Направленность - ковалентная связь
Cтраница 3
Несмотря на то, что направленность ковалентных связей предполагает асимметрию электронного облака атома и, следовательно, в общем случае нельзя говорить об атомных радиусах, было установлено, что можно приписать атомам ковалентные радиусы, определенные как половина межатомного расстояния в газообразных молекулах или кристаллах. При этом были установлены следующие закономерности. [31]
Для построения стереохимической модели молекулы существен принцип направленности ковалентных связей. Если отдельные атомы или атомные группировки, входящие в молекулу, соединены кратными связями, то при учете направленности связей можно более или менее однозначно предсказать общий облик молекулы. Иное положение имеет место при наличии одинарных связей, вокруг которых возможны повороты. Взаимная ориентация соединенных такими связями частей молекулы зависит от более слабых ван-дер-ваальсовских сил, действующих между этими частями, а также между соседними молекулами, и от водородных связей, если они имеются. [32]
 |
Типы связи. [33] |
Характер угловых зависимостей волновых функций электронов и определяет резко выраженную направленность ковалентных связей. Действительно, связь между атомами должна быть особенно сильной в тех направлениях, в которых электронная плотность имеет максимальное значение. Именно в этих направлениях можно обеспечить наибольшую плотность заряда между атомами, что и приводит к устойчивому состоянию молекулы. [34]
Для объяснения геометрической структуры молекул, другими словами, для объяснения направленности ковалентных связей используют представление о гибридизации АО центрального атома. Согласно этому представлению, образованию химических связей может предшествовать изменение валентных ор-биталей атома: исходные неравноценные атомные орбитали, как бы перемешиваясь, образуют энергетически равноценные орбитали. При этом происходит перераспределение электронной плотности, которое требует затраты энергии и в изолированных атомах не реализуется. Но в результате гибридизации электронное облако вытягивается по направлению к взаимодействующему атому, благодаря чему увеличивается его перекрывание с электронными облаками последнего. Это приводит к образованию более прочной химической связи и, следовательно, к выделению дополнительной энергии, которая и компенсирует затраты энергии на гибридизацию. [35]
Для объяснения геометрической структуры молекул, другими словами, для объяснения направленности ковалентных связей используют представление о гибридизации АО центрального атома. Согласно этому представлению, образованию химических связей может предшествовать изменение валентных ор-биталей атома: исходные неравноценные атомные ор-битали, как бы перемешиваясь, образуют энергетически равноценные орбитали. При этом происходит перераспределение электронной плотности, которое требует затраты энергии и в изолированных атомах не реализуется. Но в результате гибридизации электронное облако вытягивается по направлению к взаимодействующему атому, благодаря чему увеличивается его перекрывание с электронными облаками последнего. Это приводит к образованию более прочной химической связи и, следовательно, к выделению дополнительной энергии, которая и компенсирует затраты энергии на гибридизацию. [36]
Для объяснения геометрической структуры молекул, другими словами, для объяснения направленности ковалентных связей используют представление о гибридизации АО центрального атома. Согласно этому представлению, образованию химических связей может предшествовать изменение валентных ор-биталей атома: исходные неравноценные атомные орбиталн, как бы перемешиваясь, образуют энергетически равноценные орбнтали. При этом происходит перераспределение электронной плотности, которое требует затраты энергии и в изолированных атомах не реализуется. Но в результате гибридизации электронное облако вытягивается по направлению к взаимодействующему атому, благодаря чему увеличивается его перекрывание с электронными облаками последнего. Это приводит к образованию более прочной химической связи и, следовательно, к выделению дополнительной энергии, которая и компенсирует затраты энергии на гибридизацию. [37]
Метод ВС позволяет понять способность атомов к образованию определенного числа ковалентных связей, объясняет направленность ковалентной связи, дает удовлетворительное описание структуры и свойств большого числа молекул. Однако в ряде случаев метод ВС не может объяснить природу образующихся химических связей или приводит к неверным заключениям о свойствах молекул. Так, согласно методу ВС, все ковалентные связи осуществляются общей парой электронов. Между тем, еще в конце XIX века было установлено существование довольно прочного молекулярного иона водорода Hj: энергия разрыва связи составляет здесь 256 кДж / моль. Однако никакой электронной пары в этом случае образоваться не может, поскольку в состав иона Hj входит всего один электрон. Таким образом, метод ВС не дает удовлетворительного объяснения существованию иона Hf. Далее, образование молекулы кислорода Oz описывается методом ВС как результат создания двух. Согласно такому описанию, молекула Оз не содержит неспаренных электронов. Однако магнитные свойства кислорода указывают на то, что в молекуле 02 имеются два неспаренных электрона. [38]
Особое механическое поведение материалов с кубической структурой типа алмаза обусловлено наличием в них высокой степени направленности ковалентной связи. В данном случае вплоть до температуры 0 5 Ts оказывается энергетически более выгодным диссипировать подводимую энергию путем разрыва межатомной связи, чем путем пластического течения. Эти структурные особенности кристаллического строения обусловливают и другие следствия, а именно энергия образования и движения точечных дефектов очень велика, так что при заданной гомологической температуре диффузионные процессы также более заторможены, чем в других классах сплавов более низкого уровня неравновесности структуры. Таким образом, даже при температурах больше 0 6 Ts в случае, например, кремния и германия деформация ползучести, контролируемая диффузией, очень ограниченна. Поэтому элементы и сплавы с алмазоподобной структурой образуют отдельный класс материалов с высоким значением xs / G при всех гомологических температурах. [39]
Образование неравноценных, взаимно нескомпенсированных химических связей возможно только в смешанных ионно-ковалентных решетках вследствие ненасыщенности и направленности ковалентных связей В - О. На характер связи В - О оказывают влияние поляризационные характеристики ионов А. [40]
 |
Зависимость потенциальной энергии частиц от взаимного расстояния в случае ионного Ui ( x и ковалентного Ua ( x взаимодействия. [41] |
Мюллеру [27], причиной склонности к стеклованию является не величина энергии связи атомов, а пониженный радиус действия и направленность ковалентной связи. Из рис. 25 видно, что с увеличением расстояния ( х) между ионами их потенциальная энергия ( С /) возрастает сравнительно медленно и правая ветвь кривой Ui ( x) достаточно полога ( см. [4], стр. Благодаря этому ионная связь является дальнодействующей. Напротив, в ковалентной связи рост расстояния х между ато-мами обусловливает сильное повышение их потенциальной энергии С / а и правая ветвь кривой С / а ( л) - крутая. В связи с этим ковалентная связь оказывается близкодействующей [ 4, стр. [42]
Увеличение доли ковалентной связи приводит к увеличению сил притяжения внутри каждой пары ионов и уменьшению этих сил между парами ( направленность ковалентной связи), что и приводит к снижению прочности кристалла. [43]
 |
Зависимость энергии систем из двух атомов водорода с параллельными ( У и антипараллельными ( 2 спинами от расстояния между ядрами. ( Е - энергия связи. [44] |
Тик как атЬмные орбит алй пространственно ориентированы, то перекрывание электронных облаков происходит по определенным направлениям, что и обусловливает направленность ковалентной связи. Количественно направленность выражается в виде валентных углов между направлениями химической связи в молекулах и твердых тет лах. [45]
Страницы: 1 2 3 4