Валентность и МВС . 10. Насыщаемость ковалентной связи

Важными характеристиками ковалентной связи, влияющими на свойства вещества, являются длина, энергия, насыщаемость, направленность, полярность, поляризуемость связи, валентный угол, гибридизация орбиталей. [c.65]

Насыщаемость ковалентной связи обусловлена ограниченными валентными возможностями атомов, т. е их способностью к образованию строго определенного числа связей, которое обычно лежит в пределах от 1 до 6. Общее число валентных орбиталей в атоме, т. е. тех, которые могут быть использованы для образования химических связей, определяет максимально возможную ковалентность элемента. Число уже использованных для этого орбиталей определяет ковалентность элемента в данном соединении. [c.114]

ТЕОРИЯ ВАЛЕНТНЫХ СВЯЗЕЙ ч 1. Насыщаемость ковалентной связи [c.65]

Рассмотрим в рамках теории валентных связей характерные особенности ковалентной связи — ее насыщаемость, направленность и поляризуемость. [c.66]

Насыщаемость ковалентной связи выражается в ограничении числа валентных связей, которые может дать данный атом. Например, азот может притянуть три атома водорода с образованием молекулы NHз, молекул же NH4, ЫНь 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 (см. стр. 27) и правила Гунда (см. стр. 33), в более сложных рассматривается возможность гибридизации волновых функций (см. 9). [c.19]

Атомы обладают различными возможностями для образования ковалентных связей. Связи могут образовываться и за счет неспаренных электронов, появляющихся в результате возбуждения атома, и, наконец, по донорно-акцепторному механизму. Однако общее число ковалентных связей, которое способен образовывать каждый конкретный атом, ограничено. Оно определяется общим числом тех валентных орбиталей, использование которых для образования ковалентных связей оказывается энергетически выгодным. Эта способность атома участвовать в образовании ограниченного числа ковалентных связей получила название насыщаемости ковалентной связи. [c.114]

Насыщаемость ковалентной связи и валентные возможности элементов [c.19]

Вопросы для самопроверки 1. Что такое химическая связь Каковы причины ее образования 2. Какие количественные характеристики химической связи известны Как влияет на тип связи электроотрицательность элементов 3. Какая химическая связь называется ковалентной Виды ковалентной связи. Как метод валентных связей (ВС) объясняет образование ковалентной связи Какие свойства ковалентной связи известны 4. Как метод ВС объясняет постоянную ковалентность кислорода и фтора и переменную ковалентность фосфора, серы и хлора 5. В чем сущность гибридизации атомных орбиталей Какие виды гибридизации атомных орбиталей известны Как влияет гибридизация атомных орбиталей на пространственную структуру молекул 6. Какая химическая связь называется кратной Что такое а-и п-связь Электроны в каких состояниях принимают участие в образованип а- и п-связи 7. Какие молекулы называются полярными и какие неполярными Что служит мерой полярности молекулы В каких единицах выражают дипольный момент 8. Что такое ионная связь и при какпх условиях она возникает Обладает ли ионная связь направленностью и насыщаемостью 9, В чем сущность метода молекулярных орбиталей (МО) Какие молекулярные орбитали называются связывающими и какие разрыхляющими 10. Какая химическая связь называется металлической 11. Как химическая связь определяет свойства веществ Приведите примеры соответствующих соединений. [c.18]

Таким образом, ковалентные связи обладают насыщаемостью. Они направленны и имеют определенную прочность, длину и валентные углы. Взаимной ориентацией связей в пространстве в основном и обусловлена форма образующихся молекул. [c.151]

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]

Квантово-механическая теория молекул позволила выяснить не только природу насыщаемости, но и направленность валентностей. Как выяснилось, в образовании химических связей могут принимать участие электроны (в многоэлектронной молекуле), находящиеся в различных состояниях, т. е. на различных энергетических подуровнях ( , р, , /), а следовательно, и отличающиеся друг от друга формой и распределением электронного облака в пространстве. Это соответственно определяет свойства образуемых ими ковалентных связей. [c.150]

Метод ВС обосновывает стехиометрию соединения (насыщаемостью ковалентной связи) и направленность валентной связи. Объяснение и предсказание геометрии молекулы— одно из главных преимуществ метода ВС. Поэтому метод ВС часто называют методом направленной валентности. [c.43]

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]

Особенностью химических сил, характеризующих металлическую связь, является отсутствие направленности и насыщаемости, характерных для обычных химических сил при ковалентных связях и определяемых валентностью соответствующих атомов. В этом отношении металлическая связь приближается к ионной. Силы, связывающие атомы в жидком и твердом металле, электростатические, но по современным представлениям они определяются не только кулоновскими силами взаимодействия, но еще и особыми обменными и другими силами квантовомеханического происхождения. [c.126]

Металлическая связь имеет определенное сходство с ковалентной, поскольку основана на обобществлении валентных электронов. Однако в образовании ковалентной связи участвуют валентные электроны только двух взаимодействующих атомов, в то время как при образовании металлической связи в обобществлении электронов принимают участие все атомы. Именно поэтому металлическая связь не обладает пространственной направленностью и насыщаемостью, что во многом определяет выше отмеченные специфические свойства металлов. Энергия металлической связи в 3-4 раза меньше значений энергии ковалентной связи. [c.117]

Направленность ковалентной связи. Первоначальная теория ковалентной связи достаточно удовлетворительно могла объяснить валентность атомов и, следовательно, предсказать, какое число атомов одного, элемента может соединиться с одним или несколькими атомами другого, чтобы образовать устойчивое химическое соединение. Но направлений связи эта теория не объясняет. Между тем эта особенность ковалентной связи является не менее важной, чем ее насыщаемость. Отдельные связи всегда ориентированы друг относительно друга под определенными углами (валентные углы). [c.207]

Таким путем получено квантово-химическое истолкование представления о валентности и о ковалентной связи, более полно выяснены факторы, определяющие валентность различных атомов, выяснена природа отталкивания замкнутых электронных оболочек, природа насыщаемости химических связей и энергии активации химических реакций, в значительной степени выяснены природа и своеобразие кратных связей. [c.29]

Общие свойства металлов можно объяснить, исходя из природы металлической связи. В узлах кристаллической решетки металла находятся атомы. Атомы, потерявшие электроны, превращаются в положительные ионы, а электроны переходят в собственность всего кристалла. Обобществление электронов сближает металлическую связь с ковалентной связью. В металлах валентные электроны обслуживают весь кристалл, т. е. они делокализованы. Делокализацией объясняется отсутствие пространственной направленности металлической связи. Поэтому металлическая связь, подобно ионной, не проявляет свойств насыщаемости, столь характерных для ковалентной связи. [c.10]

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]

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]

Электрическое поле иона действует одинаково во всех направлениях, и его воздействие на заряженные частицы не зависит от их чпсла. Поэтому ионная связь неиаправлена и ненасыщаема. Ковалентные связи, наоборот, действуют только между соединенными ими атомами, т. е. они насыщаемы. Эти связи направлены — углы между ними (валентные углы) имеют определенные значения. [c.68]

Между ковалентной и металлической связью имеется большое сходство — оба типа химической связи основаны на обобществлении валентных электронов. Только в металлах обобществленные электроны обслуживают весь кристалл, т. е. они полностью дело-кализованы. Этим объясняется отсутствие пространственной направленности металлической связи и высокие координационные числа металлических структур. Это означает, что металлическая связь не проявляет свойств насыщаемости, столь характерных для ковалентной связи. Делокализация же валентных электронов в [c.127]

Валентностью атомов выражается одно из характерных свойств ковалентной связи — ее насьщаемость. Вследствие насыщаемости молекулы имеют определенный состав, например НС1, а не H2 I Hj, а не Н3 и т. д. Каждая пара образуется электронами с противоположной ориентацией спинов. Поэтому взаимодействие H I и Hg с еще одним атомом водорода будет характеризоваться отталкиванием, так как спин его электрона окажется параллельным спину одного из спаренных электронов в молекуле. У различных элементов способность к образованию того или иного числа ковалентных связей ограничивается максимальным числом могущих образоваться неспаренных электронов в возбужденном состоянии их атомов. Однако это не означает, что молекулы с вполне насыщенными ковалентными связями атомов в них не могут дальше вступать в соединения по донорно-акцепторному или иному механизму образования связей в результате возникают комплексные соединения (см. И). [c.92]

Начало XX в. ознаменовалось большими успехами атомной н и молекулярной физики. Этот период характеризуется переходом от ( юрмальных представлений о валентности к электронной теории Льюиса и Косселя (1916—1917), согласно которой каждому валентному штриху в структурной формуле соответствует связевая электронная пара и понятие валентности было отождествлено с числом неспаренных электронов внешней оболочки атомов. Эта теория объяснила насыщаемость ковалентных химических связей и ненасыщаемость ионных, а также привела к пониманию зависимости валентности не только от природы атома, но и от его окружения. Однако и электронная теория оказалась недостаточно строгой, поскольку она не могла объяснить валентность без дополнительных данных о геометрической структуре соединений. [c.263]

Между ковалентной и металлической связями имеется большое сходство — оба типа химической связи основаны на обобществлении валентных электронов. Только в металлах обобществленные электроны обслуживают весь кристалл, т.е. они полностью делокализованы. Этим объясняются отсутствие пространственной направленности металлической связи и высокие координационные числа металлических структур. Это означает, что метал.лическая связь не проявляет свойств насыщаемости, столь характерных для ковалентной связи. Делокашизация же валентных электронов в металлах является следствием многоцентрового характера металлической связи. Многоцентровость металличе ской связи обеспечивает высокую электрическую проводимость и теплопроводность металлов. [c.94]

Ковалентная связь, кроме направленности, обладает еще свойством насыщаемости той валентности, которую создают две орбитали соседних атомов. При этом образование о-связи сопровождается почти полдым насыщением валентности, тогда как тс-связь имеет остаточное химическое сродство (индекс свободной валентности ИСВ). [c.28]

Теория локализованных пар, опирающаяся на концепцию гибридизации валентных а-электронов, позволяет наиболее просто и наглядно представить структурные формулы молекул с а- и простыми тс-связями, правильно оценить направленность и насыщаемость ковалентных а-связей, оценить в ряде случаев прочность химической связи. Расчеты, проведенные Л. Полшгом, показали, что гибридные орбитага образуют более прочные а-связи, Чем чистые орбитали. Так, если прочность условной химической связи, образуемой 25-электроном принять за 1, то для 2р-электрона получим 1,73, а для единичной гибридной / -связи это значение возрастает до 2. Поэтому Габ-ридизация происходит только в тех случаях, в которых затраты на нее окупаются образованием более прочных химических связей. [c.54]

С учетом сказанного можно дать теперь определение валентности. Это число электронных пар, соединяющих данный атом с другими в соединении. При обычном механизме образования ковалентной связи (может быть еще донорно-акцеп-торный механизм, который будет рассмотрен ниже) максимальная валентность элемента равна числу неспаренных электронов в атоме. Отсюда следует важное свойство ковалентной связи, а именно ее насыщаемость данный атом может быть связан ковалентном связью лищь с определенным числом других атомов, но не образует прочных связей со всеми близко к нему расположенными атомами. Например, в жидком кислороде атомы кислорода связаны попарно в молекулы О2, но не образуют прочных связей вне этих молекул, т. е. с атомами кислорода соседних молекул. [c.124]

Де Бройль предположил в 1924 г., по аналогии с корпускуляр-ньш характером фотона, что электрон также должен обладать волновыми свойствами. Волновая природа электрона была установлена в 1927 г. К. Дэвиссоном и Л. Джермером. Классическая механика и электродинамика не могли объяснить игру сил между одинаковыми атомами . Нужны были новые воззрения, могущие дать ответ на вопрос, каким образом благодаря взаимодействию двух электронов между атомами возникает сила притяжения. Понять причину взаимодействия двух электронов, образующих ковалентную связь, помогла только квантовая механика. Квантово-механическая теория валентности не только выяснила специфичность химических сил, их насыщаемость, но и наметила пути расчета (пока качественного или полуколичественного) величин химической связи. [c.343]

Если водород соединен с сильно электроотрицательным элементом, ои может образовать еще одну дополнительную бО(9оро<Зную связь, правда, значительно менее прочную, чем обычная валентная связь. Способность атома водорода связывать в ряде случаев два атома Впервые была установлена в 80-х годах прошлого столети М. А. Ильинским и Н. Н. Бекетовым. Хотя энергия водородной связи мала (8—40 кДж/моль), эту связь следует считать разновидностью ковалентной, так как она обладает свойствами направленности и насыщаемости. [c.131]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология