Связь химическая насыщаемость

Одно из важнейших свойств химической связи — ее насыщаемость. Вследствие насыщаемости связи молекулы имеют определенный состав и существуют в виде дискретных частиц с определенной структурой. [c.66]

Ковалентная связь характеризуется насыщаемостью. Это свойство состоит в том, что образование связывающей два атома электронной пары исключает ее участие в других химических взаимодействиях. Благодаря этому ковалентные соединения имеют строго определенный состав. [c.56]

Одним из важных свойств химической (ковалентной) связи в молекулах с закрытыми оболочками является ее насыщаемость. Так, из атомов водорода может образоваться молекула На, но не Нд или Н4. Причина насыщаемости химической связи заключается в самой природе атомов и молекул как многоэлектронных систем в подчинении их принципу Паули. Если две молекулы На в основном состоянии оказываются очень близко друг к другу, два электрона первой молекулы на о15-орбитали и два электрона второй молекулы на такой же (тЬ-орбитали оказываются в одной области пространства, МО перекрываются. При этом данному электрону первой молекулы отвечает во второй молекуле электрон в точно таком же квантовом состоянии. Такие два электрона, согласно принципу Паули, будут избегать друг друга, и обе пары электронов сблизившихся молекул будут стремиться уйти из области соприкосновения, уводя с собой ядра, т. е. будет наблюдаться отталкивание молекул. Слияние системы в молекулу Н4 не произойдет. Связь в молекулах На в этом смысле насыщена. Аналогичное состояние отталкивания, часто называемое обменным отталкиванием или отталкиванием Паули, возникает при сближении и других молекул. [c.88]

Ковалентная химическая связь характеризуется насыщаемостью и направленностью. Насыщаемость вытекает из того, что ковалентность атома не может быть сколь угодно большой. Она определяется количеством неспаренных электронов валентной оболочки, близких к ним по энергии электронов неподеленных электронных пар и вакантных орбиталей. Направленность ковалентной связи определяется необходимостью максимального перекрывания в пространстве электронных облаков взаимодействующих атомов, которое приводит к образованию наиболее прочных связей. [c.126]

Насыщаемость связи обеспечивает постоянный состав молекул и определяет понятие валентность . Если в атоме имеется п неспаренных электронов, то этот атом может образовать п химических связей с другими атомами, имеющими по одному неспаренному электрону. Поэтому валентность элемента равна числу неспаренных электронов в атоме или числу образующихся ковалентных связей. [c.231]

К таким особенностям относится прежде всего насыщаемость химической связи. Эта насыщаемость проявляется, например, в том, что после соединения двух атомов водорода в молекулу третий атом не только не притягивается, но, как это мы ранее обсуждали (см. гл. XVI), отталкивается от нее. Таким образом, энергия активации, связанная с этим отталкиванием, также относится к проблеме насыщаемости. Отталкивание насыщенных молекул определяет их размеры и, следовательно, объемы и плотность твердых тел и жидкостей. Все эти характеристики также связаны со свойством насыщаемости. [c.463]

При использовании всех своих АО, возможных для связывания с партнерами, атом химически насыщается и становится неспособным к установлению дополнительных химических связей. Этим объясняется одно из основных свойств атомной связи — ее насыщаемость. [c.65]

Существенный недостаток простейшего варианта метода МО (приближения Гюккеля) заключается в том, что он не передает одного из основных свойств химических связей —их насыщаемость. В самом деле, как известно, при расчетах в этом приближении получается парадоксальный результат при сближении, например, двух молекул Нг энергия снижается, что означает образование устойчивой молекулы Н4 соответственно этому простейший вариант метода МО не передает энергии активации химических реакций и т. д. Подобным недостатком не страдает метод ВС. Было показано [268], что данный недостаток можно устранить, если при расчете ввести взаимодействие конфигураций. Как сказано в тексте, таким путем можно достичь эквивалентности обоих методов. — Прим. ред. [c.176]

Межмолекулярные силы не обладают характерным для химической связи свойством насыщаемости. Эти силы вызывают взаимодействие молекул, отклоняющее газы от идеального состояния. [c.38]

Кроме длины и энергии важными характеристиками химической связи являются насыщаемость и направленность. Однако эти свой- [c.18]

Если же у атома есть несколько АО с неспаренными электронами, то, естественно, возможно образование таких молекул, как Оз, Зв, 4 и др. Например, существование тетраэдрической молекулы Р4 обязано перекрыванию трех р-АО каждого атома фосфора по обменному механизму с р-АО трех других атомов фосфора, каждая из которых содержит по одному неспаренному электрону (рис. 12). Любая р-АО только один раз используется в образовании ковалентной связи. Таким образом, взаимодействие двух атомов, приводящее к образованию ковалентных связей, своей насыщаемостью отличается от взаимодействия электрических зарядов и больших масс (силы тяготения). Последние два вида взаимодействия не знают насыщения. Если положительный заряд притягивается к одному отрицательному, то это не мешает ему притягиваться и к другим отрицательным зарядам. Вследствие насыщаемости ковалентной связи молекулы имеют определенный химический состав. [c.68]

Унитарные представления о природе химических сил были развиты Кекуле. Он назвал эти силы насыщаемыми силовыми лучами , которые можно символически обозначать крючками или черточками (Эрленмейер). Каждому атому присуща своя атомность , или валентность, которые указывают на количество его связей устойчивыми являются те молекулы, в которых не осталось неиспользованных валентностей. Характер валентных сил физика того времени еще не могла объяснить, но, тем не менее, с помощью этих представлений уже можно было описывать природу и превращения органических молекул. Едва ли какие-нибудь другие теории в естествознании были столь плодотворны для изучения и систематики колоссального экспериментального материала, как теория валентности Кекуле. Именно поэтому она долгое время находила почти неограниченное применение. [c.23]

Подлинное теоретическое понимание природы химической связи было достигнуто лишь на основе квантовой механики, которая обосновала сам механизм спаривания электронов, ввела представление о а- и л-связях, объяснила направленность и насыщаемость связей. [c.31]

Как указывалось выше, насыщаемость — наиболее характерная черта сил химического взаимодействия. Поэтому уже в первой работе В. Гайтлер и Ф. Лондон показали, что, в частности, атом гелия не способен к образованию связи с другими атомами. [c.474]

Таким образом, в методе валентных связей ионные состояния не учитываются вообще, а в теории молекулярных орбит их вес принимается одинаковым и равным весу гомеополярного состояния. Конечно, обе концепции являются некоторыми грубыми приближениями, имеющими определенные области целесообразного применения. В частности, молекула водорода количественно лучше описывается теорией спинвалентности. Теория молекулярных орбит, как и теория спинвалентности, объясняет отсутствие химического взаимодействия у атомов гелия и свойства насыщаемости валентности. [c.483]

Межмолекулярное взаимодействие отличается от химического небольшими энергиями (от долей кДж/моль до 15—20 кДж/моль, тогда как энергии химических связей, например ковалентной связи, 150—400 кДж/моль), отсутствием специфичности и насыщаемости, проявляется на сравнительно больших расстояниях (порядка 0,4—0,7 нм). Силы Ван-дер-Ваальса действуют при сжижении газов, их кристаллизации, физической адсорбции (поглощение газов и жидкостей поверхностями раздела без образования химических поверхностных соединений) и т. д. [c.125]

Гейтлер и Лондон провели также квантово-механический расчет энергии взаимодействия молекулы водорода с третьим атомом водорода. Расчет показал, что третий атом не будет притягиваться, т. е. образование молекулы Нз невозможно. Так было дано теоретическое обоснование важнейшего свойства ковалентной связи - насыщаемости. Не приводя данный расчет, поясним его результат. Присоединение третьего атома к Н не происходит, поскольку условием для перекрывания электронных облаков, которое дает химическая связь, является наличие у электронов антипараллельных спинов. Спин электрона третьего атома водорода неизбежно будет совпадать по направлению со спином одного из электронов в молекуле, поэтому между третьим атомом водорода и молекулой водорода действуют силы отталкивания, подобные тем, которые появляются при сближении двух атомов водорода с параллельными спинами. [c.86]

Ковалентная связь суш,ествует между атомами как в молекулах, так и Б кристаллах. Она возникает как между одинаковыми атомами (например, в молекулах Нг, I2, в кристалле алмаза), так и между разными атомами (например, в молекулах HjO и NH3, в кристаллах SiQ. Почти все связи в молекулах органических соединений являются ковалентными (С—С, С—Н, С—N и др.). Характерными особенностями ковалентной связи являются ее насыщаемость и направленность. Н а с ы 111 я f 14 -ц- ковалентных связей обусловлена тем, что при химическом взаимодействии участвуют электроны только внешних энергетических уровней, т. е. ограниченное число электронов. [c.40]

Силы межмолекулярного взаимодействия характеризуются, как видно из табл. 9, небольшой энергией, соизмеримой с энергией теплового движения частиц, и примерно на порядок меньшей энергии химической связи. Эти силы отличаются от ковалентных сил отсутствием направленности и насыщаемости, а также тем, что проявляются на значительно больших расстояниях. [c.67]

Насыщаемость химической связи объясняется тем, что (как, например, при сближении двух молекул Hj) данному электрону в одной молекуле соответствует электрон с таким же спином в другой молекуле, и между электронами с одинаковы ш спинами возникает состояние отталки- [c.86]

Насыщаемость химической связи. [c.138]

Различают также виды связи по их свойству обеспечивать связь только между ограниченным числом атомов. Такие связи называются насыщаемыми. В противном случае говорят о ненасыщаемости химической связи. [c.114]

Кроме длины и энергии важными характеристиками химической связи являются насыщаемость и направленность. Однако эти свойства присущи лишь ковалентной связи. Ионная связь, природа которой обусловлена ненасыщенным и пространственно симметричным электростатическим полем центрального иона, ненасыщена и не имеет какого-либо определенного направления. Насыщаемость ковалентной связи выражается в ограничении числа валентных связей, которые может дать данный атом. Например, азот притягивает три атома водорода с образованием молекул ЫНз, молекул же МН4, ЫН5 и т. д. не существует. Согласно квантово-механическим соображениям в образовании связи могут участвовать только неспаренные электроны атома число их определяет валентность элемента. В простых случаях число неспаренных электронов в атоме находится с помощью принципа Паули и правила Гунда, в более сложных рассматривается возможность гибридизации волновых функций. Направленность связей объясняет стереохимию молекул, которая начала развиваться после того как Ле-Бель и Вант-Гофф (1874) выдвинули важнейший тезис о тетраэдрическом расположении валентностей углерода. [c.18]

Одним из важных свойств химическои (ковалентной) связи является ее насыщаемость. Так, из атомов водорода может образоваться молекула Н2, но не Нз или Нф. Причина насыщаемости химической связи коренится в самой природе атомов и молекул как многоэлектронных систем в подчинении их принципу Паули. Если две молекулы Н2 в основном состоянии оказываются очень близко друг к другу, между ними возникают силы отталкивания два электрона первой молекулы на орбитали и два электрона второй молекулы на такой же оЬ-орбитали оказываются в одной области пространства но так как в граничной области ст15-орбитали может находиться не более двух электронов с [c.138]

Применение квантовой механики к проблемам химического строения ( нособствовало развитию учения Бутлерова. Квантовая химия развивалась путем теоретической обработки закономерностей, ранее установ-лениых в химии. Совпадение выводов квантовой химии с данными химии послужило подтверждением правильности квантово-химических расчетов. Квантовая химия позволила не толы о дать более глубокое истолкование понятий, ранее установленных в химии, но и создать новые представления о природе химической связи, а также значительно содействовала выяснению взаимосвязи между различными свойствами молекул (и атомов). Она выяснила природу химической связи, объяснила насыщаемость связей, геометрическую конфигурацию мо.пекул и другие вансные особенности строения молекул. [c.26]

Ван-дер-ваальсовы силы, возникающие в результате смещения зарядов в атомах или молекулах под влиянием электрических полей соседних атомов или молекул, значительно слабее, чем силы ионной и ковалентной связи, но иногда они также играют существенную роль в химической связи и даже ведут к образованию непрочных квазимолекул ( 177). Для этих сил характерно то, что электроны каждого из партнеров остаются при нем обособленными поэтому эти силы не О бладают характерным для настоящей химической связи свойством насыщаемости. [c.217]

Иногда под молекулой понимают любые скопления атомов, хотя более точно — это нейтральные частицы данного вещества. Их стабильность является следствием образования между атомами химических связей. Квантовая механика впервые предложила рещение вопроса о природе химической связи. Основа такого подхода заложена в специфике микрообъектов, к которым классические законы применимы далеко не всегда. Например, ни одно из известных взаимодействий — электрическое, магнитное или гравитационное — в применении к микрообъек там не обладает свойством наеьщаемости, т. е. не зависит от числа взаимодействующих тел. С другой стороны, насыщаемость валентных сил — хорощо известный факт, который, в частности, проявляется в том, что стабильная молекула имеет состав СН4, а частицы СН2, [c.172]

Ван-дер-ваальсовы силы. Эти силы зависят от электрического взаимодействия жестких диполей, имеющихся в полярных молекулах, и индуцированных диполей, возникающих от взаимодействия зарядов электронов и ядер соседних атомюв, молекул или ионов. От валентных сил они отличаются тем, что оЛ не связаны с переходом электронов от одного партнера к другому и поэтому не обладают характерным для химической связи свойством насыщаемости поле одного диполя может одновременно влиять на поля нескольких соседних диполей. Силы Ван-дер-Ваальса получили свое название потому, что они же вызывают взаимодействие молекул, отклоняющее газы от идеального состояния. Это взаимодействие выражается коэфициентом а уравнения (56) Ван-дер-Ваальса. В 112 было показано, что сжижение газов обязано этому взаимодействию. Трудность сжижения гелия и других благородных газов объясняется очень симметричным строением их атомов, имеющих замкнутую электронную оболочку, исключающую образование диполей, как жестких, так и индуцированных. Однако, так как эти газы все же сжижаются, то отсюда надо заключить о наличии еще и иных источников сил Ван-дер-Ваальса, кроме электростатического взаимодействия диполей. Действительно, Лондон (1930) показал, что существенным слагаемым в ван-дер-ваальсовых силах является квантово-механический эффект притяжения, вызываемого взаимодействием движущихся электронов, природу которого мы не будем здесь рассматривать подробнее. [c.227]

В 1926 г. Гейзенберг и Шредингер создали механику атомных и молекулярных систем, которая получила широкое применение в атомной и молекулярной физике. Необходимое дополнение в квантовую механику внес Паули, разработавший теорию электронных спинов. Это явилось фундаментом, на котором с учетом известного правила несовместимости (запрет Паули в атоме не может быть двух электронов, обладающих 4 одинаковыми квантовыми числами) было построено учение о химических силах, в принципе позволяющее понять и описать образование химических соединений. Сначала удалось интерп )етировать устойчивость электронных оболочек атомов инертных газов, благодаря чему нашло исчерпывающее объяснение понятие электровалентной связи, лежащее в основе теории Косселя. Затем получила квантово-механическое истолкование и ковалентная связь. Гейтлером и Лондоном было показано, что связь двух атомов в молекуле водорода может быть объяснена чисто электростатическими силами, если для этого использовать квантовую механику. Силы, связывающие два атома и два электрона, возникают благодаря тому, что оба электрона имеют антипараллельные спины и с большой степенью вероятности находятся между двумя атомными ядрами насыщаемость химических связей объясняется принципом Паули. Таким образом, представления Льюиса получили исчерпывающее физическое обоснование. [c.24]

Силы химических связей (валентные силы) отличаются от известных в физике электростатических и магнитных сил, а также сил тяготения двумя важнейшими особенностями — целочисленностью и вытекающей из нее насыщаемостью и направленностью валентных сил. Целочислениость заключается в том, что силы, действующие между атомами в молекуле, могут быть охарактеризованы валентностью, которая имеет только целочисленные значения. [c.68]

Поскольку в образовании химических связей принимают участие неспаренные электроны, то количество связей, которое образует атом данного элемента, или его валентность, равны числу неспаренных электронов. Таким образом, получает свое объяснение целочислениость и насыщаемость валентности количество неспаренных электронов измеряется целыми числами, атом не может образовать химических связей больше, чем у него имеется неспаренных электронов. Неспаренные электроны, принимающие участие в образовании химических связей, называются валентными электронами, а электронные оболочки, на которых располагаются валентные электроны — [c.70]

Межмолекулярное взаимодействие имеет электрическую природу оно отличается от химического тем, что проявляется на значительно. больших расстояниях и характеризуется отсутствием насыщаемости и специфичности, небольшими энергиями. Для оценки величин последних укажем, что теплота конденсации пара в жидкость, характеризующая энергию взаиАюдействия между молекулами пара, сравнительно невелика (например, для Н1 около 5 ккал/моль). Такого же порядка энергия межмолекулярных сил в жидкости. Энергия же химического взаимодействия значительно больше (так, энергия связи Н—I превышает 70 ккал/моль). [c.240]

Казалось бы, что метод ВС удобен для объяснения насыщаемости химической связи, направленности валентностей, энергии активации химической реакции. Однако в простом приближении метода ВС возникают большие трудности при описании электронного строения и свойств сопряженных и ароматических соединений, а также неорганических молекул, причем не обязательно сложных. Если же предъявить к ВС-методу современные требования по расчету молекулярньк характеристик и истолкованию спектров молекул, трудности становятся весьма значительпьиУ1и. [c.87]

Насыщаемость ковалентной связи. Насыщаемость ковалентной связи проявляется в том, что одна атомная орблталь атома может принимать участие в образовании только одной ковалентной химической связи. Это свойство определяет стехиометрию молекулярных химических соединений. Давно обнаруженное химиками, оно служило критерием правильности теории химической связи. Не случайно Дальтон, критикуя Авогадро, утверждал, если к атому водорода может присоединиться второй атом, то что мешает это сделать третьему, четвертому и т. д. В соответствии-с теорией валентных связей причина невозможности присоединения третьего атома водорода заключается в том, что исчерпаны возможности образования электронами с антипараллельными спинами прочных связей. [c.85]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология