ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Пространственная структура молекул из "Общая химия Изд2" Как уже указывалось, ковалентная химическая связь характеризуется направленностью, что обусловлено определенными ориентациями АО в пространстве. [c.48] Сигма-связь. Связь, образованная перекрыванием АО по линии, соединяющей ядра взаимодействующих атомов, называется (5-связью. Сигма-связь может возникать при перекрывании л-орби-талей (рис. 2.3, а), 8- и / -орбиталей (рис.2.3, б),/ -орбиталей (рис.2.3, в), /-орбиталей (рис. 2.3, г), а также d- и 5-орбиталей, с/- и / -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. [c.48] Кратные связи. Делокализация связи. Кроме простых а-связей существуют кратные (двойные и тройные) связи, которые образуются при наложении а-, п-, и 5-связей. [c.48] образованная перекрыванием АО по обе стороны линии, соединяющей ядра атомов (боковые перекрывания), называется к-связью. Пи-связь может образовываться при перекрывании р — р-орбиталей (рис. 2.4, а), р — /-орбиталей (рис. 2.4, б), (I — Ф орбиталей (рис. 2.4, в), а также / — р-,/ — /-и/—/-орбиталей. [c.49] образованная перекрыванием Л-орбиталей всеми четырьмя лепестками, называется связью (рис. 2.5). [c.49] Соответственно, я-элементы могут образовывать только а-связи, /7-элементы — ст- и к-связи, /-элементы — о-, тс- и 6-связи, а /элементы — СТ-, 71-, 5- и еще более сложные связи. В связи с меньшим перекрыванием АО прочность у к- и 5-связей ниже, чем у а-связей. [c.49] При наложении л-связи на ст-связь образуется двойная связь, например в молекулах кислорода, этилена, диоксида углерода. [c.49] Кратная связь изображается двумя черточками 0=0, С=С, 0=С=0. [c.49] Хотя энергия я-связи меньше, чем энергия а-связи, однако суммарная энергия двойной связи выше энергии одинарной связи, а длина двойной связи меньше длины одинарной связи (см. табл 2.1). [c.50] При наложении двух л-связей на о-с язь возникает тройная связь, например в молекулах азота, ацетилена и оксида углерода. Тройная связь изображается тремя черточками К = — С С—, С = 0. Энергия тройной связи выше, а длина связи ниже, чем энергии и длины простой и двойной связей (см. табл. 2.1). [c.50] Приведенная структура называется резонансной. [c.50] Гибридизация атомных орбиталей. В молекуле метана СН4 существуют четыре связи С—Н, имеющие одинаковые длины и энергии. Между тем у углерода в возбужденном состоянии имеются три р- и одна 5-орбитали с неспаренными электронами, которые перекрываются 5-орбиталями водорода. Исходя из этого, можно было бы ожидать, что характеристики одной из связей в молекуле метана будут отличаться от характеристик других связей. Между тем все четыре связи в молекуле метана равноценны. [c.51] Американский ученый Л. Полинг выдвинул идею о гибридизации атомных орбиталей. Согласно этой идее, если у атома, вступающего в химическую связь, имеются разные АО (5-, р-, d- или /-АО), то в процессе образования химической связи происходит гибридизация (смешение) АО, т.е. из разных АО образуются одинаковые (эквивалентные) АО. Следует подчеркнуть, что гибридные АО образуются у одного атома, имеющего разные орбитали. [c.51] Причем, гибридизация происходит у орбита-лей, имеющих близкие значения энергии. [c.51] Идея о гибридизации АО — это удобный и наглядный прием описания сложных процессов, происходящих при образовании химических соединений. [c.51] Если в химическую связь вступает атом, у которого на внешней оболочке имеются 5- и / -электроны, то у данного атома в процессе образования связи происходит / -гибридизация АО (рис. 2.7). [c.52] Если у атома, вступающего в химическую связь, на внешней оболочке имеются один 5- и два / -электрона, то происходит 5/ -гибри-дизация АО орбиталей этого атома (рис. 2.8). [c.52] У атома, имеющего на внешней оболочке один я- и три р-электрона, при химическом взаимодействии происходит 8 -гибридизация этих АО (рис. 2.9). [c.52] Возможны таклсе более сложные виды гибридизации с участием с1- и /-орбиталей атомов (табл. 2.4). [c.52] Вернуться к основной статье