Валентность молекул

Валентность молекул ). Объяснение инертности атомов благородных газов при их взаимодействии друг с другом по сути дела дано в предыдущем параграфе, так как там показано, что атомы с заполненными оболочками испытывают очень слабое притяжение. Аналогичная задача возникает в связи с поведением таких молекул, как Нз, N2, СН , СгН , потому что они также образуют устойчивые структуры, слабо взаимодействующие друг с другом. Так как эти молекулы образуют важные типы твёрдых тел, то вышеуказанная проблема имеет для нас большое значение. [c.286]

Пластическими массами (пластмассами) называют материалы, основу которых составляют природные или синтетические высокомолекулярные соединения. Высокомолекулярные соединения состоят из большого числа низкомолекулярных соединений (мономеров), связанных между собой силами главных валентных связей. Соединения, большие молекулы (макромолекулы) которых состоят из одинаковых структурных звеньев, называют полимерами. Макромолекулы полимеров могут иметь линейную форму, разветвленную и пространственную (сшитую). [c.426]

М — масса грамм-молекулы окисла т — число атомов металла в молекуле окисла п — валентность металла 5 — площадь [c.61]

Ковалентную химическую связь часто в литературе называют валентной, атомной или обменной связью. Она может образоваться взаимодействием или спариванием валентных электронов. Если атомы одинаковы, например, в молекулах водорода Н2, щелочных металлов в газообразном состоянии Lh, К2, Na2, галогенов СЬ, Вгг, азота N2 — связь неполярная, при взаимодействии разных атомов, например НС1, — полярная. [c.9]

С помощью выражения (2-64) можно отыскать Тн для любого (й/)-состояния атома водорода, а затем с учетом экранирования определить величину а для валентного электрона рассматриваемого атома согласно (2-63). Заметим, что (Я/)-состояния валентного электрона атома исследуемого и водорода должны быть одинаковыми. Зная г, можно определить кинетическую энергию валентных электронов атомов, составляющих данную молекулу, после чего вычислить энергию связи по выражению (2-53), а затем квазиупругую постоянную, используя (2-55). Далее составляется система уравнений типа (2-30), в результате решения которой находится собственная частота колебаний. [c.58]

Рассмотрим для простоты движение пары разноименно заряженных ионов, объединенных в простейшую молекулу типа, например, Na l. В этом случае валентность каждого иона равна единице и его заряд равен заряду электрона. Уточнение конечных формул для более сложных молекул не представляет особого труда. [c.147]

Введение обменных ядерных сил позволяет объяснить одно из характерных свойств ядерного взаимодействия — существование явления насыщения . Известно, что в ряду ядер jH , ]Н , аНе и зНе энергия связи, рассчитанная на один нуклон, быстро растет, достигая для последнего ядра 7 Мэе. Однако для остальных ядер периодической системы средняя энергия связи на один нуклон остается примерно постоянной и равной 6—8 Мэе. Это означает, что в ядре нет взаимодействия между всеми парами нуклонов. Каждый нуклон ядра может взаимодействовать только с ограниченным числом других нуклонов, подобно тому как атом в молекуле может взаимодействовать лишь с ограниченным количеством других атомов (валентность и насыщение химических сил связи). [c.530]

Рис, 2.7. Схематическое изображение связей в структуре алмаза (а) и в молекуле водорода На (б). Каждый атом углерода отдает на связь четыре валентных электрона. В молекуле водорода каждый атом водорода отдает на связь по одному электрону и связь оказывается локализованной [c.76]

Переходя от молекулы водорода к кристаллам, отметим основной характерной особенностью ковалентных кристаллов является то, что количество ковалентных связей, образуемых каждым атомом со своими соседями, равно количеству неспаренных внешних электронов атома в свободном состоянии или в возбужденном валентном состоянии. В этом смысле ковалентная связь является насыщенной. [c.81]

Большая часть асимметричных молекул органических веществ содержит асимметричный элемент — атом углерода, связанный четырьмя валентными связями с различными радикалами, Две такие формы — оптические антиподы — показаны на рис. 20.6. Зеркальные изомеры вещества имеют, как правило, одинаковые химические свойства, плотность, температуру плавления и т. д. Основное их специфическое свойство — оптическая активность, когда правые и левые формы вращают плоскость поляризации в разных направлениях. Это единственный надежный и точный метод исследования разных форм асимметричных веществ. [c.77]

В заключение проанализируем некоторые следствия, связанные с учетом колебаний ионов под действием световой волны. Для простоты рассмотрим движение двух разноименно заряженных ионов, объединенных, например, в простейшую молекулу типа Na+ l . Валентность каждого иона в этом случае равна единице, а его заряд равен заряду электрона. Предположим, что поляризация Р вещества аддитивно складывается из поляризации Ре, вызванной смещением электронов, и поляризации Ра, связанной со смещением ионов в поле световой волны Р=Ре- -Ра. Обозначим массы ионов разных знаков, со- [c.94]

В молекулярной спектроскопии нормальные колебания многоатомных молекул классифицируются по форме и симметрии. Вели при данном нормальном колебании происходит главным образом изменение длин связей, а углы между связями меняются мало, то такое колебание называют валентным (обозначение V). Наоборот, если при колебании изменяются в основном углы между связями, а длины связей практически не меняются, то такое колебание называется деформационным (обозначение 6). [c.241]

Пример. Рассмотрим форму нормальных колебаний молекулы воды Н2О и углекислого газа СО2 (рис. 33.7). Легко видеть, что в соответствии с приведенным определением колебания Х и 2 молекулы Н2О следует отнести к типу валентных, а колебание б — к тину деформационных. Аналогичное положение имеет место и в случае молекулы СО2. [c.241]

Молекула Н2О имеет ЗЛ/—6=3 внутренние степени свободы и соответственно этому 3 нормальных колебания (рис. 36). Одно из них т(5) — валентное симметричное, другое г (аз) — валентное антисимметричное и третье б( ) — деформационное симметричное колебания. [c.92]

Валентные колебания связаны с изменением длины валентных связей между атомами, а деформационные — с деформацией угла между валентными связями. При симметричном колебании смещенная конфигурация молекулы имеет ту же симметрию, что и [c.92]

Линейная трехатомная молекула СО2 относится к одной из точечных групп средней симметрии, а именно к группе D h, которая содержит одну ось симметрии бесконечного порядка Соо,. проходящую через все три атома, оси второго порядка Сг и плоскости симметрии о. Эта молекула имеет 3N—5=4 внутренние степени свободы и, следовательно, 4 нормальных колебания (рис. 37). Первое колебание v(s) является валентным и симметричным, при котором атомы кислорода одновременно приближаются к атому углерода или удаляются от него вдоль валентных связей. Второе колебание v as) — валентное антисимметричное. Наконец, колебание 8 (as) является антисимметричным деформационным и дважды вырожденным. Вырождение этого колебания связано с наличием оси симметрии Соо. Его можно представить н виде двух независимых колебаний, происходящих в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, которые проходят через ось Ссо. [c.93]

Молекула ССЦ имеет 3iV—6=9 нормальных колебаний (рис. 38). Из них только валентное симметричное колебание v(s) является невырожденным. Валентное антисимметричное колебание V3(as) — трижды вырождено, а деформационные колебания 62 (as) и бз(as) соответственно дважды и трижды вырождены. [c.93]

При колебаниях сложных молекул обычно наблюдается ряд закономерностей. Валентные колебания имеют большие частоты, чем деформационные. При этом частоты антисимметричных колебаний превосходят частоты симметричных. В каждом нормально колебании в той или иной степени одновременно участвуют мно- [c.94]

Характеристичность колебаний. Несмотря на то, что в каждом нормальном колебании сложной молекулы участвуют все атомы, во многих практически важных случаях удается выделить группу атомов, колебания которых и будут определять частоту данного нормального колебания. При наличии этой группы атомов у других молекул частота выбранного нормального колебания может сохраняться. В этом случае говорят о характеристической частоте колебания для данной группы атомов (валентной связи или валентного угла). Например, группы атомов СН, СНз и СНз в любых молекулах характеризуются валентными колебаниями связей С—Н в области частот 2600—3100 см и деформационными колебаниями углов Н—С—Н в области 1350—1500 см . [c.96]

Интенсивности линий (полос) более чувствительны к форме колебания, чем частоты. При отсутствии характеристичности колебаний по форме характеристичность линий по интенсивности может нарушаться, а характеристичность по частоте — сохраняться. Следовательно, наиболее устойчивые характеристические признаки в спектрах молекул наблюдаются в том случае, когда имеет место характеристичность колебаний по форме. Особенно для таких колебаний, в которых изменяется лишь одна валентная связь или один валентный угол. [c.97]

Гетерополярная (ионная) молекула -образуется при переходе валентных электронов от одного атома к другому, обладающему большей электроотрицательностью. Связь между ионами в такой молекуле осуществляется за счет кулоновского притяжения. При этом анион и катион имеют замкнутые устойчивые внешние электронные оболочки, сходные с электронными оболочками инертных газов. При колебании ядер такой молекулы (рис. 40, а) внешние электронные оболочки аниона и катиона практически не деформируются и, следовательно, поляризуемость молекулы не изменяется. В этом случае (da/dq)q=q = 0 и комбинационного рассеяния не возникает. Однако ионная молекула обладает большим дипольным моментом, который изменяется при ее колебаниях. Поэтому величина эффективного заряда dp dq)g q у нее значительна, что приведет к появлению интенсивного поглощения в ИК-области спектра. [c.101]

Для характеристики интенсивности линии в СКР необходимо вычислить производную поляризуемости молекулы по нормальной координате дa дQi, а для полосы ИК-спектра — производную дипольного момента молекулы по нормальной координате дP дQi. Нормальная координата Qi представляет собой линейную комбинацию изменений валентных связей и валентных углов при данном нормальном колебании с индексом г. [c.102]

Задача вычисления производных поляризуемости и дипольного момента облегчается для молекул, у которых соседние валентные связи слабо взаимодействуют друг с другом. В этом случае для расчета используется так называемая схема аддитивности, заключающая в том, что поляризуемость (дипольный момент) всей молекулы представляют в виде суммы поляризуемостей (дипольных моментов) отдельных связей. По схеме аддитивности например, были вычислены интенсивности линий в спектре комбинационного рассеяния ССЦ, которые оказались в хорошем согласии с экспериментальными данными. Однако схему аддитивности нельзя применить к молекулам, у которых соседние связи сильно взаимодействуют между собой, например к молекулам с сопряженными кратными связями и к ароматическим соединениям. [c.102]

Альтернативный запрет наблюдается, например, в колебательных спектрах СО2 и бензола. Симметричное валентное колебание молекулы СО2 активно в СКР, а антисимметричные колебания проявляются в ИК-спектре поглощения (рис. 37). Однако в жидком состоянии вещества молекулы могут несколько изменить свою симметрию из-за межмолекулярного взаимодействия. Поэтому в колебательных спектрах жидких веществ встречаются отступления от альтернативного запрета. Некоторые отступления наблюдаются и в спектрах жидкого бензола. [c.116]

Мы подробно остановимся только на дискретных спектрах атомов и молекул в оптическом диапазоне длин волн, которые возникают при переходах электронов в пределах внешней (валентной) оболочки, а так- [c.794]

Окись этилена, С2Н4О. Рассмотрение валентности молекулы окиси этилена приводит к заключению, что три тяжелых атома образуют равнобедренный треугольник, а две группы СНз находятся в плоскостях, перпендикулярных к плоскости С 0. Как и прежде, комбинационный и инфракрасный спектры могут быть удовлетворительно интерпретированы на основе этого предположения, однако они не дают возможности однозначно доказать его. При подобном предположении молекула принадлежит к точечной группе Саг, и должна иметь следующее распределение основных частот по четырем типам сим-Л1етрии [c.365]

По своей природе ингибиторы коррозии бывают ионными [катионного типа — катапин, ЧМ анионного типа — тиомочевина S (N112)2] или молекулярными соединениями (например, антра-ниловая кислота). Ингибиторы адсорбируются на поверхности корродирующего металла или электростатически (адсорбция ионов и полярных молекул за счет кулоновских сил при соответствующем знаке заряда поверхности металла) или специфически (адсорбция поверхностно активных ионов и молекул за счет молекулярных ван-дер-ваальсовских сил), или химически (хемосорбция ионов и молекул за счет валентных сил химического сродства) возможна также адсорбция их вследствие одновременного действия разных сил. [c.345]

Нами рассматриваются неметаллические материалы, имеющие температуру плавления более 1600°С. Эти материалы представляют софй согласно [31] кристаллические структуры, которые Можно представить в виде множества структурных единиц причем взаимодействие внутри такой единицы значительно сильнее, чем между ними. Поэтому сложные соединения, состоящие из нескольких сортов атомов, разбивают на структурные ком плексы и рассматривают взаимодействие внутри полу ченных комплексов, причем структурная группа должна быть симметричной. Последнее требование хорощо со гласуется с опытами по исследованию инфракрасньп спектров поглощения при частотах до 1000 см [32] Действительно, колебания симметричных комплексов цо добны колебаниям молекулы идеального газа такой же симметрии. Следовательно, симметричный комплекс мож но рассматривать как молекулу, состоящую из двух разных или одинаковых ядер, связь в которой осуществляется исключительно за счет взаимодействия валентных электронов обоих атомов. [c.51]

Известно, что оптический спектр изолированргого атома состоит из отдельных линий. При образовании молекулы оптический спектр усложняется — возникает полосатый спектр. При переходе вещества в твердое состояние изменяется характер спектра он может стать сплошным. В отличие от этого линейчатый рентгеновский спектр атома не изменяется он не зависит от того, к какому веществу относится. По-видимому, характеристические рентгеновские лучи порождаются не слабо связанными с ядром валентными (оптическими) электронами, а электронами, расположенными близко к ядру. [c.159]

Был предложен следующий механизм явления, сводящийся к воздействию быстрых электрических частиц на молекулы диэлектрика, в котором происходит направленное движение электрических зарядов. При этом электрическое взаимодействие приводит к вынужденным колебаниям валентных э.пектронов [c.172]

Зависимость энергии связи в кристаллах от мел атомпого расстояния г, так же как и в молекулах, определяется двумя главными членами 1) притяжением атомов, обусловленным взаимодействием валентных электронов, и 2) кулоновским отталкиванием внутренних оболочек атомных остовов и отталкиванием ядер. Для устойчивого равновесного состояния (L o, Го) обязательно наличие минимума энергии на суммарной кривой энергий притяжения и отталкивания, который соответствует определенной стабильной конфигурации в расположении атомов кристаллической, решетки. [c.63]

Ковалентная связь имеет то же происхождение, что и связь в гамополярных молекулах (Нг, СЬ, Ь,.- ), она обусловлена обменным электронным взаимодействием между атомами. В молекулярных кристаллах (Нг, СЬ, Ь,---) ковалентная связь локализована между ядрами в молекуле, молекулы удерживаются вместе слабыми силами Ван-дер-Ваальса. Однако в случае алмаза или графита несколько валентных электронов являются общими для атома и ряда его соседей, и поэтому невозможно выделить какую-либо группу атомов, которую можно рассматривать как химически насыщенную (рис. 2.7). С этой точки зрения кристалл алмаза представляет собой огромную молекулу. [c.75]

Названные специфические свойства, по-существу, обусловлены наличием в металлах свободных электронов. Металлическая связь возникает при взаимодействии атомов электрополоэ/сительных элементов, внешние валентные электроны которых связаны с ядром относительно слабо. При образовании твердого состояния в результате перекрытия волновых функций металлических атомов (например, атомов Na) движение электронов, как и в случае ковалентной связи, претерпевает радикальное изменение, и электроны обобществляются. При этом каждая соседняя пара электронов предпочла бы образовать молекулу, с тем чтобы поделить себя между двумя атомами. Но у кал<дого атома Na в твердом состоянии имеется в среднем восемь соседей и только один валентный электрон,, который должен быть поделен с каждым из этих соседей. В отличие от случая ковалентной связи, когда пара электронов, в основном, курсирует между двумя соседними атомами, коллективизированному электрону в металле приходится совершать довольно сложный путь, посещая по очереди каждый атом (положительный ион) твердого тела. В описанной ситуации все ионы обладают всеми электронами вместе, а электроны могут свободно перемещаться от одного иона к- другому. [c.82]

Электронные уровни энергии — это уровни, связанные с движением электронов относительно ядер. Нужно различать уровни энергии электронов внутренних оболочек с энергиями связи от десятков до десятков тысяч электрон-вольт, переходы между которыми дают рентгеновские спектры и изучаются методами рентгеновской спектроскопии, и уровни энергии внещних электронов в атомах и молекулах с энергиями связи порядка немногих электрон-вольт. Переходы между уровнями энергии внешних (валентных) электронов дают оптические спектры в видимой и ультрафиолетовой областях, которые и являются основным источником сведений об этих уровнях. [c.227]

Кроме анализа формы обычно иринимают во внимание и свойства симметрии колебаний многоатомных молекул. Если при данном нормальном колебании, сопровождающемся изменением длин связей и валентных углов, не про- [c.241]

Итак, нормальные колебания многоатомных молекул различаются не только по частоте, но и по типу симметрии (симметричные и антисимметричные), а также по форме (валентные и деформационные). По типу симметрии колебания многоатомных молекул разделяются также на неполносимметричные и полносимметричные. Так, колебание, симметричное относительно какого-либо-одного или нескольких (но не -всех) элементов симметрии, называется неполносимметричным. Полносимметричные колебания сим- [c.93]

У гомеополярной (ковалентной) молекулы, состоящей из двух одинаковых атомов, связь осуществляется за счет валентных электронов, которые в равной степени принадлежат обоим атомам (рис. 40, в). В этом случае внешняя электронная оболочка молекулы (ответственная за поляризуемость) сильно деформируется при колебаниях ядер. Следовательно, dajdq)q=q будет велико и СКР-И Нтенсивным. Вместе с тем у гомеополярной молекулы нет дипольного момента и он не возникает при колебаниях ее ядер. В этом случае dP dq)q=q = 0 и спектр ИК-поглощения отсутствует. [c.101]

Процесс диссоциации затрудняет образование сложных ас-социатов, состоящих из большого числа мономерных молекул. Поэтому в обычных условиях для не очень высоких концентраций наблюдается возникновение простейших ассоциатов — димеров. Образование ассоциатов легко обнаруживается по характерным изменениям частоты, ширины и интенсивности полосы колебаний группы А—Н. Например, гидроксильная группа О—Н обладаег характеристической частотой валентных колебаний, расположен- [c.162]

В табл. 34.2 используется стандартная система обозначений молекулярной спектроскопии. Колебательновращательная полоса — совокупность переходов из верхнего колебательного состояния (vi, V2,. .., и )ворзс на нижнее (У[, 2,. ... г>п)нижн, где v,, vi,. .., Уп — квантовые числа для п нормальных колебаний молекулы. Квантовые числа У , V2, из для трехатомной молекулы относятся соответственно к симметричному валентному, деформационному и асимметричному валентному колебаниям. Чисто вращательные переходы — переходы между уровнями одного н того же электронного и колебательного состояния, различающиеся вращательным квантовым числом. [c.896]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...