Направленность ковалентной связи. Гибридизация атомных электронных орбиталей

Характеристиками ковалентной связи являются ее направленность и гибридизация атомных орбиталей. Направленность ковалентной связи - это то направление, по которому происходит максимальное перекрывание электронных облаков. Гибридизация атомных орбиталей это самопроизвольный, энергетически выгодный процесс усреднения электронных облаков до полной их равноценности. Ниже рассмотрим примеры исследования ковалентной связи с указанием направленностей и гибридизаций линейная направленность (180°) зр-гибридизация угловая плоскостная направленность (120°) - зр -гибридизация тетраэдрическая направленность (109°28 ) зр -гибридизация. [c.12]

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]

Образование гибридных зр-, зр - и р -орбиталей называется соответственно зр-, зр - и хр -гибридизацией. Направленность ковалентных связей в пространстве определяется направленностью в нем гибридных орбиталей. Следует отметить, что гибридизация (смешивание) атомных орбиталей может происходить как в отсутствие на них электронов, так и при наличии на орбитали электронной пары. [c.86]

Направленность ковалентной связи. Гибридизация атомных орбиталей. Выше ( 40) уже отмечалось, что наибольшая прочность ковалентной связи достигается при максимальном перекрывании взаимодействующих электронных облаков. Такое пере- [c.129]

При образовании молекулы воды происходит гибридизация атомных орбиталей кислорода, в результате чего вместо отдельных облаков электронов, находящихся на различных энергетических подуровнях, возникают четыре гибридных (смешанных) электронных облака ( р -гибридизация). При этом два гибридных облака, участвующих в образовании ковалентной связи, вытягиваются в направлении атомов водорода, чем обеспечивается [c.13]

Ковалентная связь в отличие от ионной характеризуется направленностью в пространстве. Это означает, что образование ковалентных связей происходит не в любых направлениях пространства, а только в определенных, составляющих друг с другом углы, величина которых зависит от валентного состояния атома, т. е. от типа гибридизации его атомных орбиталей. При образовании молекулы электронные орбитали меняют форму и вместо неравноценных 5-, р-, й-орбита-лей образуются равноценные гибридные. Число гибридных орбиталей равно числу орбиталей, участвующих в процессе гибридизации. [c.29]

В органических соединениях наиболее часто встречаются ковалентные связи, образованные обобществле-нисм пар электронов в результате перекрывания атомных электронных орбиталей двух взаимодействующих атомов, В зависимости от типа перекрывания орбиталей в органических соединениях существуют о- и я-связи. Образование а-связи наблюдается при перекрывании орбиталей двух атомов таким образом, что максимум их перекрывания (и, следовательно, максимум электронной плотности связи) находится на линии, соединяющей центры атомов. Атомы углерода образуют с-связи всегда при помощи гибридных орбиталей (sp , sp или sp). Атомы углерода образуют я-связь при боковом перекрывании р-орбиталей двух взаимодействующих атомов с образованием двух максимумов электронной плотности по обе стороны от линии, соединяющей центры атомов, я-связь менее прочная, чем а-связь, и образуется только тогда, когда между атомами уже есть о-евязь. Атом углерода в состоянии sp -гибридизации образует 4 а-связи, направленные в пространстве под углом 109.5 друг относительно друга. Такой атом называют тетраэдрическим (пример СН4 — метан). Атом углерода в состоянии sp -гибридизации образует 3 ст-связи, направленные в одной Плоскости под-углом 120 , и одну я-связь, направленную перпендикулярно этой плоскости (пример СН2=СН2 - [c.91]

Для объяснения геометрической структуры молекул, другими словами, для объяснения направленности ковалентных связей используют представление о гибридизации АО центрального атома. Согласно этому представлению, образованию химических связей может предшествовать изменение валентных орбиталей атома исходные неравноценные атомные орбитали, как бы перемешиваясь , образуют энергетически равноценные орбитали. При этом происходит перераспределение электронной плотности, которое требует затраты энергии и в изолированных атомах не реализуется. Но в результате гибридизации электронное облако вытягивается по направлению к взаимодействуюш,ему атому, благодаря чему увеличивается его перекрывание с электронными облаками последнего. Это приводит к образованию более прочной химической связи и, следрва 62 [c.62]

Полинг предполагает, что образование связей в переходных металлах обусловлено электронами в с1-, з- и ]0-состояниях, а не только электронами в -состоянии. Одни лишь -орбитали недостаточны для образования связи, и только гибридизация между й-, 5- и р-ор-биталями может привести к очень стабильным гибридным орбиталям. С этой точки зрения в IV периоде для образования связи пригодны одна 45-, три 4р- и пять 3 /-орбиталей и при полном их использовании связь может осуществляться девятью орбиталями. Если бы для связи использовались все девять возможных орбита-лей, то при переходе от К к Си следовало бы ожидать непрерывного увеличения прочности связи. Однако максимум прочности решетки достигается у хрома, а далее прочность уменьшается по направлению к никелю. Это привело Полинга к предположению, что только некоторые -орбитали пригодны для образования металлической связи, С учеюм магнитных свойств принимается, что для образования металлической связи из пяти -орбиталей пригодны только 2,56. Остальные 2,44 -орбитали являются атомными орбиталями. Электроны на атомных -орбиталях связаны с ядром атома и не участвуют в образовании металлической связи. Электроны связывающих -орбиталей полностью отделены от атома и коллективизированы в системе электронов кристалла. В свою очередь, атомные -орбитали, содержащие электроны с неспаренными спинами, обусловливают магнитные свойства металлов. Таким образом, Полинг различает связывающие -электроны, которые участвуют в ковалентных связях между соседними атомами кристалла и обеспечивают силы сцепления в металле и атомные -электроны, ответственные за парамагнетизм. Связывающие электроны описываются гибридными 5р-функциями, атомные же — просто -функциями. [c.148]

Гипотеза цис-зак11епления Я- К. Сыркина. В 1948 г. Сыркин рассмотрел некоторые квантово-механические аспекты направленности атомных орбиталей в явлении трансвлияння для плоскоквадратных комплексов платины (И). В ионе [Р1С14] все связи —С1 равноценны и в значительной степени ковалентны. Равноценность энергий связи и ковалентного состояния нарушается при замене хлора другим лигандом. Сыркин считал, что в явлении трансвлияния необходимо рассматривать неравноценность связей вокруг центрального атома. Так как центральный атом платины имеет два электрона (з н й), способных принять участие в ковалентных связях, то, по мнению Сыркина, имеется возможность яс -гибридизации их орбиталей. Мыслимы четыре варианта направленности этих гибридных орбиталей, т. е. четыре резонансные структуры для Р1ХзУ [c.209]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология