химический каталог




Курс общей химии

Автор Э.И.Мингулина, Г. Н.Масленникова, Н.В.Коровин, Э.Л.Филиппов

вания химической связи по донорно-акцепторному механизму при взаимодействии молекулы ВНз с ионом Н~ можно записать в виде

н

н

н—в—н

н

J

Соответственно валентность элементов согласно методу ВС определяется как числом неспаренных электронов у атома (обменный механизм), так и числом связей, которые атом образует по донорно-акцепторному механизму. В рассмотренных выше примерах атомы азота и бора в ионах NH и ВНГ имеют валентность, равную четырем.

§11.3. НАПРАВЛЕННОСТЬ КОВАЛЕНТНОЙ СВЯЗИ. ПРОСТРАНСТВЕННАЯ СТРУКТУРА МОЛЕКУЛ

Наиболее прочные химические связи возникают в направлении максимального перекрывания атомных орбиталей. Поскольку атомные орбитали имеют определенную форму, их максимальное перекрывание возможно при определенной пространственной ориентации. Поэтому ковалентная связь характеризуется направленностью.

а-, я- и б-Связи. В зависимости от направления перекрывания атомных орбиталей различают о-, я- и S-связи.

о-Связь возникает при перекрывании атомных орбиталей вдоль оси, соединяющей ядра взаимодействующих атомов (рис. II.4). Простейший случай о-связи наблюдается у молекулы Нг, образующейся за счет перекрывания s-орбиталей атомов водорода (рис. П.4,а). Вследствие сферической формы s-орби-талей два s-электрона могут образовывать только такую связь, при которой перекрывание атомных орбиталей происходит вдоль оси, соединяющей ядра атомов. а-Связь может возникнуть также при перекрывании s- и р-орбиталей (рис. 11.4,6), двух р-орбита-лей (рис. 11,4, в), двух d-орбиталей (рис. II.4, г) d- и s-орбиталей и d- и р-орбиталей. о-Связь возникает, если атомные р- и d-op-битали ориентированы вдоль оси связи.

л-Связь осуществляется при перекрывании атомных орбита-лей по обе стороны оси, соединяющей ядра атомов. При взаимодействии двух р-орбиталей (рис. II.5, а), расположенных перпендикулярно оси, соединяющей ядра атомов, возникают две области перекрывания. Соответственно я-связь характеризуется двумя областями перекрывания, расположенными по обе стороны оси, соединяющей ядра атомов. л-Связь также может образоваться при перекрывании р- и -орбиталей (рис. II.5, б) или двух d-op-биталей (рис. И.5,в).

б-Связь возникает при перекрывании двух d-орбиталей, расположенных в параллельных плоскостях (рис. II.6). Таким образом, s-электроны могут участвовать лишь в образовании а-связи, р-электроны — в образовании <т- и л-связей, а i-электро-ны — как в образовании а- и л-связей, так и б-связей. Еще более разнообразны способы взаимодействия /-электронов.

л- и б-Связи налагаются на а-связи, вследствие чего образуются двойные и тройные связи. Например, между атомами углерода в молекуле этилена образуются одна а- и одна л-связи. Соответственно связь между атомами углерода является двойной: НгССНг. Двойные связи также возникают при образовании молекул СОг (0=С=0), некоторых кислот и т. п.

Между атомами углерода в молекуле ацетилена имеется одна а-связь и две л-связи, соответственно связь между атомами углерода является тройной, HG===CH. Тройная связь также возникает при образовании молекулы азота N==N. Число связей, образующихся между атомами, называется кратностью (порядком) связи. С увеличением кратности (порядка) связи изменяется длина связи и ее энергия. На рис. II.7 приведена зависимость между энергией и кратностью связи, которая имеет нелинейный характер. Энергия двойной связи не увеличивается в два раза, а энергия тройной связи не увеличивается в три раза по сравнению с энергией одинарной связи. Это обусловлено разницей в энергии <т- и л-связей. Так, например, для связей углерод — углерод энергия о-связи меньше энергии л-связи; для связей азот — азот — обратное соотношение.

Рис. II.5. Перекрывание электронных облаков при образовании л-связн

Гибридизация атомных орбиталей. Часто в образовании нескольких химических связей участвуют различные атомные орбитали одного и того же атома. Например, в молекуле метана четыре химические связи образованы путем перекрывания трех р- и одной 5-орбитали атома углерода с четырьмя s-орбиталями атомов водорода. Так как энергия и форма s- и р-орбиталей различны, то можно было бы ожидать, что одна из четырех свя

зей в молекуле метана будет отличаться от других связей по прочности и по характеру направленности. Однако эксперименты показали, что все четыре связи в молекуле метана равноценны. Этот н другие подобные факты удалось объяснить с помощью теории гибридизации атомных орбиталей.

900r

1

wnl

70053"

600 500

Hi 400Рнс. И.7. Влияние кратности связи углерод — углерод на ее энергию

Согласно этой теории, при образовании молекул происходит изменение формы и энергии атомных орбиталей. Вместо неравноценных, например 5- и р-орбиталей, образуются равноценные гибридные орбитали, имеющие одинаковую энергию и форму, т. е. происходит гибридизация (смешение) атомных орбита-лей. При образовании химических связей с участием гибридных орбиталей выделяется больше энергии, чем при образовании связей с участием отдельных 5- и р-орбиталей, поэтому гибридиз

страница 23
< 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

Скачать книгу "Курс общей химии" (2.81Mb)


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

 

 

Реклама
belimo lr230a инструкция по эксплуатации
как выпрямить переднее крыло автомобтля
планшет Asus
недорогой трезвый водитель

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
(20.08.2017)