Распределение молекулярном ионе водорода

Рис. 7.3. Электронные функции распределения (а) (сплошные линии — функции или пунктир — ф , или ф ) и контуры равной электронной плотности (б) для ф и Ф1 в молекулярном ионе водорода.

Распределение электрона в молекулярном ионе водорода. Наряду с энергетическими состояниями интересно распределение электрона в молекулярном ионе водорода как в симметричном, так и в антисимметричном состоянии. Из уравнения (5-20) видно, что волновая функция для молекулярного иона водорода имеет вид [c.147]

Существует химическая частица — молекулярный ион водорода Н , —в которой химическая связь образована всего одним электроном. Этот электрон взаимодействует сразу с двумя ядрами, и за счет своих корпускулярно-волновых свойств он как бы распределен п пространстве вблизи этих двух ядер (но так, что максимальная электронная плотность находится между ядра-1ми и за счет этого нейтрализуется отталкивание между одинакова, заряженными ядрами). Два ядра вместе с. в Заказ А-..1388 / 8 [c.17]

Гомонуклеарные частицы 5-злементов . Из числа таковых ознакомимся со следующим Н (молекулярный ион водорода), На и Нез (гипотетическая молекула гелия). Для содержащихся в них электронов имеем и = 1, а для элементов = 1. Важнейшие интересующие нас данные об указанных частицах сопоставлены в таблице 5-4. В ней же (при помощи стрелок) отмечено число электронов и их распределение по молекулярным орбиталям для каждой рассматриваемой частицы. [c.109]

Отсюда видно, что симметричная функция ведет к увеличению плотности электронного заряда в области перекрывания между двумя атомами по сравнению с тем, что имеет место у индивидуальных атомов, описываемых функциями Рд и 1. И наоборот, антисимметричная функция ведет к уменьшению плотности заряда. Это изображено графически на рис. 5-3. Пунктирные линии изображают плотность заряда у индивидуальных атомов, удаленных один от другого на бесконечно большое расстояние, а сплошная линия изображает распределение электронного заряда в молекулярном ионе водорода вдоль линии, соединяющей ядра (ядерной оси). Очевидно, что связывающая орбиталь благоприятствует такому распределению заряда, при котором он концентрируется между ядрами, в то время как разрыхляющая орбиталь ведет к уменьшению плотности заряда в этой области и к концентрации его около индивидуальных атомных ядер. Так как ковалентная связь возникает при распределении электронного заряда в области связи, то очевидно, что только симметричная функция обусловливает образование устойчивой молекулы. [c.144]

Как уже указывалось, для молекулярного иона водорода можно по уравнению Шредингера точно вычислить энергию электрона и распределение электронной плотности. При расчетах электронной плотности в молекуле предполагается, что ядра неподвижны. [c.45]

Интересно также рассмотреть взаимодействия в молекулярном ионе водорода. Конечно, точно определить положение электрона в молекуле невозможно, так же как и в атоме. Квантовая механика дает только распределение вероятности. В любой данный момент [c.79]

Электронная конфигурация молекул строится по принципам, подобным тем, которые использовались для объяснения электронной структуры атомов. Таким путем получают вначале возможные электронные состояния (МО) одного электрона в поле двух ядер, т. е. состояния для молекулярного иона водорода Н . В качестве первого приближения предполагается, что число и распределение МО не меняется при добавлении других электронов в систему (т. е. нет электрон-электронного взаимодействия). Электронная структура многоэлектронной молекулы получается путем заполнения электронами имеющихся МО, начиная с низшей по энергии МО, согласно принципу Паули. Этот принцип построения аналогичен тому, который использовался в разделе 2-4А для получения энергий собственных состояний атома водорода и построения электронной конфигурации остальных элементов путем заполнения атомных орбиталей (АО) в соответствии с принципом Паули. [c.118]

Распределение плотности вероятности двух электронов в молекуле Нг сходно с тем, которое показано на рис. 17-2, б для но кривая распространяется дальше в обе стороны от точки х = О, вследствие корреляции движений двух электронов. Когда рассматривают молекулу водорода методом молекулярных орбиталей, взаимодействием между двумя электронами пренебрегают и рассматривают только взаимодействие электронов с протонами. Волновую функцию для молекулы водорода можно записать тогда в виде произведения двух волновых функций молекулярного иона водорода для электронов 1 и 2 [c.519]

Общий характер масс-спектров диенов-2,3 и диенов-3,4 аналогичен кривая распределения интенсивностей пиков по числу углеродных атомов в ионах также имеет два максимума, соответствующих ионам (СзН ) и (С5Н, )+. Однако максимальным пиком в спектре является не пик ионов (СаНу) , а иик ионов (СдНа) , обязанный своим образованием распаду молекулярного иона ио р-связи. Причем распад сопровождается миграцией водорода. [c.61]

Эти методики резко увеличили предельные молекулярные массы соединений, исследуемых методом масс-спектрометрии. Плазменная десорбция с применением бомбардировки продуктами деления радиоактивного калифорния-252 позволила получить молекулярные ионы с массой 23 ООО из полипептида трипсина. Метод бомбардировки быстрыми атомами (РАВ) обеспечил получение подробных сведений о строении гликопротеина с молекулярной массой около 15 ООО. С помощью полевой и лазерной десорбции удалось получить масс-спектры молекулярных ионов, что дает возможность определять распределение олигомеров во фрагментах ДНК. Выпускаемые в настоящее время промышленностью приборы позволяют измерять молекулярные массы до 20 ООО при разрешении 150 ООО. Еще более высокого (в 5—10 раз) разрешения можно достичь, используя метод фурье-преобразования, но он пригоден для ионов относительно малых масс. Предельно высокое разрешение может быть особенно полезным в тех случаях, когда необходимо отличить в масс-спектре массы одного дейтерия от массы двух атомов водорода (разность масс всего 0,007) или массу одного атома от массы фрагмента —Н (разность масс 0,003). При изучении масс-спектров больших молекул эти задачи становятся чрезвычайно важными, поскольку и дейтерий и присутствуют в природе. Достаточно, например, вспомнить, что в молекулу с массой 900 может входить 60 и более атомов углерода, и если содержание соответствует природному (1,1%), то примерно в половине таких молекул имеется по крайней мере один атом углерода-13. [c.227]

По результатам, приведенным в табл. 8.2, можно в первом приближении считать, как это и предполагалось ранее, что О—н о не зависит от типа излучения и выход радикалов больше для радиации с низкой ЛПЭ, а молекулярные продукты образуются при облучении частицами с высокой ЛПЭ. Кроме того, радикальные выходы повышаются в кислых растворах по сравнению с нейтральными. Очевидно, это связано со значительным размазыванием первоначального распределения возникших при радиолизе атомов водорода (или эквивалентных им продуктов) в кислых средах [42]. Было предположено, что такое размазывание объясняется акцептированием диффундирующих электронов или атомов водорода ионами водорода [c.219]

Масс-спектр цельной молекулы показывает отдельные изотопные формы и поэтому дает возможность определить степень изотопного замещения. По интенсивности пиков М, М М -А- 2, М Аг 3. .. можно рассчитать количество немеченых, MOHO-, ди- и три-дейтерированных молекул, образовавшихся в процессе реакции дейтерирования. Ряд преимуществ этого метода очевиден. Нет необходимости доводить реакцию до полного завершения, так как распределение меченых соединений быстро устанавливается после обмена последнего, способного к замещению водорода. Это иллюстрируется масс-спектром частично дейтерированного бутадиена (рис. 42). Спектр свидетельствует о наличии 10,2% Dj-naoMepa и отсутствии Об-изомера (слабый пик mie 59 обусловлен содержанием исключительно С), откуда следует, что в данных условиях обмениваются только четыре атома водорода. В масс-спектре бутадиена, помимо пика молекулярного иона, имеется ряд пиков, обусловленных потерей от одного до шести атомов водорода, что делает невозможным расчет степени изотопного замещения, если только для калибровки не располагают индивидуальными, специально дейтерированными бутадиенами, что является довольно редким случаем. Образование этих осколков можно подавить применением более низкого потенциала ионизации (приблизительно 9,5 эв), при котором не-дейтерировапное соединение дает только пик mie 54 (молекулярный ион) и слабый пик mie 55, соответствующий природному [c.329]

Функция распределения электрона в молекулярном ионе изображена на рис. 5. Как видно, электрон наибольшую часть времени проводит в небольшой области, как раз между ядрами, и лишь изредка попадает на другую сторону. Можно полагать, что некоторым объяснением стабильности связи является присутствие электрона между ядрами, где он может стягивать их. Функция распределения электрона в этом случае гораздо более сконцентрирована, чем в случае атома водорода. Объем, ограниченный внешней изображенной кон- [c.26]

Рассмотрим характеристику скорости экстракции двухвалентного металла, существующего в исходной водной фазе в виде простых (гидратированных) ионов М2+. Концентрация кислоты в водной фазе (в молекулярной форме) [НА]в=[НА]о/9на, где на — коэффициент распределения молекул кислоты НА, отличающийся от аналитического коэффициента распределения кислоты 9=[НА]о/([НА]в+ А ]в). Если реакция протекает с анионом А , то концентрация последнего [А]в = /Сна[НА]в/[Н+]в. Если объемы фаз равны, то [НА] [НА]о + [НА]в+[А-]в, где [НА] — исходная концентрация кислоты НА в органической фазе. При экстракции индикаторных количеств М принимаем [НА]о, [НА]в, [А-]в, [Н+]в постоянными величинами ([Н+]в — концентрация ионов водорода в водной фазе). В кинетическом режиме, если ско- [c.80]

В сущности первые шаги к выяснению внутримолекулярной структуры воды были сделаны уже тогда, когда было создано учение о степенях свободы и о распределении молекулярной энергии между этими степенями свободы. Уже тогда оказалось возможным в первом приближении решить вопрос о том, как расположены два атома водорода (точнее, два положительных иона водорода) относительно атома кислорода (точнее, отрицательного иона кислорода) в трехатомной молекуле воды. Именно, расположены ли они по схеме рис. 520 или по схеме рис. 521 [c.811]

При проведении каталитической реакции в адсорбированном слое дифференциальный изотопный метод дает возможность проследить, за распределением каталитических функций между разными участками поверхности. Если на поверхность активированного угля при —182° С ввести сначала порцию дейтерия, а затем водорода, то при вакуумировании преимущественно удаляется водород. Это можно было объяснить и тем, что дейтерий имеет большую молекулярную массу. При введении газов в обратном порядке, т. е. сначала водород, а затем дейтерий, в первую очередь откачивается дейтерий теперь вывод однозначен поверхность неоднородна и первые порции адсорбируются с большим выделением тепла. Эти опыты дали прямые доказательства неоднородности поверхности. Дифференциальный изотопный метод позволил обнаружить устойчивую биографическую неоднородность поверхности как при молекулярной адсорбции, так и при хемосорбции для таких систем, как металлы (N1, Ре), окислы с ионной решеткой (2пО, N10) и активированный уголь. [c.55]

Стадия обрыва может включать передачу гидрид-иона или атома водорода катализатору, который таким образом подготавливается к последующей активации мономером. Как уже было упомянуто, Натта предположил, что каталитический комплекс может передавать этильную группу полимерному радикалу, и в своей таблице И1 (см. Натта [97]) приводит возможные процессы инициирования, роста и обрыва цепи при полимеризации пропилена. Аналогичный переход к агенту передачи или от него предполагался в случае реакций, используемых для регулирования молекулярного веса полимеров. Гордон и Ро [100] рассмотрели общее влияние на моле-кулярно-весовое распределение, считая, что стадия обрыва является десорбцией конца растущего полимера с поверхности катализатора. [c.439]

Наличие /-закономерностей в кислом растворе Н2О2 указывает на достижение в нем равномерного распределения активных частиц. По-видимому, восстановительной (по отношению к перекиси) частицей здесь является атом водорода п.чя молекулярный ион Не+. То же можно сказать и о кислых растворах Т1 (1П) и Ре (П), где активной частицей может быть тоже молекулярный ион водорода или гидрид-ионы железа и титана. [c.257]

Введение алкильных радикалов в молекулу цикланолов, в частности циклопентанола и циклогексанола, вносит некоторые количественные изменения в распределение интенсивностей, хотя и не изменяет принципиальных направлений распада [157]. Появляется тенденция к удалению одного или двух атомов водорода из молекулярного иона. По-прежнему большую роль играют процессы, приводящие к возникновению ионов (М—18)+, интенсивность пиков которых наибольшая для ж-метилциклогексанола [c.94]

Ведь было показано, что аналогичные ей функции Я для анионооснований и Н+ для катионооснований не отражают свойств растворителя, а скорее зависят от природы эталонного основания. В уравнении (4-79) величины / можно рассматривать как коэффициенты активности в обычном смысле только в случае, если растворитель водный, так как за стандартное состояние иона водорода в воде принята активность, равцая единице.. Если свойства растворителя заметно отличаются от свойств воды, величины / следует рассматривать как коэффициенты распределения в этом случае рекомендуется пользоваться уравнением (4-25). Если В — молекулярное основание, то соотношение РН+-РВ/РВН+ в первом приближении не должно зависеть от диэлектрической проницаемости [см. уравнение (4-28)] до тех пор пока соли катиона ВН+ полностью диссоциированы. В растворителях с очень низкой диэлектрической проницаемостью, таких, как ледяная уксусная кислота 2 , ассоциация ионов настолько велика, что величина Но оказывается зависящей от природы эталонного основания. [c.101]

Здесь ао — начальная концентрация ионов Ре ", которая равна начальной концентрации перекиси. Экспериментальные данные согласуются с приведенным выражением, и мы устанавливаем понятие обрыва при взаимодействии двух растущих полимерных цепей. Другое выражение, основанное на предположении, что обрыв происходит при реакции гидроксильного радикала с растущей цепью, несовместимо с кинетическими данными. Распределение молекулярного веса полимеров метилметакрилата, приготов.ттенных с перекисью водорода, совместимо с приведенным ниже механизмом [122]. [c.208]

Впервые химический лазер, основанный на реакции между водородом и хлором, был разработан американскими исследователями, Однако им не удалось достичь успеха, поскольку затраты энергии на инициирование реакции, т. е. создание атомного хлора, во много раз превышали энергию лазерного возбуждения. Таким образом, данная реакция цепная, и в ней есть акт, дающий неравновесно возбужденные продукты, но она протекает с недостаточной скоростью. Поэтому для создания высокоэффективного химического лазера следует выполнить одновременно несколько условий, а именно реакция, лежащая в основе такого лазера, должна быть быстрой, идти по цепному механизму и должна приводить к образованию неравновесных возбужденных молекул, колебательная энергия которых значительно превышает энергию поступательного и вращательного движений. Идея использования быстрых цепных реакций была выдвинута впервые советскими учеными. В настоящее время широкое применение нашли цепные реакции водорода или дейтерия с фтором, в результате которых образуются возбужденные молекулы НР или ОР с неравновесным распределением энергии по колебательным степеням свободы. Излучение генерируется благодаря колебательным переходам в этих молекулах. Длина волны X излучения для НР составляет 2,7—3,2 мкм, а для ОР — 3,7—4,4 мкм. При добавлении оксида углерода (IV) к смеси дейтерия и фтора молекулы СОз забирают энергию у молекул ОР и переизлучают ее а области 10 мкм. Сравнительно недавно в США был создан хими ческий лазер, излучение в котором составляет 1,3 мкм. В его основу положена реакция молекулярного хлора с пероксидом водорода. Дело в том, что в растворе пероксид водорода диссоциирует на ионы Н+ и НО2 , которые активно реагируют с молекулами хлора. При этом взаимодействии возникает возбужденная молекула кислорода. Это так называемый синглетный кислород, в молекуле которого возбуждены не колебания, а долго живущие электронные состояния. Газообразный хлор пробулькппает через жидкую смесь пероксида водорода и гидроксида натрия, который [c.101]

Введение алкильных радикалов в молекулу цикланолов, в частности циклопентанола и циклогексанола, не меняя принципиальных направлений распада, вносит некоторые количественные изменения в распределение интенсивностей [166]. Появляется Тенденция к удалению одного или двух атомов водорода из молекулярного иона интенсивности этих пиков сравнимы, а иногда и превышают величину пиков молекулярных ионов количество ионов (М—1) + и (М — 2)" для 3-метилциклогексанола составляет 1,3 и 4,3% от максимального пика в спектре. По-прежнему большую роль играют процессы, приводящие к возникновению ионов (М— 18) ,интенсивность пиков которых наибольшая для 3-метилциклогексанола — [c.106]

Характер изменения а в значительной степени и определяет вид зависимости коэффициента распределения от равновесной концентрации НХ в водной фазе, зависимость D =/ (снх)- Назовем такие зависимости кривыми экстракции. На рис. 2 изображены возможные типы таких кривых. Кривая 1 отвечает экстракции ковалентных молекулярных соединений и комплексных кислот в последнем случае увеличение D с повышением концентрации НХ обусловлено ростом величины а и концентрации ионов водорода. Кривые экстракции такого типа встречаются часто. Например, при экстракции германия и мышьяка (П1) углеводородами, GH lg, I4 из растворов НС1 и НВг коэффициенты распределения этих элементов все время растут с повышением концентрации кислот в водной фазе. Подобные же зависимости наблюдаются при экстракции железа (П1), сурьмы (V), галлия, индия дихлордиэтило-вым эфиром из солянокислых растворов. [c.30]

Чтобы выяснить, распространяется ли поведение, наблюдаемое на механических моделях, также и на реагирующие молекулы, Феркло и Хиншелвуд [91] изучали скорости этерификации кислот (от уксусной до бегеновой) метанолом, этанолом и циклогексанолом, причем в каждом случае растворителем служил сам спирт. Так как энергия активации оказывается постоянной величиной для всех высших кислот, начиная с масляной кислоты, то изменения скорости реакций должны быть связаны с изменениями Р1. Как оказалось, в этом ряду кислот увеличивается с увеличением размеров молекул кислоты, если во время реакции не присугствует какая-либо другая кислота в качестве катализатора. Это находится в согласии с нашими ожиданиями, так как в подобных случаях должен происходить автокатализ, а следовательно, скорость стадии, определяющей скорость реакции, должна зависеть от частоты столкновений молекул кислоты друг с другом эта последняя частота будет увеличиваться, если их местная концентрация будет возрастать, благодаря исключению их из некоторых участков раствора. Однако, когда в качестве катализатора был взят хлористый водород, фактор Р2 оставался по существу постоянной величиной, как и следовало ожидать в связи с тем, что в этом случае стадия, определяющая скорость реакции, связана со столкновениями ионов водорода с молекулами органических кислот. Действительно, поскольку первые нигде не выталкиваются из структуры растворителя, то их распределение будет нормальным и не приходится ожидать аномально длинных серий повторных столкновений с молекулами жирных кислот. Другие возможности интерпретации были отвергнуты этими авторами. Так, увеличение Р1, которое наблюдалось при увеличении размеров молекул жирных кислот, нельзя было приписать большей площади столкновений, так как к реакции ведут только столкновения с карбоксильными группами. Кроме того, если их поведение в растворе хоть сколько-нибудь похоже на поведение в газойой фазе, то увеличение молекулярного веса должно умень- [c.402]

Если такова роль электроотрицательности, то можно ожидать образования Н-связи и с участием атомов с низкой электроотрицательностью, если только число электронов в системе не столь велико, чтобы заполнить уровень 1 )2. Такой случай имеет место в бедных электронами боранах. Интересно отметить удивительное сходство между трехцентровой схемой, предложенной Эберхардом, Кроуфордом и Липскомбом для борановых мостиков В — Н — В [573], и трехцентровой же схемой Пиментела для иона НРг. Принципиальное отличие заключается в том, что в случае бифторид-иона приходится учитывать четыре электрона, и потому должна быть введена в рассмотрение несвязывающая функция "фз- Это вызывает необходимость высокой концентрации заряда на концевых атомах, и потому связь оказывается наиболее прочной, если эти атомы обладают сильно выраженной электроотрицательностью. В боранах, однако, слишком мало электронов для заполнения уровня 1 >2 и малая электроотрицательность бора благоприятствует оптимальному распределению электронов между атомами бора и водорода. Из сказанного видно, что метод молекулярных орбит может дать основу для качественного рассмотрения Н-связи и строения боранов . [c.204]