nekrasovI (1114433), страница 31
Текст из файла (страница 31)
Едккацу диполь. чих моментов — 10-'4 эл.-ск ед. )с си — иногда обозначают буквой Р, ккогдв аросто опускают к арвводкт вишь само чнсловое значение р, Наарнмер, для НР вместо р = 1,74 10-'а влн В = 1,74 Р может быть дано просто р 1,74. Такое упрощенное обозавчение дкаолькых моментов н принято в дальнейшем По нх чнсловым змвченвкм нмсетса саециэлнзнроввниый справочник.
е Условно считая заркды коацов днаола равными ао абсолютной величине заряду электрона, можно ат р аерейтк к более нвглкдкой величине — !. Например, дла моле- куды фторнстого водорода ! (1,74 ° 1О-") 1 (4,60 10-") = 0,36 ° 1О-' си 0,36 А 2) Звэв кз оаыта длину лнаолв (!) двухвтомной молмсулы а расстояние (с0 между ядрами обрвзующкх ее атомов, можно путем деленна первой величины кв вторую аолучнгь количественную оценку полярности валентной связи, характерной длк данной молекулы. Нварнмер, длк НГ имеем ! 036 А к с( = 0,92 А. Отсюда а получается тв велнчккв 0,39, которая ариводалвсь в предыдущем параграфе.
О с е к е е О. А.. М а а к а к В. И.. Г а р а о ь с к к В А. Д Сараеечкак ае лкаеаьаым мемек. гем. Иэк. 3 е. М., Высшая шкала», 1971. 414 с. плавится лишь при 884'С. Характер отдельных связей сложного соединения может быть грубо намечен (аналогично двухатомной молекуле), если известны свойства входящих в его состав элементов и порядок сочетания их атомов друг,с другом. з ' Хотя структурная формула молекулы (1 $6) и показывает порядок сочетания атомов друг с другом, однако она ничего не говорит об их взаимном расположении в про с тра нот ве. Между тем знание такого расположения для химии весьма важно.
В настоящее время имеется ряд методов, позволяющих устанавливать пространственное строение молекул и тем самым получать гораздо более полное и точное их описание. На рис. Н1-42 приведены структуры некоторых молекул типов АВ ауз. АЮ р ~ С и АВь причем ядерные расн — '-е р ляг !.с! ~ф стояния (4!) даны в ангстре! гг р !443 „о о мах. Для треугольных молекул н !уз с указаны также значения углов ВГ С1Ф вЂ” ' — Ф 1 кр р э~,р.,р..
с й Б ственную структуру молекул Ркс !П-42 Расположение атомных к е в Расстояния 4( Между атОМНЫМИ кекоторых аростейшнх молекулах. ядрами можно приближенно рассматривать как сумму радиусов соответствующих атомов. Эти так называемые к о в а л е н т н ы е рад и усы, т. е, радиусы атомов в молекулах, построенных по типу ковалентной связи, для ряда элементов приводятся ниже (в ангстремах): Р с! Вг 1 О 3 Яе Те !Ч Р Аэ 0,71 0,99 1,14 1,33 0,73 1,04 1,!6 1,35 0,74 1,11 1,22 97 В 6. Тилю простейших молекул лВ ло, лВ„ Рнп.
1!1«3 Типы проптрпнхтпепных ЛВКУЛ ЛВ . 4 6, П, У!Вкрвхоп Следует отметить, что такая опенка полярности связи не является бесспорной, зак как днпольный момент даже простейшей молекулы АВ, вообще говоря, может зависеть не только от распределения между А и В электронного облака валентной связи А — В, но н от других особенностеА рассматриваемой связи н молекулы в делом (по вопросу об относительном значении подобных осложняющих моментов пока нет еднчой точки зрения, ясно лишь, что на величину днпольного момента могут иногда существенно влиять свободные электронные пары атомов А н В).
Отношение 1Л( определяет по сути дела лишь к а ж у щ у юс я полярность связи А — В, от которой истинная полярность может более или менее отличаться. Однако отношением этим приходится пользоваться (тем самым условно принимая кажущуюся полярность за истинную), поскольку общепринятого метода установления истинных полярностей связей пока не суВнествует. «Лучше держаться такой гипотезы, которая может оказаться со временем иеверноА, чем никакой* (Менделеев). 3) Характер валентных связей в м н ого а том н оА молекуле обычно не может быть намечен на основании ее экспериментально определенноА полярности (значения Р). Например, молекулы тина АВ, неполярны, но этим вовсе не устанавливается не.
полярность в ннх связей А — В, Действительная причина общей неполярностн подобных молекул связана с особенностями нх пространственноА структуры (при которой полярности каждых трех связей точно компенсируются полярностью четвертой). Вместе с тем диполь миогоатомной молекулы часто бывает расположен не около ее геометри. чеасого пентра, а вблизи одного нз коннов. 4) Детальная характеристика внутрнмолекулярного распределения электричества требует установления степени электронной насыщенности каждого из образующих данную молекулу атомов, которая может быть выражена при помощи его формального эАрфективного зорлдо (б).
Последний численно определяется (в е-единицах) как ал. гебраическая сумма полярностей связей, соединяющих данный атом со всеми другими. Для молекул типа АВ (ср. 4 5 доп. 13) имеем: Ьв = рвл н бл = л ° р*в. Например, в молекуле воды рно 0,34, откуда бн +0,34 и бо — 0,68. Расчет нз данных опыта (пространственной структуры н динольного момента лВ ло, у в парах) приводит к почти совпа- лВ 3 дающим значениям Ьн = +0.33 н л В " ..«В, чту Во = — 0,88. б) Типы пространственных структур простейших молекул АВ показаны на рис. Ш-43.
Так АВ может быть только линейной, для ее описания достаточно знать расстояние (В) между ядрами обоих атомов. Расстояние это со- лВВ ставляет обычно 1 — 3А. структур ыа. Трехатомные молекулы АВ, чаще всего имеют форму равно. бедренного тр еу гол ьи ива с атомом А в вершине. Для их описания надо уже знать не только расстояние В, ио и угол при вершине треугольника (а).
Реже ветре. чается лип ей н а я форма молекул АВв которую можно считать частным случаем треугольной (прн а = 180'). Для молекул АВВ наиболее типична форма тр е у голь ноА пир а инды с атомом А в вершине. Кроме расстояния В(, для описания структуры нужно знать угол а при вершине илн высоту пирамиды (Л). Менее характерна для молекул АВВ форма п л о с к о г о т р е у г о л ь н и к а с атомом А в пентре, которую можно рассматрн вать как частныА случаИ обычной пнрамидальноА структуры (при а 12(В н А=О). 98 П!.
Основные представления о внутреннем строении вещества Структура молекул АВ4 отвечает в подавляющем большинстве случаев форме правильного тетраэлра с атомом А в центре. Так как углы в правнльном тстраэдре постоянны н равны друг др>ту (д ВАВ = !09,5'), для опнсання структуры достаточно знать расстояине й. Форма квалратной пирамиды с атомом А в вершине для зтомных сочетаний типа АВ, мало характерна.
Чаще встречается ее предельный случай — ил о с к н й к в а д р а т с атомом А в центре (И = О). Подобно правильному тетраэдру, эта структура может быть описана одним значением 4(, так как углы здесь таки е равны друг другу и постоянны (д ВАВ = 90'). Сравнительно редко встречающиеся атомные сочетання типа АВ4 имеют обычно стр)ктуру тригональной ба пнрам яды с атомом А в центре. Эту пространственную фигуру легко представить себе, если мысленно сложить основаннямн две прьгнльные треугольные пирамиды.
В противоположность предылушему случаю атомные сочетання трпа АВ4 встречаются очень часто. Для нпх характерна форма правильного о к таад р а с атомом А в центре. Так как углы а правильном октаэдре равны друг другу н постоянны (к'. ВАВ = 90 ), для характерпстнкн пространственного строения достаточно знать расстояние 4(. 6) Еслн связанные с центральным атомом (А) другие атомы не одннаковы, то описанные выше простые структуры претерпевают большее нлн меньшее нскаженне, в связв с чем опнсанне ях усложняется.
Так, для случая трехатомной модекулы АВС надо знать уже не одно, а два расстояния (б(АВ) н с((АС)), для четырехатомной АВСР— трн расстояния н трн угла н т. д. 7) В области термической устойчивости данного вещества зависимость строення его молекулы от температуры очень мала. Так, прн 25 н 230 'С молекула РС4 характернзуется соответственно следующнмн параметрами: 4((РС!) 2039 ~ 0,0014 м 2045 ш 00016 А, лС)РС! = 10027 ~009' н 10040 ш016'. 8) Показанные на рнс.
Ш-42 структуры молекул получены нз спектральных данных. Как н атомные ($4), молекулярные спектры нмеют квантованный характер. Возиикновеняе нх может быть обусловлено электронными переходам н, т. е. изменениями состояния тех нлн иных электронов моленулы. Такие нзмевення связаны микро. и шра. рлатра- шиолен ибо* Врашаегела ыи сне мр налеба ааа ей сле тр злак»во мй где л =-т Л 10 тс >» гап 1Р. г ШВВ ШР го гВВ ШВО и' гйа тйа К/'с» 4 Рис, !11-44, Обаести ааектромагнитного спектра. с э~п ргнямн порядка сотен нлн десятков ккал/моль я поэтому отражаются в ультрафиолетовой илн виднмой части спектра. В инфракрасной его части находят отражение к оп,с б а т ел ьн ы е да н ж ен н я а т о ма в, зиергяя которых обыюю нмеет порядок единиц ккал/лодь, н ар а ща тельные лен женка молекул, энергии которых нсчисляютси малымн долами ккал/лоло.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
