Кислород, угол связи

Энергия связи 51—О (461 33 кДж/моль) гораздо выше, чем у связей С—С и С—О (335 4-356 кДж/моль), а ее полярность 1 = (4,35,0) 10 ° Кл-м намного меньше вычисленной из электроотрицательностей кремния и кислорода, хотя и выше полярности связи С—О [д, = (3,03,7) 10 ° Кл-м. Длина связи (0,163 нм) ца (Ц)2 нм меньше суммы ковалентных радиусов 51 и О. В силоксанах угол связи 51—О—51 (130—160°) значительно больше обычного валентного угла кислорода в 5/ -гибридизации (109°) и не является жестким. Электронодонорные свойства кислорода в них заметно ослаблены по сравнению с их углеродными аналогами. Эти аномалии объясняются участием р-электронов си-локсанового кислорода и вакантных З -орбиталей кремния в Рл — л-сопряжении, которое усиливается под влиянием электроноакцепторных и ослабляется под влиянием электронодонорных заместителей у кремния. Оно не препятствует свободному вращению вокруг связи 51—О, потенциальный барьер которого очень мал (не более нескольких десятых килоджоуля на моль). В цикло- [c.462]

Строение молекулы воды может быть представлено в виде равнобедренного треугольника, в вершине которого расположен атом кислорода, в основании — два протона. Две пары электронов обобществлены между протонами и атомом кислорода, две пары неподеленных электронов ориентированы по другую сторону атома кислорода. Длина связи О—Н составляет 96 нм, угол между связями 105°. Связь О—Н имеет полярный характер. [c.83]

Одновалентный атом имеет только одну орбиталь, которая может участвовать в образовании связи, но атомы с валентностью 2 и более должны образовывать связи, используя по крайней мере две орбитали. Так, атом кислорода имеет две наполовину заселенные орбитали, определяющие его валентность, равную двум. Кислород образует простые связи за счет перекрывания этих орбиталей с орбиталями двух других атомов. Согласно принципу максимального перекрывания, ядра этих двух атомов должны образовывать с ядром кислорода угол 90°, так как в образовании связи участвуют р-орбитали кислорода, расположенные взаимно перпендикулярно. Аналогичным образом следовало бы ожидать, что при образовании трех простых связей у атома азота, имеющего три взаимно перпендикулярные р-орбитали, углы между связями должны составлять 90°. Однако в действительности наблюдаемые величины валентных углов отличаются так, в молекуле воды они составляют 104°27, в молекуле аммиака — 106°46 [5], а в спиртах и простых эфирах углы еще больше (табл. 1.5). Этот вопрос будет обсуждаться в разд. 1.11 здесь же важно отметить, что ковалентные соединения действительно имеют определенные углы между связями, и хотя атомы постоянно колеблются, средние положения для каждой молекулы данного соединения остаются неизменными. [c.19]

Долгое время необычные свойства воды были загадкой для ученых. Выяснилось, что они в основном обусловлены тремя причинами полярным характером молекул, наличием неподеленных пар электронов у атомов кислорода и образованием водородных связей. Молекула воды (рис. X1V.2, а) может быть представлена в виде равнобедренного треугольника, в вершине которого расположен атом кислорода, а в основании — два протона (рис. XIV.2, б). Две пары электронов обобществлены между протонами и атомом кислорода, а две пары неподеленных электронов ориентированы по другую сторону кислорода. Длина связи О—И составляет 96 нм, а угол между связями 105°. Связь О—Н имеет полярный характер, молекула воды также полярна. Благодаря полярности вода хорошо растворяет полярные жидкости и соединения с ионными связями. Наличие неподеленных пар электронов у кислорода и смещение обобществленных электронных пар от атомов водорода [c.371]

Задача 5.6. Валентный угол НОН в молекуле воды равен 104,5°. Рассчитать вид гибридных АО кислорода, образующих связи О—Н и занятых неподеленными электронными парами. [c.150]

Еще больше СО содержит т. н. водяной газ, состоящий (в идеальном случае) из смеси равных объемов СО и На и дающий при сгорании 2800 ккал/м . Газ этот получают продуванием водяного пара сквозь слой раскаленного угля, причем около 1000 °С имеет место взаимодействие по уравнению НаО + С + 31 ккал = СО + На. Так как реакция образования водяного газа идет с поглощением тепла, уголь постепенно охлаждается и для поддержания его в раскаленном состоянии приходится пропускание водяного пара чередовать с пропусканием в газогенератор воздуха (или кислорода). В связи с этим водяной газ содержит приблизительно СО — 44, На — 45, СОа — 5 и N3 — 6%. Он широко используется для синтезов различных органических соединений. По этому вопросу имеется обзорная статья . [c.513]

В молекуле воды ядра водорода и кислорода образуют равнобедренный треугольник, в основании которого находятся два мелких ядра водорода, в вершине — более крупное ядро кислорода. Валентный угол у центрального атома кислорода, образованный связями Н — О — Н, составляет 104°27 (рис. 1.1, <з). Структура электронного облака молекулы схематично показана на рис. 1.1, 6. Две внешние пары электронов, образующих связи О — Н, смещены к атому кислорода, поэтому вблизи ядер атомов водорода создается избыток положительного заряда. Две не поделенные пары электронов также смещены относительно ядра атома кислорода, и их отрицательные заряды остаются частично не скомпенсированными. Условно можно представить, что лепестки электронного облака направлены к вершинам частично искаженного тетраэдра, что иллюстрируется рис. 1.1, в. [c.12]

Экспериментально показано, что угол связи Н—О—Н равен 105° (1, 732 рад), т. е. меньше, чем рассчитанный тетраэдрический, и даже меньше, чем угол связи в аммиаке. В молекуле воды имеются две объемистые свободные электронные пары, которые как бы сжимают валентные углы. Длина связи кислород — водород равна 0,96 А (9,6-10 нм) для разрыва одной из связей воды требуется 118 ккал/моль (494,04-10 Дж/моль). [c.23]

Конформации глюкопиранозных звеньев целлюлозы, а также конформации ее цепей изучают с помощью рентгеноструктурного анализа, ИК- и ЯМР-спектроскопии и теоретического конформационного анализа. Экспериментальные данные и результаты расчетов показывают, что в цепи целлюлозы угол, образованный валентными связями атома кислорода гликозидной связи (угол С(1)-0-С(4)), превышает нормальный валентный угол атома кислорода. Следовательно, цепь целлюлозы находится не в предельно вытянутом состоянии, а в несколько изогнутой форме. При этом создаются необходимые расстояния для образования внутримолекулярных водородных связей. В результате возникновения прочных регулярных межмолекулярных Н-связей жесткие вытянутые цепи целлюлозы образуют высокоупорядоченную надмолекулярную структуру - кристаллическую решетку (см. 9.4). [c.233]

При 5р-гибридизации орбиталей возбужденного атома кислорода образуются две эквивалентные гибридные орбитали, направленные в противоположные стороны по прямой, т. е. под углом 180°, на каждой из которых находится по одному неспаренному электрону. Эти орбитали за счет перекрывания с 5р -орбиталями атома кремния образуют две а-связи с двумя атомами кремния (угол связи 51 — О — 51 180°). Ориентация двух оставшихся не-гибридизированных р-орбиталей возбужденного атома кислорода, занятых спаренными электронами, оказывается при этом благоприятной для взаимодействия с /-орбиталями атомов кремния, за счет чего образуются еще две делокализованные л(яр—яй)-связи. Таким образом, при 5р-гибридизации орбиталей атома кислорода обеспечивается образование вух а- и двух л-связей с двумя атомами кремния (рис. 1, в и рис. [c.10]

В элементарной тетраэдрической группе (5104] сравнительное постоянство углов между связями 51 — О (- 109°) объясняется тетраэдрическим расположением в пространстве 5р -гибридных орбиталей атома кремния. Если при образовании связи 51 — О — 51 использовались бы только чистые 5р - или 5р-орбитали мостиково-го атома кислорода, то угол связи 51 — О — 51 должен был составлять соответственно 120 и 180°. Однако, как уже указывалось (см. табл. 1), этот угол в различных кристаллических формах [c.10]

Как видно из рис. 32, а, в кристаллической решетке кварца ориентация кремнекислородных тетраэдров относительно друг друга является строго закономерной. В структуре стеклообразного кремнезема (рис. 32, б) одни кремнекислородные тетраэдры повернуты относительно других произвольно. Угол связи атомов кислорода с центральными атомами кремния меняется от одного атома кислорода к другому. В итоге уже на расстояниях больших, чем [c.133]

При анализе элементного состава торфа, бурого и каменного угля выявлено, что с углублением метаморфизма заметно убывает содержание водорода и кислорода, уголь становится гидрофобным, содержит меньше влаги, становится менее реакционноспособным, менее подвержен окислению при хранении на воздухе (выветриванию). Одно из важнейших свойств бурого угля — его высокая гидрофильность и способность к удерживанию большой массы воды. С этим связаны многие физико-химические свойства и технологические особенности бурого угля — пористость, набухание, усадка, пластичность, сжимаемость, упрочнение при сжатии и другие. [c.542]

В отличие от приведенных выше результатов, потенциалы ионизации циклических эфиров, полученные методом фотоэлектронной спектроскопии, показывают, что основность неподеленной пары электронов в этих соединениях растет с увеличением размера цикла [31]. Однако, принимая во внимание тот факт, что такие измерения скорее отражают энергию электронов, нежели электронную плотность, пока остается под вопросом, могут ли эти или родственные измерения дать действительную меру основности. Помимо сказанного, полученные результаты могут указывать на существенное влияние растворителя. В качестве иллюстрации влия-шя растворителя можно привести данные по измерениям основности 7-оксабицикло [2.2.1] гептана [11]. В водной серной кислоте эфир обладает меньшей основностью, чем тетрагидрофуран, и сравним с тетрагидропираном, что является неожиданным результатом, поскольку угол связи СОС здесь сравним с углом той же связи в оксетане. Однако углеводородная клетка , окружающая часть протонированного атома кислорода в оксониевом ионе, может эффективно предотвращать стабилизацию растворителем. Важно отметить, что измерения образования водородных связей и исследование образования комплекса с иодом в гептане показывают, что эфир (11) является лучшим донором, чем [c.373]

Угол связи N—О для различных соединений изменяется от 125 до 134°, а расстояние между атомами азота и кислорода колеблется от 1,17 до 1,30 А. Длина связи N0 в нитрометане 1,21 А и угол 127°. [c.15]

Уникальность структуры воды непосредственно связана со строением ее молекулы, которая, как известно, представляет собой равнобедренный треугольник с ядром кислорода в верщине и атомами водорода в основании. Угол связи Н—О—Н при верщине составляет 104,523°. Из-за наличия двух подвижных протонов и двух неподеленных электронных пар на атоме кислорода молекула воды может выступать и как донор, и как акцептор электронов и участвовать одновременно в образовании до четырех водородных (Н-) связей. Если молекула воды образует Н-связи с четырьмя ближайшими соседними молекулами воды, то образующаяся структура является трехмерной и напоминает правильный тетраэдр, причем молекулы-соседи центральной молекулы находятся в верщинах тетраэдра. Образованию таких структур способствует близость угла 104,5° к тетраэдрическому, равному 109,3°. [c.6]

В двухатомной системе оба атома всегда находятся на одной линии, в трехатомной — на одной или образовывают треугольник, в четырехатомной может быть тетраэдрическая конфигурация, квадратная и др. Например, в молекуле воды две связи атома кислорода, направленные к атомам водорода, расположены под углом в 104,5° (рис. 8). Атом углерода представляет собой тетраэдрическую систему, в которой сам углерод находится в центре тетраэдра, а его четыре валентности направлены по осям к четырем вершинам тетраэдра (рис. 9). Угол связи углерода зависит от показателя гибридизации (валентного состояния). Так, валентный угол между атомами углерода, связанными простой связью, например в этане НзС—СНз, составляет 109 28 (рис. 11) в случае двойной связи (С = С) он равен 120° (см. рис. 19) и, наконец, при тройной связи (С = С) —180° (см. рис. 26). [c.25]

Валентные углы многовалентных атомов с относительно большими ковалентными радиусами, т. е. с длинными связями, обычно меньше 109° например, валентные связи шестивалентного атома кобальта перпендикулярны одна к другой, т. е. угол связи 90°. Углы связи небольших трехвалентных или двухвалентных атомов (кислород, азот) приближаются к углам связей атома углерода. С пространственной точки зрения атом в этом случае занимает центр правильного тетраэдра. Соседние химически связанные атомы расположены в двух или трех вершинах тетраэдра, а остающаяся вершина или остающиеся вершины заняты свободными электронными парами. [c.9]

Изучению строения простых фосфатных стекол посвящено сравнительно небольшое число рентгеноструктурных исследований. Биско и др. [19] показали, что в стеклообразном метафосфате кальция атомы фосфора окружены четырьмя, а атомы кальция — семью атомами кислорода. Угол связи Р—О—Р приблизительно равен 140°. Изучая стеклообразный метафосфат натрия, Бреди [20] пришел к выводу, что структура этого материа- [c.170]

Для интерпретации структурных результатов численных экспериментов очень важен вопрос формального определения водородной связи между молекулами воды. При анализе/-структур водородная связь вообще не может быть определена однозначным образом [386, 405, 406]. Это заключение согласуется с выводом Ю. И. Наберухина о том, что водородная связь может быть строго определена только для собственных структур, в частности, для / -структур [383]. Тем не менее вопрос о водородных связях в ансамбле /-структур столь важен, что, начиная уже с первых работ по моделированию водных систем, предлагались различные подходы к их поиску. При этом наметились две группы критериев водородных связей энергетические и геометрические. Согласно геометрическим критериям, любая пара молекул считается соединенной водородной связью, если расстояние между атомами кислорода, угол О—Н. .. О и (или) расстояние между атомом водорода и атомом кислорода не выходят за пределы некоторых значений, установленных на основании анализа данных о структурах кристаллов. Поскольку структуры кристаллов — это собственные (К) структуры, то прямое перенесение полученных для них зависимостей на мгновенные (/) структуры, собственно говоря, не правомерно. Согласно энергетическим критериям, любая пара молекул, энергия взаимодействия которой по модулю больше некоторой величины инв, считается соединенной водородной связью. Энергетический крите- [c.140]

Для расчета электронной структуры и электронной плотности на атомах серы и кислорода был использован полуэмпирический вариант метода ССП МО ЛКАО в приближении полного пренебрежения дифференциальным перекрыванием (ППДП) без учета вклада 3(1-А0 серы. Геометрия основного состояния диметилсуль-фоксида известна достаточно хорошо, имеет точечную группу симметрии Сз. В качестве базисных функций были взяты Зз- и Зр-орбитали серы и 2з-н 2р-орбитали кислорода, с целью сокращения базисного набора одна зр —гибридная орбиталь углерода от каждой группы СН3. Атомные параметры взяты т литературных данных. При расчете циклических сульфоксидов изменяли угол связи между углеродными атомами от 96,4 до 120°. [c.42]

I ступени соответственно) представляют собой интервалы передачи заряда в МСС, сопровождающиеся окислением углеродной матрицы и восстановлением H2SO4 до HS0J. Конечное плато EF является областью переокисления, в которой, кроме упомянутых выше, протекает ряд побочных реакций образование пе-роксисульфатов и ковалентных С-0 связей, которые вызывают перестройку углеродной решетки. Точка F соответствует началу выделения кислорода. Угол наклона кривой по мере снижения ступени внедрения уменьшается вследствие увеличения поверхности раздела между внедряемым веществом и углеродными плоскостями. Удельная поверхность одного графитового слоя равна 31200 м /моль или 2600 м /г [6-85]. [c.304]

То, что в S I2 угол связи уже равен 102°, подтверждает это положение, так как больший атом серы не имеет той же тенденции к делокализации несвязывающих электронов. Дальнейшее подтверждение тенденции кислорода к образованию частичных двойных связей с атомами, имеющими незаполненные уровни, или с ароматическими сопряженными системами следует из экспериментальных данных для большого числа молекул типа X—О—X. Например, если X—алифатическая группа, то углы С—О—С [c.227]

При электролизе растворов оксокислот или их солей с инертным анодом (обычно Р1, графит, уголь) на последнем выделяется кислород, что связано с высокими электродными потенциалами оксоанионов. Аналогично ведут себя фторид-ионы (фор- Р2=2,87 В). Иоиы С , Вг , 1 , 5- разряжаются на аноде при электролизе не очень сильно разбавленных растворов. Вместо оксоаннопов и фторид-ионов анодному окислению подвергается вода, в результате чего выделяется кислород и накапливаются ионы водорода, образующие в приаподном пространстве, где собираются также и оксоанионы, соответствующие кислоты. [c.267]

Наибольшее влияние оказывает аксиальная ОН-группа прп С-2 в конформации, где связь между атомами углерода С-2 и кислородом как бы делит пополам валентный угол связей, идущих от С-1 к двум атомам кислорода. При этом три атома кислорода расположены весьма близко, что крайне невыгодно (см. ниже эффект Ривза, аиомериый эффект). [c.34]

СТОЯНИЙ. Третий пик при 3,12 А отвечает минимальному расстоянию между атомами кремния, т. о. расстоянию между центрами двух тетраэдров 8104. Угол между валентными связями кислорода (угол 8т—0—51) несколько меняется, поскольку тетраэдры поворачиваются и вращаются в разные стороиы друг относительно друга. Поэтому существует и разброс значений межатомных расстояний 81 —5 . Другие пики отвечают расстояниям между следующими атомами - 4,15 А — расстояние меж- [c.193]

В радикале и в карбокатионе атомы углерода, имеюихие только три связи, такл е р -гибридизованы (см. рис. 1.2.7). Такую же степень гибридизации имеют атомы азота в связи С=Ы и атомы кислорода в связи С=0. Соответственно, угол между связями в молекулах азоме-тинов, альдегидов и кетонов равен 120° (рис. 1.2.9) их энергии соответствуют примерно энергии кратной связи С=С (см. табл. 1.2.2). [c.62]

На основании этих конфигураций можно предположить, что угол между связями О—Н должен быть равен 180 или 90°. Однако это не так. Эти формулы. нельзя иоюльзовать при определении формы молекулы. Орбитальная диаграмма молекулы воды имеет вид, изображенный на рис. 6, и позволяет сделать вывод, что связь находится под углом, большим 90°. В действительности этот угол составляет 104°ЗГ. Оба атома водорода примьосают к кислороду с одной и той же стороны. Увеличение угла связи является резудататом действия сил отталкивания между атомами водорода и явления гибридизации. сли исходить из того, что образование связи в молекуле Н2О основано только на р -гибридизации (рис. 7), то угол связи Н—О должен быть 109°28. Угол связи в молекуле воды хорошо известен, а точное [c.29]

Можно предположить, что при образовании связи 51—0—51 (т. е. при связывании тетраэдрических групп [5Ю4] через общие атомы кислорода) атоыПШслородаотдает для связи со вторым атомом кремния прежде всего свой г рой неспаренный электрон на 2р-орбитали. Поскольку различные р-орбитали расположены в пространстве под углом 90° друг к другу, угол связи 51 — О — 51 в этом случае должен быть прямым. Однако многочисленные рентгенографические и нейтронографические исследования показывают, что угол связи 51 — О — 51 не составляет 90°, а изменяется в различных модификациях кремнезема и силикатах в кристаллическом и стеклообразном состояниях в довольно широких пределах от 120 до 180° (табл. 1). [c.8]

При 5рЗ-гибридизации орбиталей атома кислорода смешиваются одна 25- и три 2р-орбитали с образованием четырех гибридных 5р -орбиталей, направленных тетраэдрически под углом 109°28 по отношению друг к другу. На двух из этих четырех гибридных орбиталях находится по одному неспаренному электрону. Эти орбитали образуют две а-связи с двумя атомами кремния за счет перекрывания с одной 5рЗ-орбиталью каждого атома кремния (угол связи 51 — 0 — 51 109°28 ). Две другие гибридные 5рЗ-орбитали атома кислорода, на которых находятся спаренные электроны, участия в образовании связей не принимают (рис. 1, а). [c.9]

Следует подчеркнуть, что образоваше между атомами кремния и кислорода помимо а-связей также и донорно-акцепторных я-связеи повышает прочность связи 51 — О — 51 и оказывает решающее влияние на все ее другие характеристики — длину и угол связи. [c.10]

Установлено, что величина дипольного момента молекулы воды в паровой фазе равна 0,387 eA.. Длина связи О — Н равна 0,97 А и угол Н — О — Н равен 104,5°, как это найдено из спектра паров воды следовательно, средняя точка на линии, соединяющей два протона, находится на расстоянии 0,59 А от ядра кислорода. Если связи были бы полностью ионными, то дипольный момент был бы равен 2е X 0,59 А = 1,18 eA. Однако наблюдаемое значение 0,387 еА свидетельствует о том, что каждая связь О — И имеет на 0,387/1,18 х 100 = 33% ионный характер (ионностъ) и на 67% ковалентный характер ковалентность). [c.166]

Изолированные тетраэдры Si04, наличие которых обязательно для рассмотренных выше случаев, вовсе не характерны для всех силикатов. Наоборот, гораздо чаще эти тетраэдры полимеризуются разнообразными способами, образуя как конечные, так и бесконечные группировки. При этом соседние тетраэдрические группы Si04 всегда связаны через один общий атом кислорода тетраэдры соединяются вершинами, а не гранями или ребрами ) (третье правило Полинга, см. стр. 82). Угол связей Si—О—Si чаще всего характеризуется величиной 140 10°, но нередки и большие значения углов (примерно до 165°). В то же время положение связей Si—О—Si, соответствующее углу 180°, встречается лишь как исключение. [c.126]

То, что в S I2 угол связи уже равен 102°, подтверждает это положение, так как больший атом серы не имеет той же тенденции к делокализации несвязывающих электронов. Дальнейшее подтверждение тенденции кислорода к образованию частичных двойных связей с атомами, имеющими незаполненные уровни, или с ароматическими сопряженными системами следует из эксперименталь- [c.219]

Характер связи является промежуточным между чисто ковалентным и ионным [164] с некоторым участием /я-ря-связи между кремнием и кислородом угол между ними близок к 140° [165]. Обзор структурных особенностей двуокиси кремния и силикатов недавно был дан Ноллом [166]. [c.236]

Работа группы Тернера хорошо представлена в их книге [13]. Кроме того, основные принципы их метода изложены в работах по изучению водорода и кислорода [37], обыкновенной и тяжелой воды [38], измерению факторов Франка — Кондона, т. е. детальным исследованиям тонкой структуры спектров Нг, СО, Ог, N0 [39], СОг, OS, S2, N2O [40] и спектров последних четырех соединений с высоким разрешением [41]. Молекулы этих соединений изучались также другими авторами. Коллин и Нэтэлис получили спектры N0 [42], СО2, OS и S2 [43], Эланд и Дейнби [44] изучали спектры СО2, S2 и SO2 и на основании полученных результатов вычислили угол связи в SOj. Сравнение результатов исследований, проведенных независимо тремя группами экспериментаторов, показывает различие в разрешении, достигаемом на разных спектрометрах. Вопрос о том, в какой мере все максимумы фотоэлектронного спектра являются результатом первичной ионизации, хорошо освещен применительно ко многим случаям Коллином и Нэ-тэлисом (об этом еще будет говориться ниже). Наиболее высокие / окиси азота определены Самсоном [45], а первый I этого соединения, возбужденный [c.95]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология