Предыдущая Следующая
Энергия связи равна той энергии, которая необходима для
разрыва имеющихся в молекуле связей. Обычно она измеряется в килоджоулях, отнесенных
к 1 моль вещества, т. е. к 6,02 • 1023 связям. Так, согласно опытным
данным, длины связи молекул водорода, хлора и азота соответственно
составляют 0,074, 0,198 и 0,109 нм (нанометра), а энергии связи
соответственно равны 436, 242 и 946 кДж/моль. С увеличением кратности
связи энергия связи увеличивается, а длина уменьшается.
Насыщаемость — это полное
использование атомом валентных орбиталей. В результате он
становится неспособным к установлению дополнительных связей. Например, нельзя присоединить
еще атом водорода к молекулам Н2 или СН4. В этих молекулах связи
насыщены. Благодаря насыщаемости связей молекулы имеют
определенный состав: Н2, Н2О, НСl
и т. д.
Направленность ковалентной связи обусловливает
пространственную структуру молекул, т. е. их геометрию
(форму). Ковалентная связь возникает в направлении максимального перекрывания электронных
облаков (орбиталей) вдоль линии соединения атомов. При образовании молекулы НС1
происходит перекрывание s-орбитали атома водорода с р-орбиталью атома хлора. Молекула
имеет линейную форму. Химические связи в молекуле воды направлены под углом
104,5°.
Ковалентные связи, образуемые многовалентными атомами,
всегда имеют пространственную направленность. Углы между связями называются валентными.
4.4. Метод
валентных связей (МВС, ВС). Для глубокого понимания сущности
ковалентной связи, характера распределения электронной плотности в
молекуле, принципов построения молекул простых и сложных веществ необходим метод
валентных связей (ВС, МВС).
Метод валентных связей описывает
механизм возникновения ковалентной связи и базируется на следующих
основных принципах:
1. Химическая связь между двумя атомами осуществляется за счет одной
или нескольких общих электронных пар.
Оба электрона общей электронной пары удерживаются одновременно двумя ядрами,
что энергетически более выгодно, чем нахождение каждого электрона в поле «своего»
ядра.
Такая химическая связь является двухцентровой.
2. При образовании общей электронной пары электронные облака перекрываются;
область повышенной электронной плотности между ядрами способствует их притяжению.
Чем сильнее перекрывание электронных облаков (соотношение R1 и R2),
тем прочнее химическая связь (рис. 11).
Предыдущая Следующая
|
