المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الكيمياء
عدد المواضيع في هذا القسم 11123 موضوعاً
علم الكيمياء
الكيمياء التحليلية
الكيمياء الحياتية
الكيمياء العضوية
الكيمياء الفيزيائية
الكيمياء اللاعضوية
مواضيع اخرى في الكيمياء
الكيمياء الصناعية

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر المرجع الالكتروني للمعلوماتية
القيمة الغذائية للثوم Garlic
2024-11-20
العيوب الفسيولوجية التي تصيب الثوم
2024-11-20
التربة المناسبة لزراعة الثوم
2024-11-20
البنجر (الشوندر) Garden Beet (من الزراعة الى الحصاد)
2024-11-20
الصحافة العسكرية ووظائفها
2024-11-19
الصحافة العسكرية
2024-11-19


Some energetic and bonding considerations (group 14 elements)  
  
2076   11:41 صباحاً   date: 23-3-2017
Author : CATHERINE E. HOUSECROFT AND ALAN G. SHARPE
Book or Source : INORGANIC CHEMISTRY
Page and Part : 2th ed p 343


Read More
Date: 30-4-2019 1405
Date: 17-1-2018 1477
Date: 25-6-2020 905

Some energetic and bonding considerations (group 14 elements)

Table 1.1 lists some experimentally determined values for covalent bond enthalpy terms.

    When we try to interpret the chemistry of the group 14 elements on the basis of such bond energies, caution is necessary for two reasons:

  • many thermodynamically favourable reactions are kinetically controlled;
  • in order to use bond enthalpy terms successfully, complete reactions must be considered.

Table 1.1 Some experimental covalent bond enthalpy terms (kJ mol-1); the values for single bonds refer to the group 14 elements in tetrahedral environments.

    The first point is illustrated by considering that although the combustions of CH4 and SiH4 are both thermodynamically favorable, SiH4 is spontaneously inflammable in air, whereas CH4 explodes in air only when a spark provides the energy to overcome the activation barrier. In respect of the second point, consider reaction 1.1.

           (1.1)

Inspection of Table 1.1 shows that E(C_H) > E(C_Cl), but the fact that the H_Cl bond (431 kJ mol-1) is significantly

stronger than the Cl_Cl bond (242 kJ mol-1) results in reaction 1.1 being energetically favourable. Catenation is the tendency for covalent bond formation between atoms of a given element, e.g. C_C bonds in hydrocarbons or S_S bonds in polysulfides.

   The particular strength of the C_C bond contributes towards the fact that catenation in carbon compounds is common. However, it must be stressed that kinetic as well as thermodynamic factors may be involved, and any detailed discussion of kinetic factors is subject to complications:

  • Even when C_C bond breaking is the rate-determining step, it is the bond dissociation energy (zero point energy) rather than the enthalpy term that is important.
  • Reactions are often bimolecular processes in which bondmaking and bond-breaking occur simultaneously, and in such cases, the rate of reaction may bear no relationship to the difference between bond enthalpy terms of the reactants and products.

    In contrast to the later elements in group 14, C tends not to expand its valence octet of electrons, and, while complexes such as [SiF6]2_ and [Sn(OH)6]2- are known, carbon analogues are not. The fact that CCl4 is kinetically inert towards hydrolysis but SiCl4 is readily hydrolysed by water has traditionally been ascribed to the availability of 3d orbitals on Si, which can stabilize an associative transition state. This view has been challenged with the suggestion that the phenomenon is steric in origin associated purely with the lower accessibility of the C centre arising from the shorter C_Cl bonds with respect to the Si_Cl bonds. On the other hand, (p–p) π-bonding leading to double to triple homonuclear bonds, which is so common in carbon chemistry, is relatively unimportant later in the group. A similar situation is observed in groups 15 and 16. The mesityl derivative 1.1 was the first compound containing an Si=Si bond to be characterized; in the Raman spectrum, an absorption at 529cm-1 is assigned to the ν (Si=Si) mode, and in the solid state structure, the Si_Si bond distance of 216 pm is less than twice the value of rcov (2 × 118 pm).

( 1.1)

Such species are stabilized with respect to polymerization by the presence of bulky substituents such as mesityl (in 1.1), CMe3 or CH(SiMe3)2. The central Si2C4-unit in 1.1 is planar, allowing overlap of orthogonal 3p orbitals for π-bond formation; the bulky mesityl substituents adopt a ‘paddle-wheel’ conformation minimizing steric interactions.† In contrast, theoretical studies on Si2H4 (mass spectrometric evidence for which has been obtained), indicate that the non-planar structure is energetically favoured. The same trans-bent conformation has been observed experimentally for Sn2R4 compounds . Silicon–silicon triple bonds remain unknown. Theoretical studies on the hypothetical HSi≡SiH suggest that a non-linear structure is energetically preferred over an ethyne-like structure. Experimental efforts to realize the Si≡Si bond continue .

The formation of (p–p)π-bonds between C and Si is also rare; an example is shown in equation 1.2. In 1999, the first examples of a C_Si bond were confirmed in the gasphase molecules HC≡SiF and HC≡SiCl. These species were detected using neutralization–reionization mass spectrometry, but have not been isolated.

     (1.2)

The first Ge=C double bond was reported in 1987, since when a number of examples have been reported, including Mes2Ge=CHCH2 tBu which is stable at 298 K.




هي أحد فروع علم الكيمياء. ويدرس بنية وخواص وتفاعلات المركبات والمواد العضوية، أي المواد التي تحتوي على عناصر الكربون والهيدروجين والاوكسجين والنتروجين واحيانا الكبريت (كل ما يحتويه تركيب جسم الكائن الحي مثلا البروتين يحوي تلك العناصر). وكذلك دراسة البنية تتضمن استخدام المطيافية (مثل رنين مغناطيسي نووي) ومطيافية الكتلة والطرق الفيزيائية والكيميائية الأخرى لتحديد التركيب الكيميائي والصيغة الكيميائية للمركبات العضوية. إلى عناصر أخرى و تشمل:- كيمياء عضوية فلزية و كيمياء عضوية لا فلزية.


إن هذا العلم متشعب و متفرع و له علاقة بعلوم أخرى كثيرة ويعرف بكيمياء الكائنات الحية على اختلاف أنواعها عن طريق دراسة المكونات الخلوية لهذه الكائنات من حيث التراكيب الكيميائية لهذه المكونات ومناطق تواجدها ووظائفها الحيوية فضلا عن دراسة التفاعلات الحيوية المختلفة التي تحدث داخل هذه الخلايا الحية من حيث البناء والتخليق، أو من حيث الهدم وإنتاج الطاقة .


علم يقوم على دراسة خواص وبناء مختلف المواد والجسيمات التي تتكون منها هذه المواد وذلك تبعا لتركيبها وبنائها الكيميائيين وللظروف التي توجد فيها وعلى دراسة التفاعلات الكيميائية والاشكال الأخرى من التأثير المتبادل بين المواد تبعا لتركيبها الكيميائي وبنائها ، وللظروف الفيزيائية التي تحدث فيها هذه التفاعلات. يعود نشوء الكيمياء الفيزيائية إلى منتصف القرن الثامن عشر . فقد أدت المعلومات التي تجمعت حتى تلك الفترة في فرعي الفيزياء والكيمياء إلى فصل الكيمياء الفيزيائية كمادة علمية مستقلة ، كما ساعدت على تطورها فيما بعد .