ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Химическая связь из "Сборник задач и упражнений по химии Изд.3" Различают два основных вида химической связи ковалентную. иначе гомёополярную, или атомную, и электро-валентную, иначе гетерополярную, или ионную. [c.58] При образовании ковалентных связей по обменному механизму электронные облака непарных электронов, взаимно перекрывая друг друга, образуют общее облако с более высокой электронной плотностью, симметрично располагающееся в пространстве относительно ядер обоих атомов (молекулы На, С12, N2, кристаллическая решетка алмаза, селена и т. п.). [c.58] Образование ковалентной св 1зи может иметь и донорно-акцепторный механизм. В этом случае атом-донор предоставляет двухэлектронное облако, а атом-акцептор — свободную орбиталь. Донорно-акцепторные связи, называемые также координационными, возникают, например, при образовании ионов [ЫН4]+, [Ag(NHз)2] , [2п(ЫНз)4Р , [Со(ЫНз)в]= - и др., в которых азот молекулы аммиака, обладая неподе-ленной электронной парой, выполняет функцию донора, а ионы Н , Ag , 2п и Со —функцию акцептора. [c.58] Необходимо отметить, что образование чисто ионных связей осуществляется в сравнительно ограниченном числе случаев. Подавляющее большинство молекул химических соединений содержит связи, имеющие промежуточный характер и называемые ковалентно-полярными или просто полярными. [c.59] Полярная связь не является самостоятельным видом химической связи. Ее следует рассматривать как видоизмененную ковалентную связь, от которой она отличается некоторой асимметрией электронного облака, центр которого смещен от середины межъядерного расстояния в сторону одного из ядер атомов — партнеров по связи. [c.59] В общем случае характер связи между атомами элементов определяется различием величин их электроотрицательности, которая представляет собой сумму энергии ионизации элемента и его сродства к электрону. [c.59] Энергия ионизации элемента — это количество энергии, которое необходимо затратить для превращения нейтрального атома в положительно заряженный ион. Мерой энергии ионизации элемента может служить его ионизационный потенциал, представляющий собой наименьшее напряжение в вольтах, необходимое для отрыва электрона от атома и удаления его на бесконечно большое расстояние. [c.59] Энергия сродства к электрону характеризует количество энергии, которое выделяется при присоединении электрона к нейтральному атому с образованием отрицательно заряженного иона. [c.59] Энергию ионизации / и энергию сродства-к электрону Е можно отнести как к единичному атому, так и к грамм-атому, т. е. к 6,02 10 атомов. В первом случае их выражают в электрон-вольтах — эВ/атом, а во втором — в килоджоулях — кДж/г-атом или в килокалориях — ккал/г-атом. [c.59] Пользуясь соотношением между различными единицами энергии, находим 1 эВ/атом = 1,6 10 кДж/атом = = 1,6 10 X 6,02 10 кДж/г-атом = 96,5 кДж/г-атом. [c.59] Сопоставляя относительные электроотрицательности элементов, образующих химическую связь, можно получить представление о том, в каком направлении происходит смещение электронной плотности связи между двумя атомами, а также относительную величину этого смещения. При этом следует, разумеется, иметь в виду, что сдвиг электронной плотности связи происходит в направлении атома элемента с более высокой электроотрицательностью. [c.60] Между разностью электроотрицательностей связывающихся атомов и сдвигом электронного облака.существует прямая зависимость. [c.60] Чем больше разность электроотрицательностей отдельных атомов, тем больше и степень ионности образующейся связи, которую обычно оценивают в процентах. [c.60] Одной из важных характеристик ковалентной связи в широком понимании этого определения, т. е. ковалентнонеполярной и ковалентно-полярной, является прочность связи, которая оценивается энергией, необходимой для ее разрыва. [c.60] Подобно энергий ионизаций й сродству к электрону энергия связи может быть выражена в электрон-вольтах на связь — эВ/связь й в килокалориях или в килоджоулях на моль (ккал/моль, кДж/моль), т. е. на 6,02 10 связей. [c.61] Энергия связи зависит от плотности образующегося общего электронного облака, а также от степени взаимного перекрывания облаков электронов, которое достигается наиболее полно при образовании ст-связей. [c.61] Энергия связи зависит также от межъядерного расстояния и кратности связи. С увеличением межъядерного расстояния прочность связи уменьшается, а с увеличением кратности связи ее прочность возрастает. [c.61] Для молекул с кратной связью — N2 или с несколькими одинарными связями—Н2О, ЫНз, СН4 — можно вычислить некоторое среднее значение энергии связи. Так, учитывая, что разрыв моля воды на отдельные атомы требует затраты 925 кДж, средняя энергия связи Н—О составляет 462,5 кДж/моль. В действительности же энергия отрыва первого атома водорода составляет 498 кДж/моль, а вfo-рого — 427 кДж/моль. [c.61] Решение. Разность относительных электроотрмцательностей составляет для И—8 0,4, И—N 0,9, Н—Ое 0,4, И—К 1,3 ед. Наибольшим процентом ионности обладает связь Н—К. Электронное облако связи смещено в первых двух парах в сторону атомов 8 и Ы, а в последних — в сторону Н. [c.61] Вернуться к основной статье