Парноэлектронная связь

Беспримесный кремний с идеальной кристаллической структурой вблизи абсолютного нуля должен быть изолятором. Полностью укомплектованная валентная зона и вакантная зона проводимости разделены энергетическим зазором (Д = 1,21 эВ). Валентная зона представляет собой систему очень близко расположенных энергетических уровней Зр-электронов атомов кремния, составляющих кристалл. Зона проводимости — аналогичная совокупность Зй(-электронных состояний. При повышении температуры отде.иьные парноэлектронные связи нарушаются. Поглощая тепловую энергию, некоторые электроны нарушенных связей переходят в зону проводимости. В результате кремний обнаруживает собственную проводи- [c.200]

Обобщение огромного теоретического и экспериментального материала современной химии приводит к выводу, что валентность элемента (число ковалентности) равна числу электронных орбиталей его атома, участвуюш,их в образовании химических связей как по обменному, так и по донорно-акцепторному механизму. С этой точки зрения углерод и кислород в СО трехвалентны потому, что у атомов этих элементов в образовании химических связей участвуют по три 2р-орбитали. В сульфиде цинка возникновение парноэлектронных связей требует участия одной 5- и трех р-орбиталей со стороны обоих элементов. Поэтому и цинк и сера четырехвалентны в сульфиде цинка. [c.98]

Обычно полярная парноэлектронная связь трактуется исходя пз представлений об электроотрицательности. При этом чем больше ОЭО второго элемента, тем большей поляризации подвергается ,овалентная связь, следовательно, растет степень ионности соединения. В то же время к проблеме степени ионности или полярности молекул и соединений можно подойти с диаметрально противоположных позиций, а именно с точки зрения поляризации ионов. Постулируется при этом, что все молекулы соединения образуются, по Косселю, путем передачи электронов и первоначально состоят из обособленных и самостоятельных ионов. Затем происходит смещение электронов под воздействием электрического поля, создаваемого ионами, — поляризация ионов. [c.102]

Развитие представлений о природе комплексных соединений тесно связано с созданием и развитием общей теории химической связи. Уже в 20-х годах появились первые работы, применявшие идеи ионной и ковалентной связи к комплексным соединениям. Так, Косселю и Магнусу принадлежит большая заслуга в разработке электростатических представлений, а приложение идеи о парноэлектронной связи разрабатывалось в работах Сиджвика. В дальнейшем было разработано три квантовомеханических метода МВС, теория кристаллического поля (ТКП) и ММО. Ни один из этих методов не предназначался для объяснения связи только в комплексных соединениях, но и в этой области применение их оказалось весьма успешным. Они не являются противоположными друг другу. Наоборот, во многих отношениях они дополняют друг друга, трактуя одни и те же вопросы с различных точек зрения, и зачастую приводят к идентичным результатам. [c.160]

МВС, являющийся развитием идей о парноэлектронной связи, широко использовался в 30—40-х годах. В последующее десятилетие он уступил место ТКП, которая представляет собой возрождение электростатических представлений на квантовомеханической основе. Усовершенствованная модель ТКП, учитывающая наличие в комплексах определенной доли ковалентной составляющей, известна под названием теории поля лигандов (ТПЛ). Наиболее современным и универсальным методом, охватывающим все случаи взаимодействия, является ММО. Интерес к этому методу и количество полученных при помощи его результатов непрерывно возрастают. Несмотря на это из трех квантовомеханических методов ведущую роль играет ТКП, при помощи которой более просто с меньшей затратой труда получено наибольшее количество результатов. [c.160]

С кристаллохимической точки зрения электрон в зоне проводимости можно представить как квазисвободный электрон, освободившийся в результате разрыва парноэлектронной связи (рис. 131). Разрыв связи и удаление электрона в межатомное пространство вызывает появление вакантного состояния и возникновение нескомпенсированного положительного заряда — дырки — вблизи соответствующего атома, например кремния. При этом общая электронейтральность кристалла сохраняется. Под действием электрического поля в это вакантное состояние попадает электрон из соседней связи (против направления поля), что эквивалентно перемещению дырки на одну позициию в противоположном направлении (вдоль поля). Суммарный ток в полупроводнике при этом складывается из электронной и дырочной составляющих. В соответствии с законом Ома удельная электрическая проводимость определяется выражением [c.313]

Вещество будет обладать полупроводниковыми свойствами, если в данном состоянии обеспечиваются условия образования насыщенных парноэлектронных связей хотя бы у одного из компонентов (у анионообразователя). В элементарных полупроводниках ковалентная связь образуется заполнением 5- и /з-орбиталей всех атомов. Эти полупроводники подчиняются так называемому правилу октета 8—М, согласно которому атом в ковалентном кристалле имеет 8—N ближайших соседей (уУ — номер группы Периодической системы). Так, кремний, германий и а-олово имеют координационное число 4 (Л = 4), для полупроводниковых модификаций фосфора, [c.318]

Молекула SOj полярная, а сера в ней связана с кислородом тремя парноэлектронными связями, из которых одна донорно-акцепторная или три связи ковалентные и одна ионная (окислительное число серы +4). [c.107]

Основоположник так называемой координационной теории образования соединений высшего порядка (комплексных соединений) А. Вернер объяснял возможность соединения молекул с насыщенными (главными) валентностями наличием у них побочных валентностей. Механизм проявления побочной валентности оставался неясным. В настоящее время способность молекул с насыщенной главной валентностью (ковалентностью) вступать в соединения объясняется прежде всего возможностью образовывать парноэлектронные связи по донорно-акцепторному механизму, для чего у атомов одних должны быть свободные орбитали, а у атомов других молекул — неподеленные пары электронов. Однако в образовании соединений высшего порядка иогут участвовать водородные связи, диполь-дипольные силы взаимодействия и др. [c.107]

С кислородом халькогены (S, Se, Те) образуют два ряда оксидов— ЭО2 и ЭО3 оба имеют кислотный характер. Кислоты типа Н ЭОз неустойчивы, проявляют окислительные и восстановительные свойства. Такой же двойственный характер у их солей и оксидов ЭО . Окислительное число элемента в этих соединениях -f 4, а число парноэлектронных связей три, одна из которых донорно-акцепторная (гл. III, 11). Например, в SO2 и в H2SO3 сера имеет три поделенные пары электронов и одну неподеленную. [c.306]

Молекула ЗОг полярна, а сера в ней связана с кислородом тремя парноэлектронными связями. [c.132]

В соответствии с этими положениями под стеклообразующей структурой понимается структура из бесконечных одно-, двух- и трехмерных комплексов, увязанных локализованными парноэлектронными связями. [c.129]

Поразительная скорость, с которой начала развиваться химия дициклопентадиенильных производных после получения Кили и Посоном [20] ферроцена Ре(СбН5)2, не нуждается в ка-дих-либо комментариях. Это первоначальное открытие привело затем к получению аналогов ферроцена во всех рядах переходных металлов, а также их ионов, аналогичных бензольных соединений и смешанных производных, содержащих СО-группы. Их различные необычные свойства вытекают из их геометрического строения — хорошо известной теперь сэндвичевой конфигурации, где атом металла расположен симметрично между двумя параллельными циклическими молекулами. Такая ориентация, очевидно, предполагает равное связывание металла с каждым из 10 или 12 ближайших углеродных атомов в бис-циклопентадиенильных или быс-бензольных соединениях. Но поскольку невероятно, чтобы металл мог образовать так много парноэлектронных связей, то при описании электронной струк- [c.35]

Синтетические цеолиты получают путем гидротермальной кристаллизации в водных алюмоснликатных системах при атмосферном или повышенном давлении [2]. Таким образом, цеолиты представляют собой алюмосиликаты кристаллической структуры. Алюминий занимает в них особое положение, он играет в цеолитах роль, близкую роли кремния, и может быть включен в комплексный алюмокремневый радикал. В цеолитах, как и в других алюмосиликатах, алюминий так же, как и кремний, нaxoдитQЯ в тетраэдрической координации по кислороду и изоморфно замещает кремний в общем кремнеалюмокислородном каркасе. Чередующиеся (51, О)- и (А1, О)-тетраэдры соединяются в трехмерных каркасных структурах цеолитов [2]. В таких каркасных структурах цеолитов обязательно присутствуют катионы щелочных и щелочноземельных металлов в количествах, строго эквивалентных содержанию алюминия. Это объясняется необходимостью компенсации в тетраэдрических группах А10заряда избыточного электрона, так как А1, имея только три собственных валентных 5, / -электрона, образует равноценные парноэлектронные связи с каждым из четырех окружающих его кнслородов за счет привлечения одного дополнительного электрона [2].. [c.115]

Число внешних орбиталов соединяющихся атомов п равно числу внешних электронов т,. т. е. п=т в этом случае возникают обычные двухцентровые парноэлектронные связи. [c.311]

Для того чтобы представить себе принцип, лежащий в основе образования фторидов межслойного внедрения в структуру графита атомов F, мы должны вспомнить электронное строение кристаллов (см. том I, стр. 33). Каждый атом углерода в графите, как мы знаем, затрачивает по три своих электрона на образование парноэлектронных связей с тремя соседними атомами, четвертый электрон остается одиночным и полусвободным, осуществляя металлическую электропроводность. При вхождении атомов F в межслойные щелевидные пространства графита одиночные электроны F дают пары с одиночными электронами атомов С, и получаются парноэлектронные связи С—F. По мере вхождения атомов F электропроводность графита постепенно падает, и белые кристаллы состава, близкого к стехиометрическому с формулой [ F], оказываются изоляторами. [c.372]

В этих случаях электроны проводимости не уходят из проводящей зоны углеродных слоев для образования парноэлектронных связей с атомами возникающей между ними новой прослойки, а наоборот, атомы щелочных металлов отдают свои внешние электроны в сетку углеродных атомов, заряжая эту сетку отрицательным знаком, а сами превращаются в положительно заряженные катионы. [c.378]

Все щелочные металлы образуют нитриды состава МедМ, в которых реализуется передача атомами металлов валентных электронов атомам азота с образованием ими устойчивых 5 / -конфигу-раций. Эти же металлы образуют азиды МеМ,, электронный механизм возникновения которых может иметь следующую схему. Взаимное объединение атомов азота наиболее вероятно с образованием 5р -состояний, ковалентно связанных между собой парноэлектронными связями 5/7 зр зр . Для образования такой конструкции необходимо 16 электронов, в то время как три атома -азота имеют 15 валентных электронов шестнадцатый электрон поставляется атомом щелочного металла и, вероятнее всего, принимает участие в создании парноэлектронной связи между 5/ -конфигу-рациями. Именно этим объясняется состав азидов МеМз, так как два атома азота соединяются по схеме зр зр , образуя молекулу азота, для чего не требуется дополнительных электронов. При образовании же азидов с четырьмя и более атомами азота должна была бы получиться очень длинная цепь конфигураций, что навряд ли энергетически оправдано (тем не менее не исключена возможность обнаружения азидов, например, состава Ме М ). [c.10]

Противоположный характер носит изменение интенсивности длинноволнового максимума. Согласно экспериментальным данным по ЛГ-спектрам первой переходной группы и работе [13] можно утверждать, что коротковолновый максимум /Ср -полосы обусловлен квантовыми переходами из полосы коллективизированных электронов, длинноволновый же, напротив,— переходами из подполосы квазнатомных электронов, занятых, главным образом, в ковалентных парноэлектронных связях металл — металлоид . [c.139]

Порядок уменьшения стабильности атомных орбит пример следующий Is, 2s, 2р, 3s, Зр, 4s, 3d, 4р, 5s, 4d, 5р, ( 4/, 5of, 6р. Число орбит для s-, p-, d-, /-групп соответственно рав 1, 3, 5 и 7. Каждая орбита может быть занята либо одним эле троном, либо двумя электронами при условии, что они име противоположные спины. Нужно подчеркнуть, что электро-стремятся прежде всего занять более стабильные орбиты nonapi но если имеется несколько свободных орбит с одинаковой эн гией, то электроны стремятся установить свои спины параллель и занять различные орбиты. Следует конечно делать различ между орбитами и электронами, которые их занимают. Орби-являются, строго говоря, волновыми- функциями, характеризу щими орбитальное движение электронов 1 >. Парноэлектронн связь может быть образована для каждой стабильной орби связывающихся атомов. Таким образом ясно, что для образов ния связи необходимо иметь два электрона с противоположны спинами и. стабильную орбиту для каждого из связывающих атомов. [c.156]

Неизменность значений проводимости и энергии активации электропроводности в стеклообразных сплавах с соизмеримым содержанием германия и сурьмы, так же как и неизменность значений микротвердости и величины Tg, отмеченные выше, по-видимому, обусловлены тем, что в этих сплавах при увеличении содержания сурьмы образуются не селениды сурьмы, а более сложные структурные образования, содержащие все три компонента. В таких сложных структурных единицах с значительной ковалентной составляющей химической связи энергия ионизации парноэлектронных связей может быть соизмеримой с энергией ионизации связей Ge—Se. [c.150]

Другим химическим проявлением тетраэдрического А1 в каркасных структурах цеолитов является обязательное для таких структур присутствие катионов ш,елочных или щелочноземельных металлов в количествах, строго эквивалентных содержанию А1. Это обстоятельство связано с необходимостью компенсации заряда избыточного электрона, в тетраэдрических труппах А10 / в которых А1, имея только три собственных валентных р-элект-рона, образует равноценные парноэлектронные связи с каждым из четырех окружающих его кислородов за счет привлечения одного дополнительного электрона. В связи с этим в отличие от [c.5]

Атомная связь возникает между одинаковыми атомами в результате особого квантовомеханического эффекта, называемого обменным эффектом. Обменные силы возникают при кулоновском взаимодействии между атомами, в результате обмена тождественных электронов. Важнейшей особенностью обменных сил является их резкая зависимость от направления спинов электронов, осуществляющих связь между взаимодействующими атомами. Связь будет сильной только в том случае, если спины антипараллельны. Второй важнейшей особенностью обменных сил является то, что они обладают свойством насыщения. Это означает, что они осуществляются лишь парой электронов. Добавление третьего электрона не приводит к увеличению связи, так как в этом случае два электрона будут иметь параллельные спины. В силу этого атомная связь называется парноэлектронной связью. Принимать участие в обменных [c.14]

Б. ОБРАЗОВАНИЕ ИОНОВ И ПАРНОЭЛЕКТРОННАЯ СВЯЗЬ [c.176]

Сложные случаи парноэлектронных связеМ. При современном состоянии науки мы еще не можем сделать точные расчеты для отдельных атомов. Что касается примерных подсчетов, то они служат ско]рее для того, чтобы показать вероятность наблюдаемых связей у отдельных объединений, чем для вывода их в собственном смысле этого слова. Даже использование эмпирически найденных зависимостей (сведенных в правила) для объяснения стабильности [c.186]

С точки зрения квантовой механики такого рода связи возможны только между сравнительно родственными видами атомов. Так, у гидридов бора, отличающихся весьма разнообразным стехиометрическим составом, наряду с парноэлектронной связью существует и одноэлектронная, в одном варианте, вероятно, в соответствии со схемой [c.189]

В отношении молекулы N0 также предполагается, что различные варианты с парноэлектронными связями менее вероятны, чем [c.189]

Протекание процесса по реакции (I) со скоростью Wp сопровождается инжекцией дырок в полупроводник. Реализация реакции (II) со скоростью Wn определяет инжекцию электронов в полупроводник, однако лимитирующей стадией процесса в обоих случаях является разрыв валентной парноэлектронной связи. [c.58]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология