Ковалентная связь определение понятия

До открытия электрона невозможно было понять природу химической связи. Правда, понятие о валентности существовало уже в 1852 г. и в эти же годы существовали некоторые представления о геометрических формах молекул. Вант Гофф и Лебель установили тетраэдрическую структуру атома углерода, а Вернер создал стереохимию комплексных ионов. Очевидно, для того чтобы молекула имела определенную геометрическую форму, должны существовать какие-то связывающие силы между ее частями. В структурных формулах такую химическую связь между связанными атомами изображали черточкой. Она указывала на существование связи, но, разумеется, не давала никакого описания ее природы. Незадолго до открытия электрона Аррениус предположил существование свободных ионов. На основе этого предположения были сделаны многочисленные попытки найти объяснение силам, связывающим атомы. Хотя эти попытки были неудачными, они содействовали представлению об электрическом заряде как основе образования связи. После открытия электрона стало возможно дальнейшее развитие теории связи. В течение немногих лет, основываясь на положительно и отрицательно заряженных атомах, было предлол<ено много разных объяснений образованию связи, но почти не было попыток связать заряды атома с его строением. В 1916 г. Льюис предложил свою теорию валентности. С тех пор было много сделано в области применения математики в теории валентности, но в основе представления о химической связи лежит по-прежнему теория Льюиса. Согласно Полингу , химическая связь возникает между двумя атомами в том случае, если связывающая атомы сила настолько велика, что приводит к образованию достаточно устойчивого агрегата, чтобы обеспечить его существование в виде самостоятельной частицы. Обычно различают пять типов химической связи ионная, ковалентная, металлическая, связь, обусловленная силами Ван-дер-Ваальса, и водородная, причем три первых очень прочны. Все эти связи одинаково важны, но металлическая связь здесь не будет рассмотрена о ней можно прочесть в других источниках . [c.134]

Как известно, окислением называют реакции, связанные с потерей атомом (или молекулой) электронов. Достаточно легко установить происходящие при этом изменения в состоянии окисления реагирующих партнеров для чисто ионных реакций. Однако для превращений ковалентных органических соединений понятия окисление или восстановление далеко не всегда кажутся столь же очевидными. Действительно, если речь идет об окислении первичного спирта в карбоновую кислоту (или обратном процессе), об окислении алкенов в эпоксиды или их превращении в алканы, то ясно, что это все — типичные окислительно-восстановительные реакции. Но уже классификация в тех же терминах таких реакций присоединения по двойной связи, как гидратация или бромирование, и обратных им реакций элиминирования не кажется столь же определенной. Тем не менее и по отношению к подобного рода реакциям можно уверенно использовать понятия окисления и восстановления, если опираться на определенные формальные критерии и принять за начало отсчета степень окисления углерода в алканах (уровень окисления 0). [c.132]

Понятие об эквиваленте. Эквивалент по водороду. Связь между эквивалентом, валентностью и атомным весом. Определение атомного веса по эквиваленту. Эквивалент сложного вещества. Валентность. Оп-ределение валентности. Образование молекул. Электровалентная и ковалентная связи. [c.47]

При образовании соединений с ковалентной связью часто нужно ставить также знак валентности. Хотя определение знака валентности в таких случаях сугубо условное, оно очень удобно при подборе коэффициентов в уравнениях окислительно-восстановительных реакций. В соединениях с ковалентной связью определяют не валентность, а степень окисления, которая является более общим понятием, чем электровалентность. Так, в молекулах HjO, Oj, N. ионов нет, поэтому здесь можно говорить не об электровалентности, а о степени окисления элементов. [c.18]

В. это способность атомов отдавать или присоединять определенное число электронов. В соединениях, образованных при помощи ионных связей, В. атомов определяется числом присоединенных или отданных электронов. В соединениях с ковалентными связями В. атомов определяется числом образовавшихся общих электронных пар. Однако в настоящее время весьма затруднительно найти меру для характеристики способности атома к образованию химической связи. Существуют количественные характеристики способности атомов соединяться друг с другом понятие валентности (ковалентности), понятие степени (состояния) окисления и понятие координационного числа. [c.29]

С использованием термина бимолекулярный связана некоторая неясность, встречающаяся как в научной литературе, так и в учебниках этот термин может быть ошибочно истолкован как указание на то, что реакция имеет второй порядок. В действительности же термин порядок реакции используется здесь исключительно для характеристики типа кинетического уравнения, которому подчиняется реакция. Так, выражение (1) характеризует реакцию второго порядка только потому, что по каждому из двух реагирующих компонентов эта реакция имеет первый порядок, тогда как выражение (2) характеризует реакцию первого порядка. Для характеристики же предполагаемого механизма целесообразно сохранить понятие молекулярности реакции , используя его в качестве указания на число молекул, й которых реально происходит изменение ковалентных связей на стадии, лимитирующей скорость реакции. Например, реакция гидролиза бромистого метила в определенных условиях не только протекает по кинетическому уравнению второго порядка, но и является действительно бимолекулярной реакцией, [c.93]

Ковалентностью центрального иона называют число, указывающее, сколько он образует неионных связей (связей с определенной долей ковалентности). Минимальным значением ковалентности является координационное число. В системах с многоцентровыми связями применение понятия ковалентности затруднительно. [c.8]

Каков же физический смысл этого понятия в случае шлаков, которые практически не содержат указанных ионов Ответ на этот вопрос дает теория обобщенных кислот Льюиса, которая не связывает понятие кислоты или основания с какими-либо определенными соединениями, а исходит из особенностей электронного строения данного вещества. По Льюису кислота —это молекула, атом или ион, способные присоединить пару электронов и таким путем образовать ковалентную связь с основанием. Последнее является также атомом, ионом или молекулой, которые могут предоставить такую общую пару электронов. Приведенное определение включает в себя и обычные представления [c.253]

Например, об усвоении учащимися понятия ковалентной связи можно говорить тогда, когда оии не только научатся правильно воспроизводить определение, но и сумеют найти среди формул разных веществ те, которые образованы ковалентной связью, приобретут также умение показывать условно эту связь при написании электронных формул. [c.99]

Здесь термин строение , как и по отношению к другим высокомолекулярным соединениям, следует понимать в том смысле, который ему придают в химии высокомолекулярных веществ. Поскольку любое высокомолекулярное вещество представляет собой смесь полимергомологов, то под строением в данном случае понимают не структуру какой-то определенной молекулы, а строение усредненной молекулы полимера и, в первую очередь, если известно строение мономера, основной тип связи мономерных единиц между собой. Структура возникающих в результате ассоциации полимерных цепей агрегатов представляет собою следующую ступень понятия и строение высокополимера . В этом случае рассматривается уже не расположение ковалентных связей и атомов, а взаимное расположение полимерных цепей в пространстве, их конформация и возникающие между ними межмолекулярные силы. [c.246]

В той же статье Бартон пишет, что для точного описания молекул органических соединений надо знать три К , их характеризующих конституцию, конфигурацию и конформацию. Заметим, что для полного описания молекул необходима еще и характеристика их электронного строения. Понятие конституции в определении Бартона, так же как и у многих других химиков XIX и XX вв., совпадает по содержанию с термином химическое строение . Конфигурация молекул характеризуется, по Бартону, расположением ковалентных связей в пространстве относительно друг друга, а конформация определяется как пространственное расположение всех атомов молекулы, обусловленное взаимодействием непосредственно не связанных структурных частей молекулы . Таким образом, конфигурация молекулы определяется валентными силами, действующими между атомами, а влияние невалентных сил приводит к искажению валентных углов и длин связей по сравнению с невозмущенной конфигурацией и даже к появлению изомерии, не предусмотренной классической стереохимией. Такого рода [c.283]

Слово радиусы в настояш ем разделе поставлено в кавычки, так как атомы, связанные, например в молекуле СЬ, ковалентной связью, расположены друг от друга на минимальном расстоянии 2г (рис. 222). Из-за строгой направленности ковалентной связи размер атома по всем другим направлениям превышает это минимальное расстояние. В этих направлениях у него уже нет ковалентной связи, и его взаимодействие характеризуется ван-дер-ваальсовской сферой с определенным радиусом Н (поскольку ван-дер-ваальсовская связь является связью ненаправленной). Понятие о ван-дер-ваальсовских связях будет дано в последующем. [c.182]

Для количественной характеристики степени ионности связи обычно вводится понятие электроотрицательности (Л. Полинг, 1932 г.). Под этим термином понимается относительная способность атома в молекуле к притяжению валентных электронов. Из относительности этого понятия определение его абсолютной величины очень условно. Поэтому для количественных определений исходным является определение разности энергии связи двух разных рассматриваемых атомов и полусуммы энергий связей между соответствующими одинаковыми атомами, образующими чисто ковалентную связь [c.212]

Второй случай образования ковалентной связи называется координацией. Из этого определения возникло понятие координационная, или донорно-акцепторная связь. Отличие координационной связи от других типов связи очень хорошо видно на примере образования К-оксидов аминов [c.26]

Чтобы оправдать такое описание с точки зрения квантовой механики, вводят понятие о ионном и ковалентном вкладах в энергию связи при составлении приближенного выражения для волновой функции. Если ковалентный вклад мал, то мы говорим, что связь носит ионный характер и электростатическая модель применима. К сожалению, термины ионный характер и ковалентный характер используются в различном смысле. Это произошло, в частности, потому, что быстрое развитие теории химической связи за последние два десятилетия привело к изменению содержания этих терминов. Определение Полинга, данное в его монографии ([1585], стр. 48), отражает представления большинства исследователей в 1940 г. Он полагал, что между двумя атомами X и У ковалентная связь образуется в том случае, если энергия диссоциации молекулы X — V равна среднему из энергий диссоциации молекул X — X и V — V. Если энергия диссоциации молекулы X — У превосходит это среднее значение, избыток приписывается добавочному ионному характеру связи . Этот критерий давал основание для введения шкалы электроотрицательности Полинга, причем ионный характер связывался с разделением зарядов при образовании связи, приводящим к появлению постоянного дипольного момента. Это экспериментальное определение ионного характера, поскольку оно связано с измеряемой величиной энергии диссоциации. [c.196]

В соответствии с определением понятия основание в молекуле органического соединения должна присутствовать электронная пара, способная к образованию ковалентной связи с протоном. В таком качестве могут выступать либо неподеленная электронная пара, либо пара, образующая я-связь. В нейтральных органических соединениях неподеленные электронные пары расположены у атомов элементов V—VII групп. Наибольшее практическое значение имеют соединения, у которых центры основности расположены у атомов азота, кислорода, фосфора, мышьяка и серы, реже — у атомов галогенов. [c.253]

Определение понятий окисления и восстановления как отдачи электронов восстановителем и приобретения их окислителем строго приложимо к реакциям, не сопряженным с возникновением и разрывом ковалентных связей, а связанным только с переходом электронов от одних ионов или молекул (атомов) к другим. Поскольку в органической химии подавляющее большинство брутто-реакций связано с образованием и разрывом связей, то к числу истинных окислительно-восстановительных реакций могут быть отнесены только соответствующие элементарные стадии более сложных процессов. Тем не менее удобно классифицировать многие брутто-реакции органических соединений в качестве окислительно-восстановительных, в том числе и такие, в которых ни на одной из элементарных стадий не происходит перехода электрона от восстановителя к окислителю. Примеры таких реакций уже встречались в предыдущих главах. [c.401]

При попытках построения упрощенных, по замыслу, физических моделей внутримолекулярных взаимодействий наряду с такими понятиями как полярность и поляризуемость ковалентных связей, а так же атомные заряды, часто привлекают еще понятие электроотрицательности элементов [2, с. 65 13—15] или орбиталей и связей [16—26]. Тем не менее, до самого последнего времени ни одно из этих понятий не получило достаточно строгой формулировки. Несомненно, например, что каждому из элементов не может быть приписано какое-то одно значение электроотрицательности по Паулингу [2] или но Малликену [27] (см. [13, 14, 16—19]). То же самое относится и к каждой определенной орбитали любого конкретного спектроскопического или валентного состояния того или иного атома. Высказана [16—19] идея (см. также [20—26]), согласно которой орбитальная электроотрицательность есть параболическая функция от электронной заселенности рассматриваемой орбитали. К сожалению, в указанных работах подход к проблеме слишком формален, поскольку авторы не ставили в явном виде вопроса о причине зависимости орбитальной электроотрицательности от электронной заселенности. В рамках физической модели важно учитывать, как создана эта заселенность одним или двумя [c.21]

Ковалентная связь осуществляется за счет образования общей электронной пары. В самом начале изучения химии Вы познакомились с понятием валентности. Туманное определение представляло валентность как свойство атома химического элемента присоединять определенное количество атомов другого элемента. Теперь мы владеем достаточным запасом знаний, чтобы прояснить физический смысл этого поиятия и научиться определять численное значение валентности. В конце главы мы гшдробно остановимся на ограничениях применимости этого понятия. [c.71]

Таким образом, основные методологические принципы теории химического строения Бутлерова сохранили всю свою актуальность и в наши дни. Разумеется, за 90 лет существования теории химического строения многие ее понятия должны были порой изменять свое содержание под влиянием новых опытных данных. Если Бутлеров полагал нужным разграничивать понятия о пространственном расположении атомов и о химическом строении, считая, впрочем, такое разграничение временным, то для современной теории оно потеряло смысл, и современный органик, используя данные физического исследования молекул, говорит об их строении в буквальном смысле этого слова, т. е. имеет в виду пространственное, плоскостное или линейное расположение атомов в них, характеризуемое экспериментально определенными расстояниями между ними, валентными углами. Если Бутлеров в 1861 г. говорил о порядке химической связи в сложных молекулах, то современный химик имеет возможность судить о природе отдельных связей между отдельными атомами, о физическом различии между однократными и многократными ковалентными связями и т. д. Если Бутлеров говорил в довольно общей форме о взаимном влиянии атомов, непосредственно друг с другом не соединенных, то современный химик имеет возможность в ряде случаев судить о природе и характере этого влияния. [c.75]

Химические связи в органических соединениях обладают, как правило, ковалентным характером и поэтому история современных взглядов на строение и свойства органических молекул начинается с теорий, основанных не на понятии ионной, а на понятии ковалентной связи. Первые электронные теории в органической химии также были качественными. В основном они создавались путем, уже испытанным в классической теории химического строения и стереохимии. Исходя из экспериментальных открытий и теоретических положений физики в области строения вещества, в первую очередь строения атомов, высказывались гипотезы о роли и распределении электронов в органических молекулах и выводы из гипотез сопоставлялись с фактами. В первую очередь для сопоставления избирались химические свойства как потому, что они были лучше изучены в тот период, так и потому, что они больше интересовали химиков. С появлением квантовой механики и возникновением в конце 20-х годов квантовой химии положение изменилось — наметилось определенное поглощение качественных электронных теорий квантовохимическими, но первые в чистом своем виде в определенных рамках продолжали оставаться приемлемыми для интерпретации фактов, так же как остается пригодной и классическая теория химического строения. [c.57]

Вопрос о том, обладает ли тропилий-ион ароматическим характером, зависит от определения понятия ароматичности. Если ароматичность предполагает наличие свойств, присущих исключительно циклической системе сопряженных тс-электронов и, следовательно, отсутствующих у открытых цепей или у не вполне замкнутых аналогов, то тропилий окажется ароматичным. Дополнительно к стабильности, которая указывает на высокую энергию резонанса и симметричное распределение заряда, ароматический характер наглядно проявляется также в реакциях обмена. Ион тропилия, несущий положительный заряд на каждом из его семи углеродных атомов, может образовывать ковалентные связи [c.54]

Полинг, развивая так называемый метод валентных связей, ввел понятие атомной гибридизации. Основное полон ение метода в том, что соответствующие атомные орбитали, первоначально различные по энергии, сливаясь, образуют новую совокупность эквивалентных орбиталей, называемых гибридными. Гибридные орбитали имеют определенную направленность в пространстве, и участие их в связи предопределяет геометрическую конфигурацию комплекса (см. ч. I, гл. 1, 2). Гибридные орбитали образуют наиболее прочные ковалентные связи между металлом и лигандом. [c.14]

Понятие донорно-акцепторный комплекс очень широкое, оно включает любые частицы, возникающие в результате взаимодействия соединений, являющихся донорами и акцепторами электронов, начиная от слабых стехиометрических ассоциатов, получающихся вследствие проявления диполь-дипольных или лондоновских сил, и кончая прочными соединениями, имеющими координационные о-связи. Сюда же относятся частицы, представляющие собою ион-радикальные пары, образованные за счет переноса электрона от донора к акцептору без последующего возникновения между ними ковалентной связи. Если взаимодействующие частицы нейтральны (только о них в данной главе будет речь), то перенос электрона приводит к появлению зарядов (положительного на доноре и отрицательного на акцепторе) независимо от того, образуется ли затем ковалентная связь или нет. Вывод о том, происходит ли перенос электрона без изменения спина и оба электрона по-прежнему являются спаренными или образуются ион-ради-кальные пары, делают на основании определения магнитной [c.129]

Одним из наиболее выдающихся достижений квантовомеханического подхода к строению молекулы был его успех в области молекулярной геометрии. Рассматривая связи между атомами в молекуле как результат перекрывания атомных орбиталей, следует ожидать от молекулы определенной пространственной структуры. Существует много различных путей объяснения строения молекулы. Стерео-химический метод, описываемый в гл. 6, отличается от излагаемого здесь, но использование понятия локализованных атомных орбиталей в теории валентных связей оказалось настолько удачным, что есть смысл это обсудить. Согласно теории валентных связей, ковалентную связь можно представить как результат спаривания двух электронов на атомных орбиталях двух разных атомов. Связь должна расположиться в направлении перекрывания атомных орбиталей. Наиболее прочная связь образуется в том месте, где возможно наибольшее перекрывание двух орбиталей. [c.160]

Понятию эффективный заряд атомов, связанных преимущественно ковалентной связью, присуща неопределенность. Действительно, зарядом атома именуется заряд, находящийся внутри объема, окружающего атом. Для ионного кристалла это определение вполне приемлемо, потому что электронная плотность между соседними ионами очень мала, и объем, занимаемый каждым ионом, можно определить достаточно точно. В ковалентных кристаллах обобщение электронов приводит к значительному по- [c.54]

Огромное число химических соединений (например, практически все органические молекулы) образованы ковалентными связями, которые являются направленными. Благодаря этому молекулы с ковалентной связью имеют вполне определенное геометрическое (пространственное) строение. Геометрию (структуру) молекул в первую очередь определяют электронные конфигурации атомов, образующих молекулу для объяснения структуры многих молекул оказывается очень важным понятие гибридизации атомных орбита-лей (зр , зр , зр и др.). Структура молекул, в свою очередь, определяет полярность молекулы (не путать с полярностью отдельной химической связи ), количественно выражаемую диполъным моментом. Для оценки полярности связи очень полезным оказалось понятие электроотрицательности (ЭО) атомов. Л. Полинг определил ЭО как способность атомов в молекуле притягивать электроны. [c.31]

Определение ковалентной связи, данное Льюисом для идентичных атомов элементов, следует распространять на соединения весьма осторожно. В то же время считается, что чистой ионной связи не существует, а наиболее к ней приближающимся соединением является фтористый литий. Итак, в общем случае неорганического соединения MX, где X обозначает атом Цинтля, имеем химическую связь промежуточного характера, о которой в настоящий момент нет ни полных сведений, ни связной теории. Мы говорили (см. гл. 1,5) о понятии резонанса, которым заменяют прямое представление об ансамбле внутриатомных сил при помощи разложения его на две простые фиктивные конфигурации. Комбинация конфигураций как бы восстанавливает изучаемый ансамбль. Для этого случая подходит подобный прием и, как Сыркин и Дяткина [38], можно допустить, что для молекул, подобных НС1, волновая функция валентного электрона может быть выражена в виде [c.50]

Одно из важнейших понятий химии — валентность. С развитием науки смысл этого понятия многократно менялся. В настоящее время под валентностью понимают способность атома образовывать определенное число химических связей (как правило, ковалентных) с другими атомами. Так, если атом водорода образует одну ковалентную связь, то его валентность равна единице, если атом углерода образует четыре ковалентные связп, то его валентность равна четырем. [c.57]

Такой подход к большинству органических соединений непрнмеыим. Почему Потому что в превращениях затрагиваются ковалентные связи, и перед химиком всегда встает вопрос каких электронов, участвующих в ковалентной связи, коснулось это превращение — собственных электронов данного атома или связанных с ними Современное определение степени окисления основано на понятии электроотрицательности элементов. Чтобы преодолеть трудности терминологии, мы также будем определять принадлежность электронов на основании электроотрицательностп элементов. [c.302]

Определение поляризуемости ковалентной связи позволяет ввести понятие ван-дер-ваальсов радиус . С этой целью попытаемся ответить на во- [c.59]

Имея это в виду, обратимся к рассмотрению теории кислотности, предложенной в 1923 г. независимо друг от друга Брёнстедод [9] и Лоури [10]. Напомнил , что в том же году появилась и монография Льюиса. Однако взгляды Брёнстеда и Лоури были не столь широки, как взгляды Льюиса. По их определению, основание представляет собою такое вещество, люлекулы которого способны к образованию ковалентных связей с протонами. Это определение не отличается сколько-нибудь существенно от определения Льюиса, однако по их определению кислота является веществом, способным отдавать протоны такил образом, понятию кислота они придают более узкий смысл, чем оно имеет в определении Льюиса. Все три исследователя [c.499]

С другой стороны, понятие радиус , по нашему мнению, имеет определенный смысл лишь в том случае, если атомы связаны простой ковалентной связью, т. е. максимум электронной плотности находится посередине между атомами. Так, радиус атома германия, образующего четыре простые ковалентные связи с четырьмя атомами, располагающимися в вершинах тетраэдра, равен 1,22 А [2]. При обра.зо-вании двойной и тройной связей радиус атома германия уменьшается соответственно до 1,12 А и 1,05 А [2] или, по другим данным [11], до 1,17 А и 1,13 А. [c.9]

Из экспериментальных данных следует, что суш ествуют два основных типа химической связи — ионная и ковалентная. Молекулы, обладающие ионными связями, диссоциируют на ионы в полярных растворах молекулы же с ковалентными связями такой диссоциации не обнаруживают. Согласно теории валентности Льюиса, атомы в случае ионной связи удерживаются кулоновскимисилами, в случае же ковалентной связи — общей парой электронов, так что приходится вводить в рассмотрение какие-то новые си.лы (это определение включает и так называемую координационную связь). Как будет видно в дальнейшем, нроисхождение этих сил можно объяснить квантовомеханически, а понятия 1ЮНН0Й и ковалентной связей относятся лишь к предельным случаям реальные же связи носят промежуточный характер. [c.58]

Оба постулата, на которые опираются авторы, прежде всего спорны. Не существует достоверного определения ковалентной связи между различными атомами, как, впрочем, не существует и чистой ионной связи. А значит мы вынуждены рассматривать только связь ионно-кова-лентную, ионный характер которой был обоснован Полингом (на одном лищь понятии электроотрицательности) и оказался непригодным в иоследовании полупро- [c.84]

Изложение столь новой области физико-химии требует решения многих принципиальных вопро1Сов физического и терминологического характера. Естественно, что автор освещает эти вопросы в ряде случаев со своей точки зрения, которая в дальнейшем, возможно, яе окажется общепринятой, несмотря на отчетливые достоинства. Так, например, в первой главе, определяя понятие полимер , автор подчеркивает различие между цепными и слоистыми макромолекулярными веществами, с одной стороны, и полимерными телами, с другой. Понятие полимерное тело , по го определению, включает в себя образованные ковалентными связями трехмерные сетчатые структуры, в которых нельзя выделить отдельные макромолекулы. [c.5]

Новую теорию часто считают обобщением понятия о кислоте и основании. Однако в действительности, в то время как термин основание сохраняет свой старый смисл, слову кислота приписывают новый смысл. К характерным кислотам по новой теории относятся молекулы с недостатком электронов во внешней оболочке,, как, например, ВРз, АЮз, 80з и Ад , способные образовывать ковалентные связи с основаниями НаО, К О, КК. и т.д. Кроме того, кислоты теории переноса протонов можно лишь насильно уложить в новое определение. [c.224]