ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Полярность связи. Иснные соединения из "Неорганическая химия" В двухатомных молекулах простых веществ (таких, как На, р2, СЬ, О2, N2 и т. п.) электронные пары, образующие ковалентные связи, в равной степени принадлежат обоим атомам, и, следовательно, можно говорить, что они находятся посередине между атомами. В результате полюс отрицательных зарядов электронов (их полюс) совпадает с полюсом положительных зарядов ядер. Вследствие этого, т. е. симметричного распределения электрических зарядов по отношению к связи, сама связь является неполярной (аполярной). [c.61] Если связь образована атомами разных элементов, то один из них, как правило, притягивает общую электронную пару сильнее. Тогда симметрия распределения зарядов нарушается, и полюс отрицательных зарядов не совпадает с положительным полюсом. Вследствие этого связь становится полярной. Примером может служить связь в молекуле хлороводорода, в которой электронная пара смещена в сторону атома хлора (И —СИ ), в результате чего атомы приобретают эффективные заряды, меньшие единицы. В этом случае и сама молекула становится полярной. Благодаря своей двухполюсности она называется диполем и определенным образом ориентируется во внешнем магнитном поле. [c.61] Электрический момент диполя характеризует способность связи ориентироваться в магнитном поле. [c.61] Электрический заряд электрона имеет значение порядка 10 Кл, а расстояние между ядрами соседних атомов 10 м. Тогда элект-ряческие моменты диполя будут иметь значения порядка 10 Кл м. Для связей различных полярностей ц принимает значения от О до 10- Кл-м. [c.61] Полученное значение характеризует степень ионности связи. [c.62] Степень ионности связи, как мера ее полярности, зависит от различия в электроотрицательностях атомов, участвующих в образовании связи. [c.62] Потенциал ионизации / и энергия ионизации ион измеряются работой, которую необходимо затратить на полный отрыв элe тpoнa от атома или от положительно заряженного иона. Обычно I выражается в электронвольтах (эВ), а он — в килоджоулях на моль (кДж/моль). Между I и E oh существует зависимость он = =/ 98,8 кДж/моль. [c.62] Последующий потенциал ионизации всегда больще предыдущего, так как труднее оторвать отрицательный электрон от все более положительно заряженного иона. [c.62] Рост потенциалов (в периоде) объясняется увеличением зарядов ядер атомов и усилением притяжения к ним электронов, а уменьшение потенциалов (в группе) — увеличением размеров атомов и ослаблением притяжения ядрами внешних электронов. [c.63] Рассчитанное значение для хлора соответствует 9,45 эВ, а для Ыа —г 2,94 эВ, т. е. электроотрицательность хлора выше натрия более чем в 3 раза. Следовательно, при возникновении связи между атомами этих элементов она должна быть сильно полярной. [c.63] Такой расчет может быть применен к сравнительно небольшому числу элементов, для которых известно сродство к электрону. Удобнее пользоваться относительной шкалой электроотрицательностей элементов (табл. 5). [c.63] В качестве единицы электроотрицательности выбрана электроотрицательность лития. При этом следует иметь в виду, что приведенные значения приблизительны, так как ЭО элемента может несколько изменяться в зависимости от вида химического соединения. [c.63] Увеличение ЭО соответствует усилению неметаллического характера элемента. Можно заметить, что для металлов ЭО не превышает 1,8—1,9 лишь для шести металлов семейства платины Э0= =2,2, что и проявляется в устойчивости последних к действию окислителей. [c.63] В группах периодической системы имеется корреляция между увеличением от периода к периоду числа электронных слоев у атомов элементов и усилением их металлических свойств, проявляющихся в снижении электроотрицательности ЭО. [c.64] Химическая связь тем полярнее, чем больше разность электроотрицательностей АЭО участвующих в ней. атомов. Иначе говоря, с увеличением ДЭО увеличивается степень ионности связи, т. е. возрастает эффективный заряд / на атомах (рис. 20). Экстраполируя кривую до 100%-ной степени ионности связи, находим, что для этого ДЭО должна быть равна 3,5. Следовательно, лишь во фторидах цезия и франция в соответствии с электроотрицательностями этих элементов можно ожидать наличия почти чисто ионных связей Сз—Р и Рг—Р, в которых участвуют ионы металлов Сз+, Рг и фтдрйд-ион Р. [c.64] По представлениям В. Косселя (1916) атом, образующий ионные связи, присоединяет нли теряет столько электронов, сколько нужно для превращения его электронной оболочки в наиболее стабильную, т. е. в такую, как у атомов ближайшего к нему в периодической системе благородного газа. [c.65] В чисто ионном соединении каждый ион, как электрический заряд, притягивает к себе независимо от направления неограниченное число противоположно заряженных ионов. Только взаимное отталкивание противоионов ограничивает их число в окружении каждого иона. Поэтому ионные связи принципиально отличаются от атомных они ненасыщаёмы и не направлены в пространстве. [c.65] Устойчивость соединения, состоящего из ионов, достигается в результате их определенного взаимного расположения, характеризуемого координационными числами. Координационное число иона показывает, сколько ближайших соседних ионов находится в его окружении и не зависит от заряда. В этом и проявляется ненасы-щаемость и ненаправленность ионных связей. Координационное число зависит от отношения радиусов взаимодействующих ионов. Если это отношение находится в пределах 0,41-ь0,73 (к. ч. =6), имеет место октаэдрическая координация ионов, при отношении 0,73-Ь 1,37 (к.ч.=8) — кубическая. [c.65] В кристаллах хлорида натрия ион натрия Na окружен пгестью хлорид-ионами СП и, в свою очередь, каждый хлорид-ион С1 окружен шестью ионами натрия Na , расположенными по отношению к нему в вершинах октаэдра. В кристаллах хлорида цезия каждый ион окружен восемью противоионами, занимающими по отношению к нему вершины куба. [c.65] Следует подчеркнуть, что в ионном соединении, находящемся в конденсированном состоянии (жидком или твердом), не существует отдельных молекул, так как все ионы в нем связаны между собой силами электростатического притяжения. Химическая формула такого вешества, например хлорида натрия, находящегося в кристаллическом или расплавленном состоянии, должна записываться как (Na+ l ) t, где j — очень большое число, показывающее количество всех ионов в отдельном кристалле этой соли и меняющееся в зависимости от его размеров. Однако для простоты формулы ионных соединений пишут так же, как и формулы молекулярных, т. е. Na l. [c.65] Вернуться к основной статье