ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Характеристики химической связи из "Общая и неорганическая химия" Химическая связь - это вид межатомных взаимодействий в молекулах, ионах, кристаллах, характеризуемый определенной энергией, обусловливающих существование двух- и многоатомных соединений. К основным характеристикам химической связи, дающим информацию о геометрическом строении (структуре) молекулы и ее прочности, относятся длина связи, валентный угол и энергия связи. [c.61] Экспериментальные методы (о которых сказано ниже) позволяют найти точные Значения длин связей. Как правило, длины связей составляют порядка 100 пм На-74, N2-110, Оа-121 пм. [c.62] Если заменить в этом ряду водород на другой элемент, например на углерод, то характер изменения связей С-Г в соответствующем ряду сохранится. Параллелизм изменений (1 в двухатомных молекулах позволяет для их количественной оценки воспользоваться методами сравнительного расчета (см. разд. 1.5). [c.62] При неизменном валентном состоянии элемента межъядерное расстояние для данного типа связи практически постоянно в различных соединениях этого элемента. Так, во всех алифатических соединениях (С-С) лежит в пределах от 154 до 158 пм, в ароматических соединениях - от 139 до 142 пм. При переходе от одинарной связи к кратной межъядерные расстояния сокращаются, что обусловлено упрочнением связи. Если сЦС-С) я 154 пм, то с/(С-С) я 134 пм, а с1 С С) 120 пм. [c.62] Другой характеристикой химической связи, отражающей геометрическое строение молекулы, является валентный угол. Валентный угол —это угол, образованный линиями, соединяющими центры атомов в направлении действия между ними химической связи. [c.62] Валентные углы зависят от природы атомов и характера химической связи. Подобно межъядерным расстояниям валентные углы определяют с высокой точностью. [c.62] Следует отметить, что энергия последовательного отрыва отдельных атомов В от молекулы АВ не совпадает с энергией связи. При отрыве атомов происходит изменение ядерной и электронной конфигурации системы и, как следствие, изменение энергии взаимодействия атомов, входящих в молекулу. Так, если в молекуле метана СНд углы Н-С-Н равны 109,5, то в радикале СН] они составляют примерно 120 - пирамидальная группа Hj в метане превращается в почти плоский метильный радикал. Поэтому значения энергии отрыва каждого последующего атома В от молекулы АВ неодинаковы. Если разрыв одной связи вызывает некоторое ослабление другой связи, то энергия последовательного отрыва атомов уменьшается. Так, на отрыв первого атома водорода в молекуле НгО требуется 494 кДж/моль, второго-427 кДж/моль (второе значение характеризует прочность радикала ОН). Если же разрыв одной связи сопряжен с упрочнением другой, то закономерность будет обратной. Так, на последовательный отрыв трех атомов хлора от молекулы хлорида алюминия А1СЬ требуется энергия соответственно 381, 397 и 498 кДж/моль. Возможны и более сложные закономерности. [c.63] При переходе от одинарной связи к двойной и тройной (между одними и теми же атомами) энергия связи возрастает, однако связь укрепляется непропорционально увеличению ее кратности. [c.64] Закономерное изменение энергци для однотипных связей позволяет использовать для их оценки метод сравнительного расчета. Пример такого рода определения приведен на рис. 1.21, где сравниваются значения средних энергий связей элементов VIA подгруппы с углеродом и кремнием. [c.64] Приведены средние значения энергии разрыла для различных соединений. [c.66] В табл. 1.6 приведены значения длины и энергии ряда химических связей. [c.66] Вернуться к основной статье