я предпочтительно перед s-валентностью.

С рассматриваемой точки зрения в молекулах типов АБ2 и АБ3 прн октетной электронной конфигурации атома А угол между направлениями валентностей должен

быть равен 90°. То обстоятельство, что он обычно превышает это значение, объясняется взаимным отталкиванием атомов Б.

зр -3s

4) В структурах типа АБ4 трн связи, образованные р-электронами, должны были бы отличаться от четвертой, образованной s-электроном. Однако опыт показывает, что в СН4, ССЦ и других соединениях такого типа все четыре связи одинаковы. Для объяснения этого факта было введено представление о гибридизации (т. е. как бы выравнивании) связей. Получающиеся в результате гнбрнднзацни s-валент-ностн и всех трех р-валентностей (что сокращенно обозначается символом sp3) четыре одинаковые гибридные валентности взаимно ориентируются под углами 109,5°, как это и имеет место у углеродного атома, б) Гибридизация внешних электронных орбнт изолированного атома представляет собой его отклонение от характерного квантового состояния и поэтому могла бы происходить только с затратой энергии. Что так же обстоит дело для атома в молекуле — не очевидно, но вероятно. Считается, что затрата энергии на возникающую в процессе образования соединения гибридизацию с избытком компенсируется повышенной прочностью валентных связей, образуемых гибридными орбиталямн. «Мы не должны, разумеется, думать, что гибридизация представляет собой какое-то реальное „явление"» (К о у л с о н). Она есть лишь метод описания явления — образования равноценных валентных связей из задаваемых принятой моделью неравноценных орбиталей исходного атома.

6) За основу теоретической оценки относительной прочности валентных связей обычно принимается принцип максимального перекрывания: связь тем прочнее, чем большее взаимное перекрывание валентных орбиталей может осуществиться прн ее образовании. Например, связь р — s может быть прочнее связи s—s (рис. Х-26).

Следует подчеркнуть, что сами по себе орбнталн отнюдь не имеют тенденции к взаимному перекрыванию, так как онн одноименно заряжены. Их перекрывание является не причиной, а следствием возникновения химической связи. В какой мере оно действительно происходит, зависит от индивидуальных особенностей взаимодействующих атомов. Поэтому оценка перекрывания, исходя только нз типов орбнта-лей, есть по существу принятие возможного за действительное. Она является схемой, способной более нлн менее удачно описывать некоторые экспериментальные данные, но не обладающей предсказательной силой. Например, исходя нз незначительности взаимного перекрывания двух s-орбнталей, следовало бы ожидать малую прочность связи Н—Н в молекуле Н2, тогда как на самом деле эта связь одна нз самых прочных. По своим познавательным возможностям принцип максимального перекрывания подобен такому: «чем человек выше, тем он сильнее». В статистическом плане это может быть верным, но оценка силы отдельных людей только по нх росту весьма часто была бы ошибочна.

7) Происходит лн гибридизация в том нлн ином конкретном

случае, непосредственно установить нельзя, и это решается на основании косвенных соображений, исходя главным образом нз пространственного строения рассматриваемой молекулы. Простейший

пример возможной неоднозначности подобного решения дает молекула воды. Если считать, что для связей с атомами водорода

в ней используются две р-орбнталн атома кислорода (без гибридизации с р- и s-орбнталямн свободных электронных пар), то следовало бы ожидать ZHOH равным 90°. С другой стороны, прн полной гнбрнднзацнн всех внешних орбнталей атома кислорода ZHOH

следовало бы ожидать равным 109,5° (как в СНЧ). Экспериментально

определен ZHOH = 104,5°.

В научной литературе встречаются три основных подхода к трактовке этого значения: а) гнбрнднзацнн в атоме кислорода нет, а отлнчие угла от 90° обусловлено взаимным отталкиванием атомов водорода (доп. 3); б) в атоме кислорода осуществляется полная гибридизация внешних орбнталей (ср. рис. IV-15), а отлнчне угла от 109,5° обусловлено поляризацией атома кислорода протонами (илн более сильным взаимным отталкиванием орбнталей неподеленных пар по сравнению со связующими); в) промежуточный характер угла обусловлен частичным участием в гибридизации s-орбиталн атома кислорода.

Чаще всего пользуются последней из ннх, которая по идее наиболее проста (так как отвлекается от рассмотрения межатомных взаимодействий), а потому и наиболее удобна для описательных целей. Она объясняет различие углов прн центральном атоме —например, 112° в (СН3)20, 110° в С120, 104,5° в Н20, 103° в CI2S, 99° в (CH3)2S. 92° в H2S — только разной степенью участия в гнбрнднзацнн его s-орбнталн. Однако по существу такой подход дает лишь видимость объяснения: ведь эта степень оценивается не на основе параметров взаимодействующих атомов, а по фактической величине угла (т. е. он «сам себя» определяет). «Итак, нельзя сказать, что нз теории направленных валентностей вытекает именно одна геометрическая конфигурация» (Я. К. Сыркин).

8) И