Химическая связь в курсе неорганической химии (Межмолекулярное взаимодействие). Афиногенов Ю.П - 4 стр.

UptoLike

4
ãî â êà÷åñòâå åå àêöåïòîðà. Ïîëÿðèçàöèÿ ñâÿçè À
−δ
Í
ìîëåêóëå ïðîèñ-
õîäèò çíà÷èòåëüíîå ñìåùåíèå ýëåêòðîííîé ïëîòíîñòè îò àòîìà âîäîðîäà
ê àòîìó áîëåå ýëåêòðîîòðèöàòåëüíîãî ýëåìåíòà À) ïðèâîäèò ê âûñâîáîæ-
äåíèþ s-îðáèòàëè àòîìà âîäîðîäà. «Ãîëûé» ïðîòîí ñâîèì çàðÿäîì îêà-
çûâàåò âåñüìà ñèëüíîå ïîëÿðèçóþùåå âëèÿíèå íà ýëåêòðîííûå îáîëî÷êè
àòîìà Â, îòòÿãèâàÿ èõ íà ñåáÿ. Ïî âñåé âèäèìîñòè, âîäîðîäíàÿ ñâÿçü èìå-
åò ñëàáûé êîâàëåíòíûé õàðàêòåð (íà ýòî óêàçûâàþò è ñðàâíèòåëüíî ìà-
ëûå äëèíû ñâÿçåé è äîñòàòî÷íî âûñîêàÿ ýíåðãèÿ ñâÿçè, äîñòèãàþùàÿ 200-
250 êÄæ/ìîëü, êàê â äâóõàòîìíûõ ìîëåêóëàõ). Êðîìå òîãî, ïîñêîëüêó ñâî-
èõ ýëåêòðîíîâ ó ïðîòîíà íåò, îòòàëêèâàíèå ìîëåêóëû, ñâÿçàííîé ñ íèì
âîäîðîäíîé ñâÿçüþ çíà÷èòåëüíî îñëàáåâàåò. Âñå ñêàçàííîå ïðèâîäèò ê
ðîñòó ýíåðãèè âîäîðîäíîé ñâÿçè, à, ñëåäîâàòåëüíî, ê åå óïðî÷åíèþ.
Êâàíòîâîìåõàíè÷åñêèå ðàñ÷åòû ïîêàçûâàþò, ÷òî ïðè ñáëèæåíèè ìî-
ëåêóë âíà÷àëå èìååò ìåñòî èõ âçàèìíàÿ ïîëÿðèçàöèÿ (äåéñòâóþò âàí-äåð-
âààëüñîâûå ñèëû), à çàòåì ïåðåíîñ ýëåêòðîííîãî çàðÿäà îò äîíîðà ê
àêöåïòîðó, ïîíèæàþùèé ýíåðãèþ ñèñòåìû.
Òàêèì îáðàçîì, ýíåðãèÿ âîäîðîäíîé ñâÿçè ñëàãàåòñÿ èç: ýíåðãèè êóëî-
íîâñêîãî âçàèìîäåéñòâèÿ (ýëåêòðîñòàòè÷åñêîå ïðèòÿæåíèå), ýíåðãèè ïî-
ëÿðèçàöèè è ïåðåíîñà çàðÿäà, ýíåðãèè îòòàëêèâàíèÿ. Îñîáûé âêëàä â ïî-
íèæåíèè ýíåðãèè äàåò ïåðâûé ýôôåêò. Ðàñ÷åòû è îïûòíûå äàííûå ïîêà-
çûâàþò, ÷òî ñóùåñòâóþò ñëàáûå è ñèëüíûå âîäîðîäíûå ñâÿçè. Â ïåðâîì
ñëó÷àå ýíåðãèÿ ñâÿçè ñîñòàâëÿåò 8-40 êÄæ/ìîëü (íàïðèìåð, â äèìåðàõ
2
Î)
2
25 êÄæ/ìîëü, (HF)
2
42 êÄæ/ìîëü), âî âòîðîì 120-250 êÄæ/ìîëü
(íàïðèìåð, â àíèîíå HF
2
-
- 155 êÄæ/ìîëü). Ïðè÷åì, ÷åì ìåíüøå ïîòåíöè-
àë èîíèçàöèè àòîìà  (ëåã÷å ïîëÿðèçóåòñÿ åãî ýëåêòðîííàÿ îáîëî÷êà, à,
ñëåäîâàòåëüíî, - âûøå åãî äîíîðíûå ñâîéñòâà è âûøå àêöåïòîðíûå ñâîé-
ñòâà ìîëåêóëû ÀÍ), òåì ñâÿçü ïðî÷íåå. Íàèáîëüøåé ïðî÷íîñòüþ îáëà-
äàþò êîðîòêèå ñâÿçè.  ñëó÷àå ñëàáîé âîäîðîäíîé ñâÿçè l
À-Í
<
HB
l
L
(läëèíà ñâÿçè).  ñëó÷àå ñèëüíîé îáå äëèíû ñîïîñòàâèìû, à â èîíå [F
H
L
F]
-
îíè äàæå îäèíàêîâû.
/ Í
Íàïðèìåð, â àññîöèàòå F
-δ
H
+δ
L
:N
-δ
 Í, ãäå ìîëåêóëà HF  àêöåïòîð,
\ Í
à ìîëåêóëà NH
3
ïðåêðàñíûé äîíîð, âîçíèêàåò äîâîëüíî ïðî÷íàÿ âîäî-
ðîäíàÿ ñâÿçü ñ Å=54,73 êÄæ/ìîëü ïî òîé ïðè÷èíå, ÷òî çäåñü âñå áëàãîïðè-
ÿòñòâóåò äåëîêàëèçàöèè ýëåêòðîííîé ïëîòíîñòè (ïåðåíîñó ýëåêòðîíà ê
àêöåïòîðó) è ñâÿçü óïðî÷íÿåòñÿ. Äîíîðíûå ñâîéñòâà àììèàêà âûøå, ÷åì
��������������������������� ��������������������−δ–�+δ������������������
�������������������������������������������������������������������
��������������������������������������������������������������������
������������������������������������������������������������������
������������������������������������������������������������������
�����������������������������������������������������������������������
�������������������������������������������������������������������
���������������������������������������������������������������������
����������������������������������������������������������������������
�������������������������������������������������������������������
�������������������������������������������������������� ����������
�����������������������������������������������������������������
    ��������������������������������������������������������������
���������������������������������������������������������������������
�������������������������������������������������������������������
��������������������������������������
    �������������������������������������������������������������������
��������������������������������������������������������������������
���������������������������������������������������������������������
������������������������������������������������������������������
������������������������������������������������������������������
������� �������� ������ ����������� ����� ��������� ����������� �� �������
������������������������������������������������������������������������
���������������������������������������������������������������������
���������������������������������������������������������������������
��������������������������������������������������������������������
������������������������������������������������������������������
����� ��������� ������� �� ������� ������� ����������� ������ ����� � ����
�������������������������������������������������������������������������
� � �����������������������
                                        ����
    ����������������������� �� � ����������������������������������
                              �δ �δ

                                        ����
������������� ������������������������������������������������������
�����������������������������������������������������������������������
���������������������� �������������������������������������������
������������������������������� �����������������������������������

�