Разъединение - электронная пара
Cтраница 1
Разъединение электронной пары происходит с затратой энергии. Если затрачиваемая при этом энергия не компенсируется в результате образования новых электронных пар, то атомы данного элемента не вступают в химическое взаимодействие с атомами другого элемента. Это встречается у некоторых инертных газов, в атомах которых все электроны спаренные. Разъединение электронных пар ограничено числом ячеек для электронного слоя. Так, для электронного слоя ( в данном случае и для электронной оболочки) гелия возможна одна ячейка, где и размещаются два электрона атома этого элемента. Возможно допустить разъединение этой пары путем переноса электрона во второй слой, но расчет показывает, что при этом потребуется затратить такое количество энергии ( около 400 ккал / г-атом), которое не компенсируется при химических реакциях. Атомы лития, как и атомы других щелочных металлов, имеют по одному электрону во внешнем слое, поэтому литий и все другие щелочные металлы одновалентны. Азот, если исходить из ячеистой структуры его оболочки, может проявлять валентность от 1 до 3 за счет неспаренных электронов. Всего же атом азота может давать на образование ковалентных связей максимально четыре электрона, так как в его внешнем электронном слое имеется всего четыре ячейки. Но азот бывает и пятивалентен, причем одна связь у него ионная. Следовательно, в соединениях, в которых азот пятивалентен, валентность этого элемента имеет смешанный характер. Кислород двухвалентен и фтор одновалентен. Углерод двухвалентен за счет двух неспаренных электронов. [1]
 |
Значения р - конставты Тафта. [2] |
Если разрыв химической связи происходит без разъединения электронной пары, а новая связь образуется за счет электронов, являвшихся до реакции спаренными, то такая реакция называется гетеролитической, или ионной. [3]
Реакции ионного типа, относительно наиболее распространенные, осуществляются без разъединения электронной пары. Они протекают обычно в присутствии полярного растворителя и осуществляются через промежуточное образование положительно или отрицательно заряженных структур с неустойчивой электронной конфигурацией, стремящихся к стабилизации в результате атак на другие молекулы. Эти промежуточные образования возникают чаще всего в результате гетеролитического разрыва некоторых связей под влиянием кислотных или основных реагентов. [4]
Согласно электронной теории разрыв обычной ко-валентной связи может происходить двумя путями: с разъединением электронной пары, образующей связь, или без разъединения. [5]
Разъединение спаренных элементов в атомах инертных газов весьма затруднительно. Для разъединения электронной пары, например у гелия, с переводом одного электрона на s - подуровень второго слоя необходимо затратить энергию в 460 ккал / г-атом. Тепловые эффекты реакций, которые могут протекать с участием разъединенных электронов, гораздо ниже указанной энергии, поэтому атомы инертных газов не участвуют в обычных химических реакциях. [6]
Возбуждением электрона называют процесс перевода его с одного энергетического подуровня или уровня на другой, более высокий. Процесс разъединения электронной пары требует определенной затраты энергии; при этом атом станет возбужденным и, следовательно, будет обладать большим запасом потенциальной энергии, чем атом в основном состоянии. [7]
В настоящее время различают два основных механизма химиче -: ких реакций. По одному из них нарушение химической связи в реагирующей молекуле происходит без разъединения электронной пары, А новая связь образуется за счет обоих электронов, являющихся до оеакции спаренными; по второму механизму происходит разъединение двух электронов связи, и новая электронная пара образуется за чет одного электрона реагирующей молекулы и одного электрона реагента. [8]
Возникновение линейных спектров при прохождении электрических разрядов через газы представляет интерес в связи с теорией образования радикалов. Согласно современным представлениям при приложении к молекуле электрического напряжения, она приобретает потенциальную энергию и может диссоциировать. Как и в случае диссоциации молекул в результате сообщения им тепловой; или световой энергии, ковалентные связи легче всего рвутся путем разъединения электронной пары с образованием двух нейтральных радикалов. При этом один осколок обладает энергией, соответствующей основному или наиболее устойчивому состоянию рассматриваемого радикала, а другой сохраняет избыточную энергию, полученную в процессе диссоциации. [9]
Страницы: 1