Зависимость потенциальной энергии

(1927 г. немецкие физики В. Гейтлер и Ф. Лондон): оценили зависимость потенциальной энергии системы Е из двух атомов водорода от межъядерного расстояния r Характер изменения E определяется взаимной ориентацией электронных спинов атомов.

Сближение атомов приводит к возрастанию E – отталкивание, химическая связь не образуется

Сближение атомов приводит к убыванию E до минимального значения Eсв при расстоянии r0 – образование химической связи Дальнейшее сближение –электростатическое отталкивание одноименно заряженных ядер

 

ОСНОВНОЕ И ВОЗБУЖДЕННОЕ СОСТОЯНИЯ АТОМА

Для атома углерода электроны разместятся по уровням и подуровням следующим образом, что соответствуют нормальному состоянию атома, т.е. минимальному значению энергии.

Однако при затрате сравнительно незначительной энергии возможен перевод электронов в пределах одного и того же уровня, с одного подуровня на другой, энергетически более высокий. Такое состояние атома называется возбуждённым.

В нормальном состоянии углерод двухвалентен, в возбуждённом − четырёхвалентен.

ПОДХОДЫ К ОПИСАНИЮ ХИМИЧЕСКОЙ СВЯЗИ В МОЛЕКУЛАХ(с позиций квантово механической теории)

1. Метод валентных связей (МВС) –

- Ковалентную химическую связь между двумя атомами образуют два электрона с антипараллельными спинами, одновременно принадлежащие обоим атомам.

- Ковалентная связь тем прочнее, чем больше степень перекрывания электронных орбиталей взаимодействующих атомов

- Пространственное расположение химической связи соответствует направлению, в котором достигается наибольшее пе5рекрывание валентных орбиталей

23. МЕХАНИЗМЫ ОБРАЗОВАНИЯ КОВАЛЕНТНОЙ СВЯЗИ:

1) ОБМЕННЫЙ: каждый атом предоставляет по одному электрону для образования общей электронной пары (Н + F = HF)

2) ДОНОРНО – АКЦЕПТОРНЫЙ: атом – донор предоставляет для образования связи орбиталь с неподеленной электронной парой, а атом – акцептор предоставляет вакантную орбиталь для размещения неподеленной электронной пары (СО=С+О)

Способы перекрывания электронных облаков

В зависимости от симметрии электронных облаков, участвующих в перекрывании, общее электронное облако будет иметь различную симметрию.

Эта симметрия определяет три вида хим. связи:

1) σ-связь осуществляется при перекрывании облаков вдоль линии, соединяющей центры атомов (s, p, d)

Максимальная электронная плотность достигается в межъядерном пространстве и имеет цилиндрическую симметрию относительно линии, соединяющей центры атомов.

2) π-связь – осуществляется при перекрывании электронных облаков над и под линией, соединяющей центры атомов.

Общие электронные облака расположены симметрично относительно оси, соединяющей центры атомов, но не имеют цилиндрической симметрии

3) δ-связь – образуют d-орбитали за счет перекрывания всех четырех лепестков электронных облаков, расположенных в параллельных плоскостях

ВИДЫ ГИБРИДИЗАЦИИ

Свойства ковалентной связи

1.Энергия связи 2. Длина связи 3. Кратность связи 4. Насыщаемость 5. Направленность 6. Полярность 7. Поляризуемость

Виды ковалентной связи

ИОННАЯ СВЯЗЬ.

ВОДОРОДНАЯ СВЯЗЬ