Образование химической связи. Валентность. Полярность связи

КООРДИНАЦИОННАЯ СВЯЗЬ (донорно-акцепторная связь), химическая связь, реализующаяся в координац. (комплексных) соединениях. Характерная особенность этих соединений — наличие группировок, в к-рых число связей, образуемых центральными атомами, превышает их формальную высшую валентность. Возникновение К, с. обусловлена передачей электронной пары с целиком заполненной орбитали лиганда (донора) на вакантную орбиталь центрального атома (акцептора) и образованием общей связывающей молекулярной орбитали. Следовательно, природа К. с. ве отличается от природы обычной полярной ковалентной свя- [c.275]

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]

Рассматриваемая модель основывается на сравнительно простых концепциях и касается главным образом пространственной направленности валентных связей атомов различных элементов. Важнейшие из этих концепций сводятся вкратце к следующему. Пространственное распределение химических связей вокруг поливалентных атомов зависит прежде всего от общего числа электронов в валентной оболочке, причем неподеленные электронные пары должны приниматься во внимание наряду со связывающими. Для облаков всех этих пар вводится грубое приближение жестких сфер, окружающих атомный остов так, чтобы их взаимное отталкивание было минимальным. Квантовомеханической основой этих идей служит принцип Паули. Последующие постулаты касаются размеров облаков связывающих и неподеленных пар, кратных и полярных связей и т. д., т. е. в какой-то степени затрагивают также вопросы, связанные с межатомными расстояниями. Данная книга состоит из девяти глав. В первых двух даются общие сведения о строении атома и поведении электронов, гл. 3—5 посвящены основным положениям теории ОЭПВО, а в гл. 6—8 с позиций этой теории рассматриваются структуры молекул, образованных атомами элементов П—IV периодов системы Д. И. Менделеева и переходных металлов. В гл. 9 проводится интересное сравнение развиваемой в книге модели с методами валентных связей и молекулярных орбиталей. [c.6]

В молекулах Ь1Н, НР у атомов щелочного металла и атомов галогена только по одной орбитали, участвующей в образовании химической связи, поэтому вопрос о валентных углах не имеет смысла. Молекулы линейные, связи полярные. [c.48]

Наиболее существенным моментом в концепции орбитальных радиусов р(г) является, как уже было сказано, положение о перекрывании валентных оболочек металлов и неметаллов при образовании химических связей. Это обстоятельство позволяет построить следующую простую модель образования полярных связей в кристаллах (рис. 14). [c.131]

Вращение цепей происходит при неизменных валентных углах молекулы, атомы которой соединены одинарной связью, и приводит к образованию структур нерегулярной формы (рис. 1.11). Эти структурные формы не существуют в постоянном виде, а непрерывно переходят одна в другую без разрыва химических связей. В результате таких изменений макромолекулы могут либо свертываться, образуя глобулы и клубки, либо выпрямляться. Гибкость полимерной цепи увеличивается с ростом температуры и с уменьщением числа полярных групп. Кроме того, больщое влияние на гибкость макромолекулы оказывают наличие боковых цепей (у разветвлен- [c.33]

В кристаллических телах с ковалентными, полярными или ионными связями валентные электроны прочно связаны со взаимодействующими атомами либо в результате обобществления электронных пар, либо вследствие перехода электронов от одного атома к другому с образованием ионов. Поскольку электроны прочно связаны со взаимодействующими атомами, такие тела электропроводностью обладать не будут. Сдвиг одного слоя атомов или ионов по отношению к другому приведет к разрыву химических связей, т. е. этим телам свойственна хрупкость. [c.100]

Силы химической связи несут главную ответственность за когезионные свойства трехмерных полимеров. Химич. связь возникает при таком взаимодействии атомов или атомных групп, когда происходит перестройка их электронных оболочек. Так, валентная связь образуется, если электроны, принадлежащие двум разным атомам, становятся общими для них, т. е. обобщаются , или обобществляются . Помимо типично ковалентных связей, полимеры могут иметь связи различной степени полярности, вплоть до типично ионных. Кроме того, существуют полимеры, образованные с помощью донорно-акцепторных, или координационных, связей (см. Координационные полимеры). Химич. связь является остронаправленной и близкодействующей расстояние между ядрами ковалентно связанных атомов не превышает 0,1—0,2 нм (1-2 А). Значения молярных энергий межатомных связей, к-рые могут участвовать в построении молекулярных цепей, приведены в табл.1. [c.518]

Иначе обстоит дело в сложных веществах. Химические связи между атомами различных элементов несимметричны в молекулах сложных веществ осуществляются, как правило, полярные ковалентные связи, В ионных соединениях эта неравномерность распределения электронов максимальна — прн образовании веществ с ионной связью валентные электроны практически полностью переходят от атома одного элемента к ато. 1у другого, [c.264]

Виднейшим представителем этого периода развития электронных представлений был в России А. М. Беркенгейм. Одновременно с Косселем им было осознано значение октета для представлений о валентности элементов. Существенной стороной воззрений А. М. Беркенгейма было представление о полярном характере каждой химической связи. При этом допускалось, что в процессе образования различных связей один и тот же атом способен одновременно приобретать заряды разных знаков. Так, например, формулу уксусного альдегида А. М. Беркенгейм изображал так [c.514]

С развитием учения о химической связи изменялось и само понятие о валентности. В настоящее время валентность определяется как число химических связей, которыми данный атом соединен с другими. Число же связей, которые может образовывать атом, равно числу его неспаренных электронов. И валентность атома в простейших случаях определяется числом неспаренных электронов в нем, идущих на образование общих электронных пар. При этом не учитывается полярность образовавшихся связей, а поэтому валентность не имеет знака. Следует подчеркнуть, что валентность, определяемая как число связей, не может быть ни отрицательной, ни нулевой . [c.107]

В зависимости от характера химической связи (ковалентная, ионная) в молекулах реагирующих веществ окислительно-восстановительная реакция может закончиться образованием соединений с ковалентной связью различной степени полярности или, реже, соединений с ионным типом связи. При образовании ионных соединений происходящий в процессе реакции переход электронов от одних взаимодействующих атомов, ионов или молекул к другим, сопровождается соответствующим изменением их электрохимической валентности. При этом электронные облака образующихся ионов разобщены. [c.48]

Как известно, образование з-связей электронами приводит к пирамидальной форме молекул, причем три химические связи направлены перпендикулярно друг к другу. Отталкивание атомов фтора между собой несколько увеличивает валентный угол. Возрастание полярности молекул и одновременное увеличение дисперсионных сил приводит к резкому увеличению температур плавления и кипения и теплот испарения сверху вниз . [c.225]

Наряду с химическими свойствами катализаторов существенное значение имеет их физико-химическое состояние в углеводородном растворе. Сведения о растворах солей металлов и органических кислот в углеводородах позволяют правильно понять некоторые кинетические особенности катализированного окисления углеводородов и те изменения, которые претерпевает катализатор в ходе реакции вследствие накопления разнообразных продуктов окисления. Катализаторы переменной валентности вводятся в углеводород в виде солей жирных или нафтеновых кислот. В полярном растворителе соли диссоциируют на ионы. В углеводородном растворе диссоциация не имеет места. Это подтверждается результатами измерения электропроводности углеводородных растворов солей металлов и жирных кислот. Так, электропроводность бензольных растворов олеатов меди, никеля и кобальта практически не отличается от электропроводности чистого бензола [32], электропроводность разбавленных толуольных растворов олеатов 2п, РЬ, Си, и Са мало отличается от электропроводности чистого толуола [33]. С увеличением концентрации соли эквивалентная электропроводность растет, что связано с образованием мицелл из молекул соли и их более легкой диссоциацией на ионы [33]. [c.199]

Закон постоянных соотношений в химическом соединении свидетельствует о необходимости насыщения ковалентных связей небольшого числа атомов или валентностей небольшого числа ионов в соответствии с формулой молекулы. Когда же образуется кристалл, то насыщение связей между огромным числом атомов не является единственным фактором, определяющим устойчивость кристаллического образования. В полярных или в ковалентных кристаллах основной структурной единицей является не молекула, а элементарная ячейка. Состав элементарной ячейки, определяется в первую очередь условиями упаковки атомов и уравновешивания зарядов, а кристаллическая структура соединения — геометрическими и электростатическими факторами. В ковалентных кристаллах требования насыщения валентностей и их пространственного распределения жестки, и состав кристалла должен соответствовать стехиометрической формуле. Известно, однако, что образования в кристаллах вакансий и межузельных атомов являются процессами эндотермическими, и, следовательно, при всех конечных температурах концентрация таких дефектов должна иметь конечное значение. Это показывает, что в кристаллах довольно легко осуществляется перераспределение межатомных связей, обеспечивающее локальное, а значит, и суммарное отклонение от стехиометрии. [c.194]

Вода (оксид врдоррда) — химическое соединение водорода с кислородом (Н —11,11% О — 88,89%). Валентный угол равен 104,5°, и геометрия молекулы Н2О напоминает искаженный тетраэдр, в двух вершинах которого располагаются атомы Н, а две другие заняты орбиталями непо-деленных пар электронов атома кислорода, не участвую1цих в образовании химических связей. Молекула Н О полярна, дипольный момент равен 6,17.10 Кп-м. Плотность Н2О при 20°С 0,988 г/см , диэлектрическая проницаемость при 25°С 78,3 (рис. 3). [c.62]

Третья группа примесей включает молекулярнорастворенные соединения — газы, органические вещества как биологического происхождения, так и вносимые промышленными и хозяйственно-бытовыми стоками. Молекулы этих примесей могут существенно из.менять структуру воды и взаимодействовать между собой иначе, чем в чисто.ч компоненте. В водной среде возможно протекание двух процессов соединение разнородных молекул (гидратация) и соединение однородных молекул (ассоциация). Исключая случай образования химических соединений, эти взаимодействия в основном обусловлены вандерваальсовыми силами, которые включают ориентационное притяжение между молекулами с постоянным диполем и молекулами с наведенным диполем, а также дисперсионное притяжение между молекулами с взаимно наведенными диполями. Молекулярнорастворенные вещества способны за счет водородных связей образовывать с водой непрочные соединения, существующие лишь в растворе. Большое значение эти связи имеют также при ассоциации молекул растворенного вещества необходимым условием нх возникновения является достаточная полярность валентных связей водорода в исходных веществах. [c.207]

Происходящий при химических реакциях разрыв валентной связи ионного типа, как правило, осуществляется гетеролитически (т. е. с образованием противоположно заряженных ионов), а разрыв связи неполярной — г о м о л и т и ч е с к и (т. е. с образованием нейтральных радикалов). Тип разрыва полярной связи сильно зависит от общего характера процесса, в котором участвует данная связь. Понятие энергии связи относят обычно к гомолитическому ее разрыву. [c.93]

Fei N) ] -, [Ti(H20y [ o(NH,),V Природа таких связей не отличается от природы обычной полярной ковалентной связи (см. Химическая связь). Различны лишь способы их образования. В случае К. с. электронная пара связи поставляется одним из взаимодействующих центров (лигандом). Ковалентная связь формируется валентными электронами обоих взаимодействующих центров. Однотипность этих видов хим. связи наглядно проявляется, иапр., в том, что образование новой связи N —Н в ионе аммония NH при протонировании аммиака можно рассматривать как возникновение К. с. К координационным должны быть причислены н т. наз. семиполяриые связи типа [c.464]

Согласно этой теории молекулы газообразного вещества удерживаются на поверхности катализатора, образуя облекающий ее одномолекулярный (по толщине) слой. Образование этого слоя адсорбированных молекул происходит при участии сил валентности катализатора (главных и побочных), таким образом известное сродство между молекулами газа и катализатора должно иметь место. Такая адсорбция, связанная с перестройкой электронных орбит в атомах, связана и с изменением химических свойств газовых молекул. Весьма вероятно, что в зависимости от своего химического состава, соотв. полярности отдельных атомов или радикалов, молекулы определенным образом ориентированы к поверхности катализатора. Реакция, протекающая на поверхности катализатора, может итти различными путями 1) между молекулами или атомами, адсорбированными на соседних участках поверхности 2) между молек глами адсорбционного слоя и атомами находящегося под ним твердого адсорбента и наконец 3) при столкновении молекул газа, находящегося в данном объеме, с уже адсорбированными молекулами или атомами (Л а н г м ю р). [c.482]

КОВАЛЕНТНАЯ СВЯЗЬ, центральное понятие теории хим. связи, сформировавшееся еще в рамках теории валентности. К. с. образуют атомы (или группы атомов), на валентных ор-бнта. 1ях к-рых имеются неспаренные электроны. Обобществление последних ведет к формированию общей для связывающихся атомов электронной пары. В зависимости от числа возникающих т. о. электронных пар различают простые связи (одна электронная пара) и кратные связи. Природа К. с. раскрывается полностью лишь при квантовомех. рассмотрении (см. Химическая связь), к-рое выявляет общность сил, ответственных за возникновение как К. с., так и др. типов хим. связи. При образовании К. с. из одинаковых атомов или групп распределение электронной плотности в орбиталях связывающих электронных пар строго симметрично по отношению к обоим атомным центрам (неполярные связи). Если К. с. образованы атомами с разл. электроогри-цател ностью, то электронное облако связи смещено в сторону более электроотрицат. атома (полярные связи). [c.264]

Под теорией электронных смещений понимается совокупность представлений о том, что свойства химических связей и, следовательно, органических соединений обусловливаются характером смещения валентных электронов, образующих связь, от середины связи в сторону одного из атомов или даже перемещением их с данной связи на соседнюю. Истоком первых представлений в этой области послужило упомянутое выше объяснение Льюисом образования ковалентной полярной и, в пределе, гетерополярной связи. В качестве примера объяснения взаимного влияния атомов в органических соединениях приведем выдержку из статьи Льюиса 1916 г., где речь идет о сравнении хлоруксусной кислоты НгСЮСООН с уксусной НдССООН Притяжение электрона к хлору благоприятствует приближению пары электронов, соединяющей метильную и карбоксильную группы, Ii метильному углероду. Вследствие того, что эта [c.63]

В ЭТОМ случае различия между изотопными эффектами первого и второго рода в известной степени сглаживаются. В разд. IIIB, 2 было отмечено сходство между реакцией образования четвертичных аммонийных соединений и реакциями присоединения к тригональному атому углерода В случае аммиака или алифатических аминов образование четвертичных аммонийных солей сопровождается лишь небольшими изменениями углов между N — Н-связями. Ароматические амины по сравнению с ними являются, по-видимому, более плоскими. Поэтому изотопные эффекты, наблюдаемые в реакциях образования четвертичных аммонийных солей из ароматических аминов, более близки к эффектам первого рода. Тем не менее различия, которые имеются между аммиаком и алифатическими аминами, с одной стороны, и ароматическими аминами—с другой, по существу не очень велики. Это объясняется главным образом тем, что в обоих случаях изотопные эффекты определяются в основном симметричными деформационными колебаниями N — Н-связи. Как мы отмечали в разд. ПА, ангармоничность валентных колебаний N — Н-связи вносит малый вклад в различия полярных свойств изотопных молекул. Кроме того, в разд. П1В, I указывалось, что изотопные эффекты, наблюдаемые в реакциях образования четвертичных аммонийных солей, можно с равным успехом объяснить как полярными, так и пространственными факторами. Это, таким образом, дает нам возможность рассматривать некоторые из наблюдаемых эффектов дейтерирования, как эффекты, обусловленные изменением полярности. В таком случае основным фактором, ответственным за появление вторичных изотопных эффектов, будет более эффективное отталкивание электронов для дейтерированных соединений в направлении неподеленной электронной пары аминогруппы или в направлении химической связи, образующейся с этой неподеленной парой. [c.158]

Алкильные производные элементов III группы имеют обшую формулу КзМ. Все они заметно менее полярны и более ковалентны ПО сравнению с соответствующими соединениями элементов II группы. Однако в своем обычном ковалентном состоянии, когда их валентность равна трем, элементы III группы являются сильными акцепторами электронов вследствие того, что в их валентных оболочках имеются незаполненные орбиты, способные принимать электроны от электронодонорных атомов. В результате этого металлалкилы III группы — одни из наиболее реакционноспособных металлоорганических соединений в отношении как интенсивности их реакций с окислителями и различными электронодонорными группами, так и многообразия образуемых ими производных. Склонность к реакциям, обусловленным взаимодействием донора с акцептором, а также способность к образованию производных за счет возникновения координационных ковалентных связей гораздо сильнее у алкильных соединений элементов III группы, чем у алкильных производных предшествующих им элементов II группы. Что касается алкильных производных элементов IV группы, то в этом случае валентные оболочки каждого из атомов, образующих металлоорганическое соединение, заполнены стабильными электронными октетами и, хотя некоторые реакции могут происходить путем промежуточного образования координационных связей между материнским элементом и атакующей группой, устойчивые производные со связями этого типа не образуются. Таким образом, в химическом отношении металлалй1лы III группы гораздо ближе к соединениям металлов II группы, чем IV группы. [c.145]

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]

Процесс образования ионов при растворении вещества в воде можно представить себе следующим образом. Как известно, различают два вида химической связи — электро-валентную (ионную) и ковалентную. В первом случае связь между атомами в молекуле осуществляется путем перескакивания валентных электронов с наружной оболочки одного атома на наружную оболочку другого атома. Образующиеся, таким образом, ионы при переходе вещества в твердое состояние удерживаются в кристаллической решетке электростатическими силовыми полями. Для отрыва ионов друг от друга необходимо затратить работу. Работа эта, называемая энергией решетки, совершается полярными молекулами растворится, находящимися в тепловом движении и вступающими зате1м во взаимодействие с ионами растворяемого вещества (сольватация, гидратация ионов). Таким образом ионы в растворах являются сложными частичками, внутри которых находится ион, окруженный полярными молекулами растворителя. [c.20]

В периодической системе элементов Д. И. Менделеева водород занимает первое место. Особенности строения атома водорода позволяют формально рассматривать его как аналог галогенов. Для водорода характерны реакции, в которых он отдает электрон с образованием иона Н, а также присоединяет электрон с образованием гидрид-иона Н ". Самым распространенным соединением водорода является вода. Ее молекула гюстроена по кова-лентно-полярному типу связи, имеет угловую форму с валентным углом 104,5°. Молекулы воды образуют ассоциации благодаря водородным связям. Из химических свойств воды наибольшую практическую значимость имеют процессы гидратации и гидролиза. Активные металлы восстанавливают из воды водород, а галогены окисляют кислород. [c.164]

Описанные явления еще не нашли убедительного объяснения. Тот факт, что образование гелей и вулканизата имеет обратимый характер, свидетельствует о том, что при этом процессе не происходит возникновения связей через посредство сил глав(ных валентностей. С другой стороны, весь круг явлений не может быть в полной мере объяснен с коллоидно-химической точки зрения процессами агрегации и дезагрегации. Повидимому, образование гелей и приобретение каучуком повышенной прочности обусловливается возникновением локальных связей между молекулами каучука с помощью магний-органичеоких соединений, так что в каучуке образуются характерные для вулканизата пространственные структуры. Очевидная роль кислорода в описываемых явлениях, особая склонность вальцованного каучука к образованию гелей заставляют предполагать, что эти связи локализуются на кислородсодержащих участках молекул каучука, имеющих полярный характер. Когда под действием воды или другого реагента происходит разрушение металлорганического комплекса, то вместе с тем происходит и распад возникших пространственных структур. Этот процесс внешне сказывается в явлении пептизации первоначально образовавшегося геля. С изложенной точки зрения становится понятным свойство обратимости вулкаииза-цин по Мидгли. [c.335]

При неспецифической адсорбции эта химическая полярность отсутствует. Химическое сродство между адсорбентом и адсорб-тивом часто трудно распознать поглощение посторонних веществ, например газов или паров, на адсорбентах с большой поверхностью происходит таким образом, что вначале имеет место неполное заполнение, но постепенно плотность адсорбата возрастает и наконец образуется более или менее законченная мономолекулярная поверхностная пленка. По общепринятым представлениям такие дефекты решетки (Френкель, Шоттки), как углы и края, в адсорбенте представляют собой места наиболее ярко выраженной связи. В этих местах начинает происходить адсорбция за счет остаточных валентностей. Если поглощение вещества продолжать при повышении его концентрации или понижении температуры, то образуются последующие слои адсорбата. В случае хорошо адсорбирующегося вещества, представляющего собой пары легко конденсирующейся жидкости, адсорбционная связь может перейти в так называемую капиллярную конденсацию при дальнейшем поглощении и повышающемся давлении насыщенного пара имеет место постепенное заполнение пор адсорбента ожиженным паром как в узких, так и в широких порах. Очевидно, что при образовании мономолеку-лярной пленки адсорбционная способность для данной поверхности адсорбента определяется размерами адсорбируемой молекулы, в то время как при капиллярной конденсации поглотительная способность адсорбента (адсорбционная емкость) ограничивается объемом молекул адсорбируемого вещества. Следует добавить, что при таком виде адсорбции не имеет места ориентировка вещества на внешней или внутренней поверхности адсорбента, причем проявляется межмолекулярное взаимодействие также и между молекулами адсорбата. [c.24]

Тогда иа основании аргументов, аналогичных изложенным в разд. 2,в в связи с влиянием полярных групп на химическое равновесие, можно утверждать, что энергия активации второй реакции должна быть меньше. Соответственпо скорость второй реакции должна быть больше при часто выполняющемся условии, согласно которому влиянием структурного изменения на энтропию активации можно пренебречь. Если А структурно изменить и превратить в Аг, причем Аг будет иметь меньшее сродство к электронам, чем А, то влияние изменения энергии активации на скорость реакции окажется обратным, нежели описанное выше. Если реакция принадлежит к противоположному полярному типу, т. е. если реагент С атакует валентные электроны В с образованием переходного состояния, в котором электроны оттянуты от радикала А более, чем в исходной молекуле, то кинетический эффект превращения А в Ai или в Аг будет в каждом случае про-тивоположеп описанному выше. [c.49]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология