Особенность - ковалентная связь
Cтраница 1
Особенность ковалентной связи состоит в том, что электронные пары, сформированные из неспаренных электронов свободных атомов, обобществляются атомными ядрами одинаковых или различных атомов. Ковалентная связь характерна для большинства химических соединений и прежде всего для многих простых веществ. Одной из простых молекул с ковалентной связью является молекула водорода. При образовании молекулы электроны, ранее принадлежавшие двум разным ядрам, обобществляются, образуя единое электронное облако. Каждой черточке соответствует электронная пара. Число электронных пар определяет валентность. [1]
Одной из особенностей ковалентной связи является ее поляризуемость. [2]
Одной из особенностей ковалентной связи является возможность вращения соединенных ею атомов вокруг этой связи. Чем меньше поляризована ковалентная связь, тем меньше затрачивается энергии на вращение атомов. Вращение каждого атома, составляющего макро-молекулярную цепь, вызывает поворот всего соединенного с ним отрезка цепи, что сопряжено с необходимостью преодолеть значительные по величине силы межмолекулярного сцепления. Таким запасом энергии в обычных условиях полимер не обладает. Каждая пара атомов цепи совершает непрерывно повороты только на какой-то угол, определяемый силой взаимодействия этого звена с соседними звеньями в данный момент времени. Вследствие поворотов отдельных звеньев каждая макромолекула находится все время в движении, скручиваясь и раскручиваясь, непрерывно меняя свою форму - конформацию. Чем выше температура, ниже полярность звеньев макромолекул, меньше межмолекулярное взаимодействие, меньше и короче боковые ответвления, тем больше угол поворота атомов относительно друг друга, тем, следовательно, быстрее изменяется форма макромолекул и тем богаче ее конформационный набор. Это своеобразное тепловое движение характерно только для макромолекул полимеров. В полимерах сетчатой структуры гибкость макромолекул проявляется только на отдельных отрезках, заключенных между поперечными связями. При редкой сетчатости отрезки сохраняют высокую гибкость, но с нарастанием числа поперечных связей движение отрезков цепей, заключенных между ними, все более затрудняется и, наконец, в полимерах пространственной структуры оно практически отсутствует. [3]
Одной из особенностей ковалентной связи является возможность вращения соединенных ею атомов вокруг этой связи. Чем меньше поляризована ковалентная связь, тем меньше затрачивается энергии на вращение атомов. Вращение каждого атома, составляющего макро-молекулярную цепь, вызывает поворот всего соединенного с ним отрезка цепи, что сопряжено с необходимостью преодолеть значительные по величине силы межмолекулярного сцепления. Таким запасом энергии в обычных условиях полимер не обладает. Каждая пара атомов цепи совершает непрерывно повороты только на какой-то угол, определяемый силой взаимодействия этого звена с соседнимв звеньями в данный момент времени. Вследствие поворотов отдельных звеньев каждая макромолекула находится все время в движении, скручиваясь и раскручиваясь, непрерывно меняя свою форму - конформацию. Чем выше температура, ниже полярность звеньев макромолекул, меньше межмолекулярное взаимодействие, меньше и короче боковые ответвления, тем больше угол поворота атомов относительно друг друга, тем, следовательно, быстрее изменяется форма макромолекул и тем богаче ее конформационный набор. Это своеобразное тепловое движение характерно только для макромолекул полимеров. В полимерах сетчатой структуры гибкость макромолекул проявляется только на отдельных отрезках, заключенных между поперечными связями. При редкой сетчатости отрезки сохраняют высокую гибкость, но с нарастанием числа поперечных связей движение отрезков цепей, заключенных между ними, все более затрудняется и, наконец, в полимерах пространственной структуры оно практически отсутствует. [4]
Одна из особенностей ковалентной связи заключается в том, что она обладает направленностью. Если взаимодействуют две р-орбитали, ориентированные перпендикулярно оси связи и содержащие по одному электрону, как это показано на рис. 7, так что образуется не одна, а две области перекрывания, то такую связь называют л-связью. [5]
Рассмотрим важнейшие закономерности и особенности ковалентной связи в общем случае. [6]
 |
Схематическое изображение молекул хлора и серы и цепочки атомов селена. [7] |
В приведенных примерах проявляется также вторая ( кроме насыщаемости) особенность ковалентной связи. Отдельные связи ориентированы относительно друг друга под определенными углами ( валентные углы), которые и определяют направленность ковалентной связи. В частности, этим обстоятельством объясняется то, что кристаллические структуры с ковалентными связями часто характеризуются низкими координационными числами и не подчиняются законам плотнейших упаковок. [8]
Настоящая глава посвящена главным образом определению электронных структур, участвующих в образовании химической связи и в особенности ковалентной связи, хотя указывается также и место полярной связи в общей схеме химических соединений. [9]
Прообразом ковалентной связи в кристаллах является связь в гомоядерных молекулах, в частности в молекуле водорода, на примере которой в приложении 3 будет рассмотрена природа и некоторые особенности ковалентной связи. Здесь мы обсудим характерные признаки этой связи и ковалентных кристаллов и некоторые их свойства. [10]
Особенность ковалентной связи состоит в том, что электронные пары, сформированные из неспаренных электронов свободных атомов, обобществляются атомными ядрами одинаковых или различных атомов. Ковалентная связь характерна для большинства химических соединений и прежде всего для многих простых веществ. Одной из простых молекул с ковалентной связью является молекула водорода. При образовании молекулы электроны, ранее принадлежавшие двум разным ядрам, обобществляются, образуя единое электронное облако. Каждой черточке соответствует электронная пара. [11]
Первоначальная теория ковалентной связи достаточно удовлетворительно могла объяснить валентность атомов и, следовательно, предсказать, какое число атомов одного. Но направлений связи эта теория не объясняет. Между тем эта особенность ковалентной связи является не менее важной, чем ее насыщаемость. [12]
При построении молекулярноорбитальных волновых функций для органических молекул возникают два новых осложнения: молекулярные орбитали являются многоцентровыми, и, как почти во всех нелинейных молекулах, углы между связями не соответствуют очевидной ориентации базисных атомных орбиталей. Прежде чем перейти к этим проблемам, рассмотрим две двухатомные молекулы - одну гомоядерную и одну гетероядерную. Такими молекулами являются Fz и HF; рассматривая их, можно попутно выяснить некоторые квантовомеханические особенности ковалентной связи, объяснение которых было бы необоснованно сложным, если обратиться непосредственно к алкенам или другим органическим молекулам. [13]
При построении молекулярноорбиталъных волновых функций для органических молекул возникают два новых осложнения: молекулярные орбитали являются многоцентровыми, и, как почти во всех нелинейных молекулах, углы между связями не соответствуют очевидной ориентации базисных атомных орбиталей. Прежде чем перейти к этим проблемам, рассмотрим две двухатомные молекулы - одну гомоядерную и одну гетероядерную. Такими молекулами являются Fa и HF; рассматривая их, можно попутно выяснить некоторые квантовомеханические особенности ковалентной связи, объяснение которых было бы необоснованно сложным, если обратиться непосредственно к алкенам или другим органическим молекулам. [14]
Ковалентная связь обладает рядом характерных свойств: межъядерным расстоянием, направленностью в пространстве, энергией образования, полярностью. Расстояние между центрами атомов, связанных с ковалентными связями ( межъядерное расстояние, длина связи), - постоянная величина. Одной из особенностей ковалентной связи является ее определенная пространственная направленность, которая может быть охарактеризована с помощью валентного угла. Валентный угол между связями атома углерода зависит от типа гибридизации и в определенной степени от вида атома, с которым он связан. Гипотеза о те-траэдричееком строении молекулы метана была впервые высказана более ста лет назад французским ученым Ле-Белем и голландским исследователем Вант-Гоффом и послужила основой для создания раздела органической химии, называемого стереохимией. [15]
Страницы: 1 2