химический каталог




Общая и неорганическая химия

Автор Н.С.Ахметов

екула ВНЭ, имеет форму плоского треугольника. Но так как атомы фтора имеют орбитали, способные к образованию молекулярных орбиталей х-типа, в молекуле BF3 имеются и молекулярные гг- и т'-орбитали. Если не учитывать 2*-электро-нов атомов фтора (2sa, 2% 2*с), эта молекула содержит 18 валентных электронов (3 электрона атома В, 1,5 электронов трех атомов F). Из

ОРБИТАЛИ F

них 8 электронов находятся на четырехцентровых Og-, о*-, Оу- и «у-орбиталях, остальные — на несвязывающих орбиталях, локализованных на атомах фтора. Связывающую электронную конфигурацию молекулы BF3 можно изобразить формулой

„2_2 2,2

Поскольку в молекуле BF3 связь осуществляется тремя о--электронны-ми парами и одной ir-злектронной парой, порядок связи В—F составляет 1 '/з- Таким образом, можно представить, что между атомом бора и каждым из атомов фтора имеется одна <х-связь, а ir-связь делокали-

В—F. Сказанное можно изобразить еле-

зована по всем трем связям дующим образом:

СО3, NOj и молекула SO3,

'С=О

.№-0

Такое же строение имеют ионы BOY изоэлектронные молекуле BF3:

.В—О

_ \

И \

\ \

v

-

Теория молекулярных орбиталей нашла широкое применение, так как дает самый общий подход ко всем типам химических соединений. Эта теория доминирует в теории химической связи и теоретической химии вообще. Ее математический аппарат наиболее удобен для проведения количественных расчетов с помощью ЭВМ.

\ \

Г Л А В А 3. ТЕОРИЯ ВАЛЕНТНЫХ СВЯЗЕЙ

§ 1. НАСЫЩАЕМОСТЬ КОВАЛЕНТНОЙ СВЯЗИ

76

\ \

I

Рис. 45. Энергетическая диаграмма орбиталей

треугольной молекулы с сг- и л-связями на примере BF3

Рассмотрим в рамках теории валентных связей характерные особенности ковалентной связи - насыщаемость, направленность и поляризуемость.

Одно из важнейших свойств химической связи - ее насыщаемость. Вследствие насыщаемости связи молекулы имеют определенный состав и существуют в виде дискретных частиц с определенной структурой.

Теория валентных связей (локализованных электронных пар) исходит из положения, что каждая пара атомов в молекуле удерживается

77

вместе при помощи одной или нескольких общих электронных пар. Таким образом, в представлении теории валентных связей химическая связь локализована между двумя атомами, т.е. она двухцентровая и двухэлектронная.

Обозначение с помощью черточки химической связи в структурных формулах соединений

Н

В ряде случаев число непарных электронов увеличивается в результате возбуждения атома, вызывающего распад двухэлектронных облаков на одноэлектронные. Например, атом углерода в основном состоянии имеет два непарных электрона (2s22p2), а при возбуждении одного из 2я-электронов в 2р-состояние возникают четыре непарных электрона:

Н—Н

:№SN:

Н—С—Н

I

. Н

С Is'lp1

,+++

Н2

N2

Н2О

СН4

нашло обоснование благодаря теории ВС.

Валентность. Под валентностью подразумевается свойство атома данного элемента присоединять или замещать определенное число атомов другого элемента. Мерой валентности поэтому может быть число химических связей, образуемых данным атомом с другими атомами. Таким образом, в настоящее время под валентностью химического элемента обычно понимается его способность (в более узком смысле — мера его способности) к образованию химических связей. В представлении метода валентных связей числовое значение валентности соответствует числу ковалентных связей, которые образует атом.

Образование молекулы водорода из атомов можно представить следующим образом (точка означает электрон, черта — пару электронов):

Н- + -Н = Н:Н или Н- + -Н == Н-Н

Поскольку пребывание двух электронов в поле действия двух ядер энергетически выгоднее, чем нахождение каждого электрона в поле своего ядра, в образовании ковалентных связей могут принимать участие все одноэлектронные облака. Например, атомы кислорода и азота могут соединяться с двумя и тремя (соответственно) одновалентными атомами водорода:

F-C-F: " I "

:F:

Вследствие этого атом углерода может соединяться, например, с четырьмя атомами фтора (2$22рй), имеющими по одному непарному электрону:

-С- + 4-F:-»

Возбуждение атомов до нового валентного состояния требует затраты определенной энергии, которая компенсируется энергией, выделяемой при образовании связей С—F.

Донорно-акцепторный механизм образования ковалентной связи.

Возможен и другой механизм образования двухцентровой двухэлект-ронной связи, а именно при взаимодействии частиц, одна из которых имеет пару электронов А:, другая — свободную орбиталь оВ:

А: + DB ' = А-В донор акцептор

78

0 Ъ'2р<

1 2'

н :N:H Н

Частица, предоставляющая для связи двухэлектронное облако, называется донором; частица со свободной орбиталью. принимающая эту электронную пару, называется акцептором.

Механизм образования ковалентной связи за счет двухэлектронного облака одного атома и свободной орбитали другого называется донорно-акцепторн-ым.

79

С 2s!2p2

2s

В 2s!2p'

25

Валентные возможности элементов. Имея в виду оба описанные выше механизма образования к

страница 21
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233

Скачать книгу "Общая и неорганическая химия" (5.36Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
Обеденные группы Со стульями
имеджин драгонс в олимпийском
аренда автобуса в москве дешево
купить сетку для клеток в нижнем новгороде

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(26.04.2017)