ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Электронное строение молекул органических веществ из "Органическая химия" Понятие о типах химических связей. Химическая связь между атомами в молекуле осуществляется электронами. В соответствии с этим различают следующие три основных типа химических связей между атомами в молекуле. [c.19] В качестве примера ионной связи рассмотрим образование молекулы поваренной соли — хлористого натрия Na l. Натрий на внешней электронной оболочке имеет один электрон, отрыв которого приводит к образованию положительного иона (катиона) Na+. У хлора на внешней электронной оболочке семь электронов. Принятие им одного электрона приводит к устойчивой восьмиэлектронной оболочке, характерной для атомов благородных инертных газов. Атом хлора становится отрицательным ионом (анионом) 1 . [c.20] Электровалентная (ионная) связь характерна для неорганических соединений. [c.20] Такая обобщенная электронная пара и обусловливает ковалентную связь между ато.ма.ми. [c.20] Пунктирные окружности показывают, что оба электрона находятся в поле ядер того и другого атома. [c.20] Из схемы видно, что каждая пара электронов в молекуле метана находится в общем поле ядер углерода и водорода. Справа изображена та же молекула метана, где связи между углеродом и атомами водорода обозначены черточками. [c.20] Как еНдно из этой схемы, пара электронов атома А в молекуле АВ стала общей для ядер А и В. Такой тип связи часто встречается в неор анических и органических соединениях. [c.21] Атом В, имея незаполненную орбиталь, становится обладателем одного из двух электронов атома А, в результате у атома В появляется один отрицательный заряд, а у атома А — один положительный заряд. Таким образом, эти два атома оказываются связанными двояко ковалентной связью посредством электронной пары и элек-тровалентной связью, обусловленной взаимодействием противоположных полных зарядов. [c.21] Подобная связь иначе называется донорно-акцепторной. Атом, за счет электронов которого возникает связь — в данном случае А, называется донором-, атом, принимающий электрон (атом В), называется акцептором. [c.21] Устойчивость и малая реакционная способность элементов восьмой группы объясняются именно наличием такой электронной оболочки. Считается, что органические молекулы будут устойчивы только в том случае, когд.ч на внешнем энергетическом уровне каждого атома молекулы органического вещества будет два электрона, как у гелия, или восемь — как у остальных элементов восьмой группы. [c.22] При составлении октетных формул имеют в виду не только общие электронные пары между атомами, но и те электроны внешней оболочки атома, которые не участвуют в образовании данной связи. Напомним число внешних (не только валентных) электронов для атомов, наиболее часто встречающихся в органических молекулах С — 4, Н — 1, N — 5, О — 6, 5 — 6 галогены — Р, С1, Вг, I — 7. [c.22] Рассмотрим несколько примеров (условно обозначая электроны в виде точек). [c.22] Этилен С2Н4 (углеводород с двойной связью). В этилене в отличие от этана между атомами углерода две обобществленные пары электронов (они соединены, как говорят, двойной связью). Эти две пары — общие для каждого углерода. [c.22] Азот в соединениях с водородом трехвалентен, а всего на его внешней сфере 5 электронов. Три электрона азота идут на образование электронных пар с атомом углерода и двумя атомами водорода, а два электрона остаются неподеленными. Нетрудно видеть, что и в октетной формуле амина сохраняется двухэлектронная конфигурация атомов водорода и восьмиэлектронная у атомов углерода и азота. [c.23] Простая углерод-углеродная связь и кратные углерод-углерод-ные связи. Если связь между соседними атомами осуществляется одной парой электронов, то такую связь называют одинарной (простой) или о (скгма)-связью. Если связь осуществляется двумя и более парами электронов, то такая связь называется кратной — двойной (в случае двух пар электронов) или тройной (с участием трех пар электронов). Кратные связи образуются о-связью и одной или двумя я-связями. [c.23] Любой вид связи является результатом максимального (наибольшего) перекрывания электронных облаков. Чем больше это перекрывание, тем прочнее связь. При образовании а-связи перекрывание -облаков больше, чем р-облаков, поэтому т-связи более устойчивы, чем я-связи ог-связи в отличие от я-связей лежат в той же плоскости, что и ядра атомов. [c.23] Эти различия наглядно видны на приводимых ниже примерах 0-связи (рис. 6) и я-связи (рис. 7). Так, связь в молекуле водорода (см. рис. 6, а)—пример образования связи за счет одной пары -электронов связь между -электроном атома водорода и р -гиб-ридизированным электроном атома углерода приведена на рис. 6,6 (такая связь имеет место, например, в метане). [c.24] Простая углерод-углеродная связь (а-связь см. рис. 6, в) образуется в результате перекрывания облаков двух / -гибридизиро-ванных электронов (пример связи — предельные углеводороды). [c.24] Вернуться к основной статье