствовать молекулярности реакции, определенной на стр. 102. Так, для бимолекулярной реакции, при которой в стадии, определяющей скорость реакции, изменяются гомеополярные связи в двух молекулах, можно тем не менее наблюдать первый порядок, если концентрация одного из участников реакции за время взаимодействия практически не изменяется и входит в константу скорости к как постоянная величина. Это может быть в том случае, если это вещество имеется в большом избытке или является компонентом буферной системы. Вообще говоря, наблюдаемый порядок реакции может быть меньше, чем соответствующий молекулярности реакции. Соотношения становятся еще сложнее, когда возможны несколько конкурирующих реакций или если реакция не доходит до конца, а приводит к равновесию, так что П риходится принимать во внимание скорость обратной реакции. По этим причинам уравнение (3.2а), сформулированное выше для мономолекулярной реакции, представляет собой лишь идеальный случай, который реализуется скорее всего в начале соответствующей реакции, когда обратной и последующими реакциями можно пренебречь. [c.105]

Одновре1мен110 с удалением а -водорода ион галогена связывается литием, при этом из внешней соли I образуется внутренняя соль И. Такие соединения получили название илидов, так как в их молекуле одновременно присутствуют гомеополярная связь (которая в общепринятой номенклатуре обозначается слогом ил после названия углеродного остатка) и солеобразная связь ( ид ), В соответствии с этим соединение II можно назвать метнлнд . Очень активная пара электронов отрицательной а -метнленовой группы вступает во взаимодействие с атомом водорода р-метиленовой группы и вырывает из нее протон с одновременным перемещением электронов в соответствии со стрелками (5.37) и отщеплением триметиламина. [c.228]

Электронейтральная ковалентная связь не вызывает сильных электростатических сил, поэтому взаимодействие между отдельными молекулами незначительно. С другой стороны, поляризуемость гомеополярной связи ) относительно велика, и поэтому преобладают зависящие от поляризации межмолекулярные силы (силы Ван дер Ваальса — Лондона, силы дисперсии см. об этом в учебниках по физической химии). Органические вещества, в которых сцепление молекул осуществляется в общем за счет атомных связей, кристаллизуются в такие молекулярные решетки, энергия которых значительно меньше энергии ионных решеток. Поэтому точки плавления, кипения и сублимации у типично органических веществ значительно ниже, чем у типично неорганических соединений. Вследствие своей относительно высокой поляризуемости органические растворители вступают с молекулярными решетками в более сильное взаимодействие, чем, к примеру, сильно полярная, но слабо поляризуемая вода, поэтому органические вещества растворяются преимущественно органическими растворителями similia similibus solvuntur) ). У типично неорганических соединений, кристаллизующихся в ионных решетках, все происходит как раз наоборот. [c.118]