ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Электроотрицательность атомов и частично-ионный характер связей из "Природа химической связи" Мэлони указал, что значения электрических дипольных моментов, ассоциированных с ординарными связями (таким образом, чтобы векторная сумма моментов связей совпадала с результирующим дипольным моментом молекулы), приблизительно пропорциональны разностям электроотрицательностей. Коэфициент пропорциональности равен 1 10 эл.-ст. ед. Но это соотношение справедливо лишь в ограниченно степени. [c.74] Для момента связи С—Н мы принимаем значение 0,4 10— , впервые предложенное Вильямсом и Эйкеном и Мейером з на основании аргументов, которые мы здесь не приводим. [c.75] Выбрав эти величины в качестве исходных, можно найти значения моментов других связей, содержащих углерод. Метод нахождения может быть проиллюстрирован на примере хлористого метила. Опытное значение момента этой молекулы 1,86 10 i эл.-ст. ед. является результирующим из трех моментов НС и одного момента I, направленных к вершинам правильного тетраэдра. Результирующим из трех моментов Н—С является в 0,4 lO-ie эл.-ст. ед., направленный вдоль оси С—С1. Наблюдаемый момент является алгебраической суммой моментов Н—С и С—С1 и имеет, следовательно, значение 1,46 (1,5) X X 10 1 ЭЛ.-СТ. ед. [c.75] В связях хлора, брома и иода с углеродом, мышьяком и сурьмой обнаруживаются большие отклонения от этого простого соотношения. Причины этого неизвестны. Весьма мало вероятно, что связь С — Л, соединяющая два атома с одинаковой электроотрицательностью, имеет большую степень ионного характера большой электрический дипольный момент обусловлен, по всей вероятности, несимметричны распределением электронов в нормальной ковалентной связи и неподеленными электронами атома иода. [c.76] Сопоставить шкалу электроотрицательиости с общими химическими свойствами элементов можно наиболее просто, если воспользоваться делением на металлы и неметаллы. Как видно, приблизительной границей является значение л — 2. У металлов электроотрнцательность меньше 2, а у неметаллов больше 2. [c.76] Эта кривая проходит очень близко к точкам для четырех галогеноводородов значения ха—л в—0,4 0,7 0,9 и 1,9 приводят, соответственно, к 4, 11, 19 и 60% ионного характера. [c.77] Пользуясь этой кривой, можно определить следующие величины степени ионного характера при различных значениях (Ха—Хв). [c.77] Согласно этой кривой связи с х —дсв ) = 1,7 имеют 50% ионного характера и 50% ковалентного. Связи между фтором и любым из металлов или атомами Н, В, Р, А , Те со значениями х, лежащими около 2, имеют преимущественно ионный характер, а связи между кислородом и любым из металлов на 50% или более ионные. [c.78] Одна из этих структур полностью ковалентная, в двух структурах одна связь с водородом ионная и одна — ковалентная, а в четвертой структуре обе связи ионные. Если связи не влияют друг на друга, то эти структуры участвуют в основном состоянии молекул в указанных выше отношениях доля участия полностью ковалентной структуры составляет 37%, каждой из наполовину ионных и наполовину ковалентных структур по 24% и полностью ионной структуры 15%. Но, по всей вероятности, электростатические взаимодействия в полностью ионной структуре с дважды заряженным ионом кислорода несколько понижают долю ее участия и проценты чисто ковалентной и наполовину ионных, наполовину ковалентных структур повышаются до 44% и 28%. [c.78] Степень ионного характера можно определить следующим образом. [c.79] Значение х для N+ равно 3,3, т. е. на 0,3 больше, чем для N (раздел Пв), так что каждая связь N — Н имеет 30% ионного характера. [c.79] Указанный перенос заряда к трем связям (за исключением рассматриваемой связи) делает атом азота почти нейтральным и поэтому мы повторяем вычисление с нормальным значением л = 3,0 для азота. Это приводит к 19% ионного характера для каждой связи, что соответствует примерно одной пятой единицы положительного заряда у каждого атома водорода. [c.79] Один положительный заряд разделен приблизительно поровну между пятью атомами, так что каждый несет результирующий заряд, равный примерно -f 0,2. Приведенная трактовка иона аммония в предельных слзгчаях, как, например, для кристаллов галогенидов щелочных металлов, может быть заменена другой. [c.79] Другие кристаллы галогенидов щелочных металлов еще более ионные в кристаллическом хлористом натрии, например, связи имеют около 5% ковалентного характера. Интересно рассмотреть с этой точки зрения галогениды серебра. Значение J для серебра из теплот образования его галогенидов равно 1,8. Это приводит к 11% ионного характера для - молекулы AgJ, 23% —для AgBr, 30% — для Ag l и 70 /о — для AgF. В кристаллах фторида, хлорида и бромида, которые имеют структуру хлористого натрия, связи имеют, соответственно, 5, 12 и 13% ковалентного характера. Эти величины получены в предположении, что в кристалле одна связь резонирует между шестью положениями аналогичный подход к иодиду со структурой вурцита приводит к 23% ковалентного характера для каждой из четырех связей, образованных атомом серебра. Однако, возможно, что эти степени ковалентного характера для связей в кристаллах должны быть удвоены по следующим причинам. [c.80] Щелочные металлы. Связи щелоч141х металлов с неметаллами преобладающе ионные (более 50% ионного характера—разность электроотрицательностей больше 1,7), кроме связей Ы — Л, и — С и Ы — 5 с 43% ионного характера. [c.81] Щелочноземельные металлы. Магний, кальций, стронций и барий образуют с большинством неметаллических элементов преобладающие ионные связи. Связи бериллия имеют следующие степени ионного характера Ве — Р 79% Ве —О 63о/о Ве —С1 44% Ве —Вг 35% и Be — J 22%. [c.81] Элементы третьей группы. Связь В — Р примерно на 63% ионная В — О на 44% В—С1 на 22% и т. д. С водородом бор образует нормальные ковалентные связи. Связи алюминия в отношении ионного характера близки к связям бериллия. [c.81] Элементы ч е т в е р т о й группы. Из связей зтле-рода с неметаллическими элементами связи С — Р с 44% ионного характера является наиболее ионной. Связь 81—Р на 70% ионная, а 51 —С1 на 30%. Связь 51 — О представляет особый интерес из-за ее важной роли в силикатах. Она имеет 50 % ионного характера, так как значение хо — равно 1,7. [c.81] Вернуться к основной статье