Cтраница 3
![]() |
Корреляционная диаграмма для двух одинаковых атомов. [31] |
Поэтому из трех 2 / 7-орбиталей лишь одна используется для образования связи. На рис. II.9 2р - и ls - орбитали образуют сигма-связь, причем разрыхляющая орбиталь свободна, а на связывающей ( нижний уровень) находится пара электронов. Связь между атомными и молекулярными орбиталями можно наглядно проследить с помощью качественного приема - концепции объединенного атома. Если бы два одинаковых атома, из которых каждый имеет определенный набор атомных орбиталей, сблизились так, что в конце концов их ядра сливались бы в одно, то, очевидно, получится атом с двойным зарядом и соответствующим набором атомных орбиталей. Разделяя этот объединенный атом снова на две частицы, мы, очевидно, не только растянули бы его атомные орбитали, но и превратили бы их в молекулярные. Прежде чем из объединенного атома получатся два отдельных, система пройдет через состояния, отвечающие молекуле. [32]
Коэффициент к Ю определяется конфигурационным взаимодействием электронов сигма-связи С - Н с / - электронами атома углерода. Однако зависимость (VII.24) полностью игнорирует индукционный эффект заместителя, передающийся по сигма-связям ароматической системы. [33]
Тригональная модель атома углерода дает возможность объяснить строение этилена, графита, бензола и других ароматических соединений. В этих веществах каждый атом углерода связан с другими атомами тремя сигма-связями и одной пи-связью. [34]
Роль валентных электронов выполняют один 25-электрон и три 2р - электрона. Каждый атом углерода связан в плоскости сетки с тремя соседними атомами прочными гомеополярными сигма-связями. В образовании этих связей участвуют гибридизованные один S-и два р-электрона. Пи-электроны делокализованы и принадлежат всему графитовому слою. [35]
Расположение атомов углерода в углах правильных шестиугольников вызывает естественное предположение о равноценности трех связей атома с тремя ближайшими соседями. Один s - электрон и два р-элек-трона, смешиваясь, участвуют в образовании трех равноценных сигма-связей между атомами углерода в слое. Состояния смешанных трех электронов описываются гибридными волновыми функциями. Облака вероятности указанных электронов, имеющие вид несимметричных гантелей, расположены в одной плоскости и направлены под углом в 120 друг к другу. [36]
![]() |
Схема перекрывания орбиталей при образовании а . [37] |
Направленность связи выражается в том, что она имеет вполне определенную форму. Связь, образованную электронным облаком, имеющим максимальную плотность на линии, соединяющей центры атомов, называют сигма-связью. Связь, образованную электронами, орби-тали которых дают наибольшее перекрывание по обе стороны от линии, соединяющей центры атомов, называют пи-связью. Дельта-связь образуется при перекрывании всех четырех лопастей cf - элек-тронных облаков, расположенных в параллельных плоскостях. Как видно из рис. 13.5, электроны s - орбиталей могут участвовать лишь в образовании 0-связей, р-электроны - в образовании а -, я-связей, d - электроны - в образовании а -, л - и б-связей. Поскольку электронные облака ( кроме s - облака) направлены в пространстве, химические связи, образованные с их участием, также пространственно направлены. [38]
Воздействия отмечены знаками: t - температура, Н - атомарный водород; Компоненты, содержащие молекулы: JT - с пи-связями, - с сигма-связями. [39]
Фактор затухания ( 1 / 2.10) для заместителей - СН2Х характеризует передачу индукционного влияния группы X через один насыщенный атом углерода. Для системы из двух ненасыщенных атомов - СН СН - передача индукционного влияния группы X по (VII.21) составляет ( 1 / 2.45) а, что значительно больше, чем ожидается для передачи только по системе сигма-связей. [40]
По числу общих электронных пар химические связи подразделяются на простые ( ординарные) и кратные - двойные и тройные. Если между двумя атомами одинаковой или различной химической природы возникает только одна ковалентная связь, то ее называют простой, или ординарной, связью. Сигма-связь образуется в результате взаимодействия двух s - электро-нов, двух / з-элект ронов, а также двух смешанных s - и р-электронов. На рис. 14 изображены о-связи в некоторых элементарных и сложных веществах. [41]
Связь, образованная перекрыванием АО по линии, соединяющей ядра взаимодействующих атомов, называется G-связъю. Сигма-связь может возникать при перекрывании s - орби-талей ( рис. 2.3, a), s - ир-орбиталей ( рис. 2.3, б), р-орбиталей ( рис. 2.3, в), rf - орбиталей ( рис. 2.3, г), а также d - и s - орбиталей, d - и р-орбиталей и / - орбиталей с друг другом и другими орбиталями. Сигма-связь обычно охватывает два атома и не простирается за их пределы, поэтому является локализованной двухцентровой связью. [42]
Пи-связь состоит из двух цистерн над и под атомами углерода; она образована линейной комбинацией двух 2р - орбит. Две цистерны идентичны, за исключением того, что они имеют противоположные знаки. Сигма-связь расположена вдоль линии, соединяющей два атома углерода. [43]
Уравнения Тафта показывают, что при увеличении индукционной электроноакцепторной способности заместителя происходит уменьшение экранирования ядра фтора. Рост электроноакцепторной способности заместителя можно рассматривать как некоторое увеличение электроотрицательности углеродного атома бензольного кольца, к которому присоединен атом фтора. При этом полярность сигма-связи С - F должна уменьшаться и, следовательно, на основании теоретических уравнений ( VII. [44]
Пи-связь несколько менее прочна, чем сигма-связь. Иными словами, на ее разрыв нужно затратить меньшую энергию. Но, конечно, сигма-связь плюс пи-связь прочнее, чем одна сигма-связь. [45]