Quantenchemische Untersuchung der Reaktionsfähigkeit von π-Elektronen-Systemen in angeregtem Singulett- und Triplettzustand

Zusammenfassung Anhand der Methode der Konfigurationenwechselwirkung wurde die Ladungsdichteverteilung in einer Reihe von aromatischen Aminen und N-haltigen Heteroaromaten im angeregten Singulett- und Triplettzustand untersucht. Durch die Untersuchungen wurde die Formulierung der folgenden Regel ermöglicht: im angeregten Singulett- und Triplettzustand ist die Basizität bei den Aminen wesentlich vermindert; die N-haltigen Heteroaromaten weisen im angeregten Singulettzustand eine erhöhte Basizität auf, und im Triplettzustand tritt eine Verminderung der Basizität ein.

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The electron density distribution in excited singlet and triplet states of a number of aromatic amines and heterocyclic compounds containing nitrogen atoms is studied using the CI-method. The investigation allows the formulation of the following rule: in excited singlet and triplet states the amines possess significantly reduced basicity; the nitrogen heterocyclic compounds in excited singlet states increase their basicity, whereas in excited triplet states their basicity is decreased.

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Résumé Au moyen de la méthode d'interaction de configuration, on a étudié la répartition de la densité électronique dans un certain nombre d'aminés aromatiques et de composés hétérocycliques azotés dans l'état excité singulet et triplet.Les études effectuées ont permis d'établir la règle suivante: à l'état excité singulet ou triplet la basicité des aminés est sensiblement réduite; la basicité des composés N-hétérocycliques augmente dans l'état excité singulet et diminue dans le triplet.

     

Study of the electronic structure of radicals by the CI method

Results are presented which were obtained in the -electronic approximation for the ground state properties of the benzyl radical (total energy, distribution of the electronic and spin density) by the CI method on closed and open shell SCF orbitals taking into account all singly and some doubly excited configurations. Some of the singly excited configurations which in the first order perturbation theory do not interact with the ground state configuration contribute to the ground state more than some of those which interact with the latter. Certain doubly excited configurations contribute more than some singly ones. The consideration of all singly excited configurations leads to a lower ground state energy if the closed shell orbitals are used compared with the open shell ones. The former bring about the non-uniform electron density distribution becoming more smooth as the set of the basis configurations becomes larger. The spin density distribution strongly depends on the number of the configurations as well as on the orbitals used for their construction. The computation of the benzyl radical done by Hinchliffe by the CI method on open shell orbitals is believed to be wrong.

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Zusammenfassung Rechnungen im Rahmen der -Elektronen-NÄherung für den Grundzustand des Benzyl-Radikals (Gesamtenergie, Verteilung von Elektronen- und Spin-Dichte) mittels des SCF-CI-Verfahrens für geschlossene und offene Schalen unter Einschlu\ aller einfach und einiger zweifach angeregten Konfigurationen werden mitgeteilt. Dabei zeigt sich, da\ einfach angeregte Konfigurationen, die in der Störungsrechnung erster Ordnung nicht mit der Grundfiguration kombinieren, zum Grundzustand mehr als solche, die kombinieren, beitragen.Zusammenfassung Die Berücksichtigung aller einfach angeregten Konfigurationen führt zu einer niedrigeren Grundzustandsenergie, wenn die Einteilchenfunktionen, die sich für geschlossene Schalen ergeben, an Stelle derer für offene Schalen verwendet werden. Erstere führen zu ungleichförmiger Verteilung der Elektronendichte, die um so mehr geglÄttet ist, je grö\er die Anzahl der Konfigurationen wird. Die Verteilung der Spin-Dichte hÄngt stark von der Anzahl der Konfigurationen wie auch von den benutzten Orbitalen ab. Die Berechnung des Benzyl-Radikals von Hinchliffe mittels des CI-Verfahrens für offene Schalen wird als unrichtig angesehen.

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Résumé Propriétés de l'état fondamental du radical benzyle (énergie totale, distribution des densités électroniques et de spin) dans l'approximation par la méthode d'I.C. sur les orbitales SCF des couches complètes et incomplètes avec introduction de toutes les configurations monoexcitées et de certaines configurations diexcitées. Certaines configurations monoexcitées qui n'intéragissent pas avec la configuration fondamentale au premier ordre de la théorie des perturbations apportent à l'état fondamental une contribution plus élevée que certains de ceux qui interagissent à ce stade là. Certaines configurations diexcitées ont une contribution plus forte que certaines monoexcitées. Si l'on tient compte de toutes les configurations monoexcitées, on obtient une énergie plus basse en utilisant les orbitales des couches complètes et non celles des couches ouvertes. On obtient ainsi une distribution électronique dont la non uniformité va en s'affaiblissant lorsque la base de configurations s'élargit. La distribution de densité de spin dépend fortement du nombre de configurations employé ainsi que des orbitales utilisées. Le calcul d'I.C. d'Hinchliffe sur le radical benzyle à l'aide des orbitales des couches ouvertes semble faux.

     

CI calculation of Spin Densities in π-radicals and ions using Hückel orbitals as a basis

Spin Densities have been calculated for a series of Conjugated Organic Radicals and Radical Ions using Hückel one-electron basis orbitals to generate all those singly excited configurations which interact with the ground state to produce first order changes in Spin Densities. The effect of variations of the different integral values is discussed, and the results compare well with both experiment and more elegant SCF calculations.

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Zusammenfassung Für eine Reihe von konjugierten organischen Radikalen und ionischen Radikalen werden Spindichten berechnet. Aus einer Basis von Hückel'schen Einelektronenorbitalen werden alle die einfach angeregten Konfigurationen berechnet, die durch Wechselwirkung mit dem Grundzustand die Spindichte in 1. Näherung ändern. Der Einfluß der Variation verschiedener Integralwerte wird diskutiert. Die Ergebnisse zeigen gute Übereinstimmung sowohl mit dem Experiment wie mit ausführlicheren SCF-Rechnungen.

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Résumé Les densités de spin ont été calculées pour une série de radicaux organiques et d'ions radicaux conjugués en utilisant une base d'orbitales de Hückel pour engendrer toutes les configurations monoexcitées qui interagissent avec l'état fondamental en produisant des variations du premier ordre des densités de spin. L'effet des variations des différentes valeurs d'intégrales est discuté; les résultats sont bien comparables tant aux données expérimentales qu'aux calculs SCF plus élégants.

     

Berechnung der Bandstruktur von ScC und ScN

Zusammenfassung Die Bandstruktur von ScC und ScN wird mit Hilfe der Augmented-Plane-Wave (APW)-Methode berechnet. Unter Verwendung der atomaren Potentiale von Herman und Skillman werden für 256 k-Punkte der Brillouin-Zone die Energieeigenwerte bestimmt und daraus Zustandsdichte und Fermi-Energie ermittelt. Die Ladungsverteilungen innerhalb der Atomsphären im Kristall und in den freien Atomen werden verglichen. Aus den Eigenfunktionen kann analog zur Zustandsdichte eine nl-Charakterdichte abgeleitet werden.

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Energy band structure of scc and scn

The energy band structure of ScC and ScN has been calculated by the augmented-plane-wave (A PW) method. By using the atomic potentials of Herman and Skillman, the energy eigenvalues for 256 k-points in the Brillouin zone have been obtained. From these data the density-of-states and the Fermi energy have been derived. The charge distribution within the atomic spheres in the crystal and within the atomic spheres of the free atoms have been compared. The eigenfunctions permit to calculate the nl-character density, a quantity which is analogous to the density-of-states.

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Résumé La structure des bandes énergétiques du ScC et du ScN a été calculée par la méthode A.P.W. (Augmented-Plane-Wave). En appliquant les potentiels atomiques de Herman et Skillman, les eigen-valeurs d'énergie ont été déterminées pour les 256 k-points de la zone-Brillouin. De la, la densité des états énergétiques et l'énergie de Fermi a été dérivées. La distribution des charges dans les spheres atomiques du cristal et dans les spheres atomiques des atomes libres a été comparée. Analogue a la densité des états, une densité du n, l-caractere peut etre dérivée de la connaissance des eigen-fonctions.

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Herrn Prof. Dr. H. Nowotny, Vorstand des Instituts für Physikalische Chemie der Universität Wien, danken wir für die Anregung dieses Themas und die stete Förderung, die er dieser Arbeit angedeihen ließ. Die Berechnungen wurden am Institut für numerische Mathematik der TH Wien ausgeführt. Dem Vorstand dieses Institutes, Herrn Prof. H. J. Stetter, gebührt unser besonderer Dank. Danken wollen wir auch Herrn H. Lorenz, dem Systemingenieur der Rechenanlage, für wertvolle Ratschläge.     

A correlation of the refractive index to the melting point and molecular weight of some organic compounds

Zusammenfassung Die Beziehungen zwischen Kristallbau, Form und Anordnung der Moleküle einerseits, Refraktion und Doppelbrechung anderseits werden unter Hinweis auf die einschlägige Literatur kurz besprochen. Kristalloptische Messungen können Auskunft über die Anordnung von Molekülen bekannter Struktur im Kristall geben und sie sind wertvoll für das Studium der Molekülorientierung in Fasern, Kunststoffen, Kautschuk, Proteinen und bei der Muskelkontraktion. Kenntnis des kristalloptischen Verhaltens erleichtert ferner die Untersuchung der Kristallstruktur mit Röntgenstrahlen.

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Résumé D'une part, les relations entre la structure cristalline, la forme et l'arrangement des molécules, d'autre part, la réfraction et la biréfringence, sont brièvement passés en revue avec une allusion à la littérature correspondante. Les mesures cristallo-optiques peuvent donner des renseignements sur l'arrangement des molécules de structure connue dans le cristal et elles sont précieuses pour l'étude de l'orientation des molécules dans les fibres, les matières artificielles, le caoutchouc, les protéines et pour l'étude de la contraction musculaire. La connaissance des propriétés cristallo-optiques simplifie en outre la recherche de la structure cristalline avec les rayons X.

     

Quantum chemical study of the π-electronic states of the DNA base pairs

The results of calculations of the lowest -electronic states of the DNA base pairs with the SCF MO LCAO method both without taking into account configuration interaction and taking into account all the singly excited configurations are presented. The first excited singlet state and the first triplet state of both pairs in a one-configurational approximation are shown to be the states where the excitation is localized on one of the bases. The calculations in a multi-configurational interaction give qualitatively the same result. The possibility of the UV irradiation-induced mutations, the mechanism of which is caused by the proton tunneling on the hydrogen bonds in DNA, is discussed. The results of calculations are compared with the proton transfer constants in the base pairs.

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Zusammenfassung Die Ergebnisse von Elektronen-Rechnungen für DNA-Basenpaare (ohne CI für den Grundzustand) werden mitgeteilt. Der erste Singulett- und Triplettzustand sind jeweils Zustände mit lokalisierter Anregung. Auch die Wechselwirkung mit mehrfach angeregten Konfigurationen ändert daran nichts. Ferner wird die Möglichkeit von UV-induzierten Mutationen diskutiert und die Resultate der Rechnungen mit Protonentransfer-Konstanten der Basenpaare verglichen.

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Résumé Calculs des plus bas états électroniques des paires de base du DNA avec la méthode SCF MO LCAO sans et avec interaction de configurations avec tous les monoexcités. On montre que le premier état excité singulet et le premier état excité triplet des deux paires dans l'approximation à une configuration sont les états où l'excitation est localisée sur l'une des deux bases. Dans le cas multiconfigurationnel on obtient qualitativement le même résultat. Discussion de la possibilité de mutations induites par irradiation UV, provoquées par transfert tunnel du proton dans les liaisons hydrogène. Les résultats du calcul sont comparés avec les constantes de transfert du proton dans les paires de bases.

     

Valence bond treatment of systems involving orbital degeneracy

A semiempirical valence-bond treatment including polar structures has been developed. Explicit formulas are given for the calculation of energy matrix elements and of charge and spin densities. The method has been applied to benzyl and allyl radicals and to butadiene.

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Zusammenfassung Es wurde ein semiempirisches Valence-Bond-Verfahren einschlie\lich Polar-Strukturen ent-wickelt. Explizite Formeln werden für die Berechnung von Energiematrixelementen und für die Ladungs- und Spin-Dichte angegeben. Die Methode wurde auf das Benzyl- und das Allyl-Radikal und auf Butadien angewendet.

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Résumé On a dévelopé un traitment semi-empirique de la méthode des orbitals de valence avec inclusion des structures polaires. On donne des formules explicitées pour le calcul des éléments matriciels de l'énergie et des densités de charge et de spin. On a appliqué la méthode aux radicaux benzylique et allylique et à la molecule du butadiène.

     

Physical properties of many-electron atomic systems evaluated from analytical Hartree-Fock functions

Numerical values are presented for the electric field gradients (q) and nuclear quadrupole coupling constants (eqQ) for a series of neutral atoms and their positive and negative ions. The angular dependence of the field gradient integrals is tabulated for configurations involving equivalent p and d electrons, for LS-coupling and central-force-field functions (e.g., Hartree-Fock functions).

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Zusammenfassung Für eine Reihe neutraler Atome und ihre positiven und negativen Ionen werden Zahlenwerte für die elektrischen Feldgradienten (q) und die Kernquadrupolkopplungskonstanten (eqQ) berechnet. Für Konfigurationen, die gleichwertige p- und d-Elektronen enthalten, wird für LS-Kopplung und Zentralkraftfeldfunktionen (z. B. Hartree-Fock-Funktionen) die Winkelabhängigkeit der Feldgradientenintegrale in Tabellenform angegeben.

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Résumé On présente les valeurs numériques pour les gradients de champ (q) et les constantes de couplage quadrupolaire (eqQ) pour des atomes neutres et leurs ions positives et négatives. On a calculé les valeurs des intégrales qui donnent la dependence angulaire du gradient de champ pour des configurations avec des électrons p et d équivalents, pour le couplage LS et fonctions de champ central (par exemple, fonctions de Hartree-Fock).

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This work has been supported in part by the National Research Council of Canada.     

A molecular orbital study of a dimer model for the hydrated and the ammoniated electron

Some dimer models are proposed for the hydrated and ammoniated electron. These combine features of both the cavity and polaron formulations. By way of an extended Hückel calculation the size of the cavities in water and ammonia is ascertained. A population analysis shows that whereas in water the charge spreads out almost uniformly over the system, in ammonia the electron remains within the cavity.

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Zusammenfassung Einige dimere Modelle, die Züge der Loch- und Polaronenvorstellungen vereinigen, werden für das hydratisierte und ammonisierte Elektron vorgeschlagen. Mit Hilfe der erweiterten Hückel-Theorie wird die Grö\e der Löcher in Wasser und Ammoniak bestimmt. Dabei zeigt sich, da\ die Ladung im Wasser fast gleichmÄ\ig über das System verteilt ist, wÄhrend im Ammoniak das Elektron innerhalb des Loches bleibt.

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Résumé On propose des modèles de dimères pour l'électron hydraté et ammoniaqué. Ces modèles combinent les caractéristiques des formulations de cavité et de polaron. A l'aide d'un calcul Hückel étendu, on fixe la taille des cavités dans l'eau et l'ammoniaque. L'analyse de population montre que dans l'ammoniaque l'électron reste dans la cavité, tandis que dans l'eau la charge s'étend presque uniformément sur le système.

     

On the complex hybridization of orbitals of s and p type

The direction of valence is defined as the direction from the atomic nucleus to the center of gravity of the hybrid density. Complex mixing coefficients of the orbitals of pure angular momentum are introduced in the hybrid. This allows a considerable extension of the hybridization concept with regard to valence angles and equivalence restrictions. General expressions for the direction consines of valence and for bond angles are given, and applications are made to several molecules with bond angles of 90 degrees or less.

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Zusammenfassung Die Valenzrichtung eines Hybrids wird als die Richtung vom Atomkern zum Schwerpunkt der Elektronendichte difiniert. Dabei werden auch komplexe Koeffizienten für die atomaren Zustandsfunktionen zugelassen, wodurch eine erhebliche Erweiterung des Hybridisierungs-konzeptes im Hinblick auf Valenzwinkel und Nebenbedingungen infolge von Äquivalenz möglich ist. Allgemeine Ausdrücke für die Richtungskosinus und Bindungswinkel werden angegeben, ebenso einige Beispiele für Moleküle mit Winkeln unter 90.

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Résumé La direction de valence est définie comme la direction joignant le noyau atomique au centre de gravité de la densité de l'hybride. Des coefficients de mélange complexes sont introduits dans l'hybride pour les orbitales de moment angulaire pur. Ceci permet une extension considérable du concept d'hybridation en ce qui concerne les angles de valence et les restrictions d'équivalence. Des expressions générales pour les cosinus directeurs des directions de valence et pour les angles de liaison sont obtenues et appliquées á plusieurs molécules dont les angles de liaison sont au plus de 90.

     

On the use of nitrite in the determination of halogen in organic compounds

Summary A few properties of nitrite are cited which are useful for the determination of halogens and perhaps also of sulfur in organic compounds. Procedures using this reagent for the determination of chlorine and bromine in ordinary organic compounds and compounds containing mercury, using flask combustion, and a procedure for microdetermination of chlorine and bromine using combustion and subsequent hydrogenation are described.

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Zusammenfassung Einige Eigenschaften des Nitrits werden erwähnt, die es für die Bestimmung der Halogene und möglicherweise auch des Schwefels in organischen Verbindungen geeignet erscheinen lassen. Arbeitsvorschriften für die Verwendung dieses Reagens bei der Bestimmung von Chlor und Brom in gewöhnlichen organischen Verbindungen und Organo-Quecksilberverbindungen mit Hilfe der Kolbenverbrennung werden beschrieben. Ebenso wird auch ein Verfahren zur Mikrobestimmung von Chlor und Brom durch Verbrennung und nachfolgende Hydrierung angegeben.

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Résumé L'auteur cite quelques propriétés des nitrites qui sont utiles pour la détermination des halogènes et peut être également du soufre dans les composés organiques. Il décrit des techniques de détermination du chlore et du brome dans les composés organiques courants et dans les composés contenant du mercure par combustion en fiole, et une technique de microdosage du chlore et du brome par combustion suivie d'hydrogénation, dans lesquelles ce réactif est utilisé.

     

Etude théorique des densités de spin dans des ions négatifs pouvant présenter des phénomènes de quasi-dégénérescence

Résumé Des calculs sans contrainte de spin (avec projection) sont effectués dans la systématique de Pariser et Parr sur l'ion négatif du toluène dans les deux cas de symétrie possibles (antisymétrique et symétrique), dans un modèle inductif et dans un modèle hyperconjugué. Le modèle inductif paraît plus convenable pour rendre compte de l'ordre des densités de spin en position ortho-meta, et de la différence d'énergie entre les deux états quasidégénérés, telle qu'elle a été évaluée par Tuttle par étude de l'influence de la température sur les couplages R.P.E. Un tel mélange des configurations permettrait d'expliquer les faibles densités positives sur l'axe de symétrie. Les calculs similaires pour l'ion négatif de la pyrazine conduisent à l'idée qu'un phénomène analogue et de sens inverse pourrait intervenir pour cette molécule.

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Unrestricted Hartree-Fock calculations have been made in the Pariser and Parr's approximations for the symmetrical and antisymmetrical negative ion of toluene. Purely inductive and purely hyperconjugative models are compared. The inductive model seems to be more convenient to reproduce the relative order of ortho-meta spin densities, and the energetical gap between the two nearly-degenerated states, as evaluated by Tuttle from the thermal dependance of E.S.R. splittings. Such a mixing of states would explain the weak positive spin densities on the axis of symmetry. Similar calculations on the negative ion of pyrazine suggest that an analoguous phenomenon, but with reversed sign, could occur in that molecule.

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Zusammenfassung Wir wandten das uneingeschränkte Hartree-Fock-Verfahren (mit Projektion) in Pariser-Parr-Näherung auf die beiden energieärmsten Zustände (antimetrisch und symmetrisch) des Toluol-Anions an und verglichen ein induktives mit einem hyperkonjugierten Modell. Das induktive Modell scheint sowohl das Verhältnis der Spindichten in ortho- und meta-Stellung als auch die Energiedifferenz zwischen den beiden quasientarteten Zuständen besser wiederzugeben, wie sie von Tuttle aus der Temperaturabhängigkeit der ESR-Aufspaltung bestimmt worden ist. Eine Kombination der beiden Zustände würde die schwach positiven Dichten auf der Symmetrieachse erklären. Entsprechende Rechnungen für das Pyrazin-Anion deuten auf ein analoges Phänomen, mit umgekehrter Termfolge.

     

Carrier-free mercury,gold, and platinum

Summary Gold under proton bombardment in the McGill 100 Mev. cyclotron produces mercury isotopes whose half-lives and spectra are being measured by various instruments. Techniques for preparing sources for this work are described in detail and methods given for obtaining carrier-free mercury, gold, and platinum.

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Zusammenfassung Unter Protonenbombardierung von Gold in dem 100-MeV.-Zyklotron der McGill Universität bilden sich Quecksilberisotope, deren Halbwertszeiten und Spektren mit verschiedenen Instrumenten gemessen wurden. Arbeitsmethoden für die Herstellung von Quellen für Quecksilberisotope werden im Detail beschrieben und Verfahren zur Herstellung von trägerfreiem Quecksilber, Gold und Platin werden angegeben.

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Résumé En bombardant de l'or par protons dans le cyclotron de 100 Mev. de l'université de McGill, on forme des isotopes du mercure dont les périodes et les spectres ont été mesurés avec divers instruments. On décrit en détail des procédés de travail pour l'obtention des sources pour les isotopes du mercure et des procédés pour la préparation de mercure, d'or et de platine exempts de la matière du support.

     

A reparametrization of the CNDO method I. Hydrocarbons

The empirical evaluation of the core matrix elements in the CNDO method is modified and the parameters are adjusted to give optimal values for heats of atomization, bond lengths, bond angles and force constants.

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Zusammenfassung Die empirischen Ansätze der CNDO-Methode für die Core-Matrixelemente werden modifiziert und die Parameter abgeändert, um möglichst gute Werte für Bildungswärmen aus den Atomen, Bindungslängen, Valenzwinkel und Kraftkonstanten zu erhalten.

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Resumé L'évaluation empirique des éléments de matrice de coeur dams la méthode CNDO et les paramèters sont modifiés en vue de dormer des valeurs optimaux pour les énergies d'atomisation, les distances interatomiques, les angles de valence et les constants de force.

     

SCF-CI-Berechnungen am Stilben

Zusammenfassung Als Grundlage für ausführliche theoretische Untersuchungen an den 1,2-Dipyridyl-äthenen (Di-aza-stilbenen) wurde eine LCAO-SCF-CI-Berechnung für das Stilben durchgeführt. Unter Berücksichtigung aller einzeln angeregten Konfigurationen wurden die Elektronenanregungsspektren, die Elektronenverteilung und die Bindungslängen berechnet. Die Ergebnisse stehen in ausgezeichneter Übereinstimmung mit dem Experiment.

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As a basis for further theoretical investigations on the 1,2-Dipyridyl-aethenes (di-aza-stilbenes) a LCAO-SCF-CI-calculation of stilbene has been carried out. For the calculations of the electronic spectra, electron-distribution and bond-lengths all single excited configurations have been included. The results are in excellent agreement with the experiment.

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Résumé Un calcul LCAO-SCF-CI du stilbène a été effectué pour servir de base a des recherches théoriques sur les 1.2. dipyridyl-aethenes (diazastilbènes). On a tenu comptede toutes les configurations monoexcitées pour le calcul du spectre électronique, de la distribution électronique et des longueurs de liaison. Les résultats sont en excellent accord avec l'expérience.

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Vorgetragen auf dem Symposium für Theoretische Chemie, Zürich, 28. 3. bis 1. 4. 1966.

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Herrn Professor Dr. H. Cordes zum 60. Geburtstag.

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Die Durchführung der Berechnungen wurde durch Mittel der Deutschen Forschungsgemeinschaft unterstützt, wofür wir an dieser Stelle herzlich danken. Unser Dank gilt ferner dem Direktor des Instituts für Organische Chemie der Technischen Hochschule Braunschweig, Herrn Professor Dr. Dr. h.c. H. H. Inhoffen, für das Interesse an diesen Arbeiten und ihre Förderung.     

The polarized ion model and the bending force constants of the group IIB halides

The applicability of the polarized ion model to the bending force constants of the group II metal dihalides is examined. Calculations are carried out for zinc, cadmium and mercury halides and show that the force constant values obtained are insensitive to the anion polarizability values used, but are quite sensitive to the metal ion polarizability values. It is shown that available polarizability values are not applicable to the group II dihalides. Therefore, force constant calculations with the metal ion polarizability as a variable parameter are carried out. Results agreeing with experimental values of the bending force constants are obtained for reasonable polarizability values, except for the case of the mercury halides. This discrepancy is discussed.

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Zusammenfassung Die Anwendbarkeit des polarisierten Ionenmodels zur Berechnung der Kraftkonstanten der Beugungsschwingung bei Metalldihalogeniden der Gruppe II wird untersucht. Berechnungen für Zink-, Cadmium- und Quecksilberhalogeniden werden durchgeführt und zeigen, daß die Werte für die Kraftkonstanten nur schwach von der Polarisierbarkeit der Anionen, dagegen ziemlich stark von der Polarisierbarkeit der Metallionen abhängen. Weiter wird gezeigt, daß die in Betracht kommenden Polarisierbarkeiten für die Dihalogenide der Gruppe II zu keinen sinnvollen Ergebnissen führen. Deshalb wurden die Berechnungen mit der Metallionen-Polarisierbarkeit als variablem Parameter ausgeführt. Resultate, die mit den experimentellen Werten übereinstimmen, wurden für vernünftige Polarisierbarkeiten erhalten. Die Quecksilberhalogenide bilden eine Ausnahme, die diskutiert wird.

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Résumé Examen de l'applicabilité du modèle de l'ion polarisé pour le calcul des constantes de force de déformation des dihalogénures des métaux du groupe II. Des calculs sont effectués pour les halogènures de zinc, cadmium et mercure, montrant que les valeurs obtenues pour les constantes de force sont insensibles aux valeurs des polarisabilités de l'anion, mais sont assez sensibles à celles de l'ion métallique. On montre que les polarisabilités disponibles ne sont pas applicables aux dihalogènures du groupe II. De ce fait les calculs de constante de force sont menés avec la polarisabilité variable pour l'ion métallique. Des résultats en accord avec les valeurs expérimentales des constantes de force de déformation sont obtenues pour des valeurs raisonnables de la polarisabilité, sauf dans le cas des halogènures de mercure. Cette discordance est discutée.

     

Molecular orbital study of hyperfine splitting constants in ethyl and cyclohexadienyl radicals

Hyperconjugated models are used for a m.o. calculation of proton h.f.s. constants in Ethyl and Cyclohexadienyl radicals. A slightly modified Pariser-Parr-Pople SCF method is employed including extensive configuration interaction. The calculated spin densities for the hyperconjugated protons are in good agreement with experiment.

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Zusammenfassung Zur Berechnung von Protonenhyperfeinstrukturkonstanten von Äthyl- und Cyclohexadienyl-Radikalen werden Modelle mit Hyperkonjugation verwendet. Die Rechnung gründet sich auf eine leicht modifizierte Pariser-Parr-Pople-Methode einschließlich ausgedehnter Konfigurationswechselwirkung. Die berechneten Spin-Dichten für die hyperkonjugierten Protonen stimmen mit experimentell ermittelten Werten gut überein.

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Résumé Des modèles tenant compte à la hyperconjugaison sont usés pour le calcul des constantes de structure hyperfine protonique des radicaux éthyl et Cyclohexadiényl. Le calcul se base sur une méthode Pariser-Parr-Pople un peu modifiée et comprenant une interaction de configurations extensive. Les densités de spin calculées pour les protons hyperconjugués sont en bon accord avec des valeurs expérimentales.

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We thank the Italian National Research Council (Chemistry Committee, Research Group IV) for financial support. One of us (P.L.N.) thanks Sicedison S.p.A. for a grant.     

Energy partitioning with the CNDO method

The partitioning of the total energy from CNDO computations into mono and bicentric terms and into physical components is examined. It is noted that the two-center terms are a measure of the strength of the chemical bond. This relationship is illustrated in the case of a nonclassical bond in a carbonium ion. The consideration of the interaction between vicinal H atoms leads to the discovery of a trans effect which is important in the interpretation of torsional barriers in hydrocarbons. The investigation of the structure of C-C bonds and the analysis of the derivatives of the total energy with respect to a bond length gives hints which are important for the parametrization of a semiempirical theory.

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Zusammenfassung Die Aufteilung der nach einem CNDO-Verfahren berechneten Gesamtenergie eines Moleküls auf mono- und bizentrische Anteile und deren Zerlegung in physikalische Komponenten wird untersucht. Es wird festgestellt, da\ ein bizentrischer Anteil der Gesamtenergie ein Ma\ für die StÄrke einer chemischen Bindung ist. Dies wird am Beispiel einer nichtklassischen Bindung in einem Carboniumion erlÄutert. Die Betrachtung der Wechselwirkungen zwischen nichtgebundenen H-Atomen führt zur Aufdeckung eines Trans-Effektes, der eine Rolle bei der Interpretation von Torsionsbarrieren in Kohlenwasserstoffen spielt. Die Untersuchung der Struktur von C-C-Bindungen und die Analyse der Ableitungen der Gesamtenergie nach einer BindungslÄnge gibt wichtige Hinweise zur Parametri-sierung einer semiempirischen Theorie.

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Résumé Etude de la partition de l'énergie totale dans un calclul CNDO en termes mono et bicentriques et en composantes physiques. On remarque que les termes bicentriques donnent une mesure de la force de la liason chimique. Cette relation est illustrée dans le cas d'une liason non classique dans un ion carbonium. Introduisant l'interaction entre atomes H voisins on met en évidence un effet trans important pour l'interprétation des barrières de torsion dans les hydrocarbures. L'étude de la structure des liaisons C-C et l'analyse des dérivées de l'énergie totale par rapport aux longueurs de liason fournit des suggestions importantes pour la paramétrisation d'une théorie semi-empirique.

     

Über die Arsenwasserstoffentwicklung aus alkalischer Lösung

Zusammenfassung Die Menge Arsenwasserstoff, der nach Entwicklung aus alkalischer Lösung mittels Aluminium zu einem analytisch leicht faßbaren Arsenspiegel zersetzt werden kann, ist von der Art und Menge der Aluminiumverunreinigungen, von der Größe und Beschaffenheit der Aluminiumoberfläche, von der Menge und Konzentration der Lauge und von der Wertigkeit des Arsens abhängig. Es wurden die besten Bedingungen der Arsenwasserstoffentwicklung für die Bestimmung des Arsens in Stammlösungen festgestellt und die Eignung des Verfahrens zur Arsenbestimmung in Wolfram untersucht.

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Summary The quantity of arsenic hydride which, after evolution from an alkaline solution by means of aluminium, can be thermally decomposed to produce an arsenic mirror that can be readily handled analytically is dependent on the kind and amount of the impurities of the aluminium, the extent and the nature of the aluminium surface, and the amount and concentration of the alkali, and the valence of the arsenic. The most favorable conditions were worked out for the determination of arsenic in stock solutions, and the suitability of the procedure for the determination of arsenic in tungsten was investigated.

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Résumé La quantité d'hydrogène arsénié, qui, après dégagement d'une solution alcaline au moyen de l'aluminium peut être décomposée thermiquement enim miroir d'arsenic facilement utilisable en analyse, dépend de la nature et de la quantité des impuretés de l'aluminium, de la dimension et de l'état de surface de l'aluminium, de la quantité et de la concentration de la solution alcaline et de la valence de l'arsenic. On a établi les conditions précises du dégagement de l'hydrogène arsénié pour le dosage de l'arsenic dans les solutions stock et l'application du procédé au dosage de l'arsenic dans le tungstène.

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Wir danken auch an dieser Stelle FrauK. Horkay und HerrnL. Zombory für die Spektralanalysen und Herrn DirektorF. Kmüves für die Genehmigung der Publikation.     

Titrimetric semimicro determination of reducing sugars in wines and liquors

Summary A semimicro modification of the method ofFehling-Causse-Bonnams is described for the determination of invert sugar in wines and liquors. A relative standard deviation of 4 parts per thousand is obtained by closely adhering to a standardized procedure which is also required for the attainment of accuracy.

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Zusammenfassung Ein Halbmikroverfahren der Methode vonFehling-Causse-Bonnams wird für die Bestimmung von Invertzucker in Wein und Likören beschrieben. Der relative mittlere Fehler konnte durch Konstanthaltung der Versuchsbedingungen auf 0,4% beschränkt werden, eine Maßregel, die für die Erzielung richtiger Ergebnisse erforderlich ist. Die zur Entfärbung verwendete Pflanzenkohle adsorbiert auch etwa 2% des reduzierenden Zuckers pro 50 mg Kohle und der dadurch bedingte Korrektionsfaktor muß durch Kontrollanalysen mit Invertzuckerlösungen bekannten Gehaltes für jede Kohlesorte bestimmt werden.

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Résumé On décrit un procédé semi-micro pour la méthode deFehling-Causse-Bonnams pour le dosage du sucre interverti dans le vin et les liqueurs. L'erreur relative moyenne a pu être limitée à 0,4% par maintien constant des conditions de l'expérience; cette mesure est nécessaire pour l'obtention de résultats corrects. Le charbon végétal utilisé pour décolorer adsorbe environ 2% de sucre réducteur pour 50 mg de charbon et le facteur de correction qui en résulte doit, dans les analyses de contrôle, être déterminé pour chaque qualité de charbon avec des solutions de sucre interverti de teneur connue.