ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Условия эквивалентности или неэквивалентности связей из "Природа химической связи" Структура кристалла изображена на рис. 30. Графит состоит из гексагональных слоев, отстоящих друг от друга на расстоянии 3,40 А. На таком большом расстоянии не может быть ковалентных связей. [c.175] Каждый из слоев представляет собой гигантскую молекулу. Слои связаны друг с другом только слабыми ван-дер-ваальсовыми силами. Четыре валентности каждого атома углерода используются для образования связей с тремя соседями. [c.175] Рассмотрим молекулу АгВ, для которой можно написать две эквивалентные структуры А—В = А(1) и А = В—А(И). Каждая из них содержит две связи, из которых одна прочнее другой. Возникает вопрос, можно ли считать атомы А в молекуле эквивалентными. Это равносильно вопросу, являются ли две связи атома В с двумя атомами А эквивалентными или нет. [c.177] Для ясности этот вопрос следует разобрать подробно. Из принципов квантовой механики следует, что основное состояние изолированной молекулы должно иметь структуру, в которой в равной степени участвуют эквивалентные стрз туры I и II. Физический смысл этого резонанса зависит от величины энергии резонанса. Если последняя велика, то молекула резонирует между альтернативными структурами с такой большой частотой, что никаким экспериментом нельзя обнаружить отдельные структуры I и II (частота резонанса равна энергии резонанса, деленной на постоянную Планка Ь). В этом случае две связи А—В становятся вследствие резонанса полностью эквивалентными. Таково положение в бензоле и сернистом ангидриде. Если, с другой стороны, резонансный интеграл очень мал, то резонанс между структурами I и II будет происходить очень редко можно считать, что вещество содержит таутомерные или изомерные молекулы, структуры которых изображаются в основном отдельно формулами I и II. Связь между резонансом и таутомерией и различие между ними будут рассмотрены в разделе 57. [c.177] Наше рассмотрение будет более конкретным, если мы обратимся к силам, действующим между В и двумя присоединенными атомами. Структура I в отдельности соответствует потенциальной функции, при которой равновесное положение одного атома А в молекуле А—В—А ближе к В, чем положение атома А. С другой стороны, структура II помещает А ближе к В, чем А. Если энергия резонанса мала, то молекула будет некоторое время колебаться соответственно меньшему расстоянию В—А и большему расстоянию А—В, а затем будет колебаться вокруг новых положений равновесия с А — В меньшим В — А. Это отвечает таутомерии. [c.178] Вернуться к основной статье