Химия. Часть 1. Деменкова Л.Г. - 27 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

например, в соединениях СО, А1С1
3
, РС1
5
, SF
6
, OsF
8
. Из сказанного видна ис-
кусственность представления об особой устойчивости только двух- или вось-
миэлектронной конфигурации. Рассмотренные теории носили качественный
характер и не устанавливали механизма образования химической связи, не по-
зволяли рассчитывать ее количественные характеристики.
Получить ответ, удовлетворительно объясняющий природу и механизм
химической связи, оказалось возможным только после появления квантовой
механики, так как при образовании связи проявляются специфические для мик-
рообъектов свойства электронов.
С точки зрения квантовой механики при образовании химической связи
между атомами их электронные орбитали перекрываются. В результате в межъ-
ядерной области создается повышенная электронная плотность по сравнению с
плотностью в изолированных атомах, которая как бы стягивает ядра в единую
устойчивую систему.
Химическая связь характеризуется рядом параметров. Чаще всего говорят
о ее энергии и длине. Если молекула состоит из трех и более атомов, то к пере-
численным параметрам добавляют валентные углы.
Энергией связи называют энергию, которую необходимо затратить для ее
разрыва. При этом молекула должна находиться в основном (невозбужденном)
состоянии и при 0 К. Эта величина определяет прочность связи. Чем больше
энергия, затрачиваемая на разрыв связи, тем прочнее связь. Единица измерения
энергии связи – кДж/моль. Например, энергия связи между атомами в молекуле
водорода равна 436 кДж/моль. Если в молекуле несколько одинаковых связей,
то, очевидно, для разрушения каждой следующей потребуется различная энер-
гия и в таком случае говорят о средней энергии связи. Величина энергии хими-
ческих связей в большинстве соединений колеблется от 100 до 1000 кДж/моль..
Энергия связи в ряду однотипных молекул постепенно изменяется. Например,
энергия связи между атомами водорода и галогеном в ряду галогеноводородов
HF, HC1, HBr, HI уменьшается с 565,7 кДж/моль у HF, до 294,7 кДж/моль у HI..
Зная энергию связей в молекуле, можно судить также о её реакционной способ-
ности и производить различные термохимические расчеты.
Длиной связи называют среднее расстояние между ядрами, отвечающее
минимуму энергии системы. Современными методами исследования структуры
веществ можно определить длины связей с точностью, которую допускает
принцип неопределенности. В ряду аналогичных по составу молекул длины
связей также изменяются закономерно. Например, в ряду HF, НС1, HBr, HI
длина связи увеличивается с возрастанием размера атома и соответственно рав-
на 0,091; 0,127; 0,141; 0,160 нм. В молекулах, близких по химической природе,
одного гомологического ряда длины связей между ядрами элементов мало раз-
личаются и могут считаться практически постоянными (например, длины свя-
зей между атомами углерода в предельных углеводородах и т.д.). Кроме того,
на длину связи влияет ее кратность, которая определяется числом электронных
пар, связывающих два атома. С увеличением кратности связей происходит их
упрочнение, межъядерные расстояния уменьшаются. Так, длина связи С–С рав-
27

Страницы