Энергия ковалентной химической связи

ЭНЕРГИЯ КОВАЛЕНТНОЙ ХИМИЧЕСКОЙ СВЯЗИ [c.82]

Самый же факт образования водородной связи может быть установлен достаточно объективно, притом разными методами. Энергия водородной связи невелика она обычно колеблется в пределах 3—7 ккал, тогда как энергия ковалентной химической связи составляет величину, как правило, порядка 50— 150 ккал моль. [c.269]

Предлагаемая теория химическая связь обусловливается свободной энергией системы ядер и электронов. В обычных условиях роль энтропийного члена невелика, и энергия ковалентной химической связи определяется притяжением ядер к электронам между ними. При термическом разрыве связи определяющий вклад в энергию диссоциации вносит энтропийный член (в первом приближении ТЛ5). Соответственно между всеми химическими частицами (кроме одноименных ионов) существует притяжение, обусловленное электростатикой. Химическая связь образуется при сближении химических частиц иа расстояния, нри которых энергия притяжения становится соизмеримой с энергией теплового движения. Так как образование связей происходит под действием центральных сил, соединенные ядра движутся вокруг общего центра масс по эллиптическим орбитам. [c.138]

Энергия ковалентной химической связи — важнейшая характеристика молекулы, определяющая особенности ее строения и свойств. [c.82]

Энергия ковалентной химической связи — это изменение энергии в процессе образования связи между двумя одиночными атомами в стандартных условиях [c.82]

Аналогично можно найти средние значения энергий других химических связей и использовать их в приближенных расчетах. Большинство значений энергий ковалентных связей лежит в интервале 200—400 кДж/моль [c.42]

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]

В полимерах атомы главной валентной цепи связаны между собой ковалентными химическими связями, характеризующимися высокой энергией, а сами цепи — значительно более слабыми силами межмолекулярного взаимодействия. Межмолекулярные связи непрерывно распадаются и возникают под действием тепловых флуктуаций. Нестабильность межмолекулярных связей создает благоприятные условия для непрерывного теплового движения участков макромолекул, что приводит к непрерывному изменению формы макромолекулы, т. е. ее конформации. [c.121]

В подавляющем большинстве случаев энергия любой химической связи состоит из двух составляющих — ковалентной и электростатической . Запомнив это, обратимся к такому важному свойству жидкости, каким является диэлектрическая проницаемость (ДП) — коэффициент, который показывает, во сколько раз энергия электростатического взаимодействия в данной жидкой среде ослабляется по сравнению с вакуумом. Таким образом, если мы говорим, что какая-то жидкость характеризуется диэлектрической проницаемостью, равной 20,2, это означает, что два каких-то заряженных иона, либо две дипольных молекулы, либо дипольная молекула и ион взаимодействуют друг с другом в этой жидкости с энергией в 20,2 раза меньшей, чем эти объекты взаимодействовали бы друг с другом в вакууме. [c.26]

Ковалентная химическая связь характеризуется длиной, направленностью, полярностью, поляризуемостью и энергией. [c.22]

Величина имеет размерность энергии это поверхностная энергия, необходимая для образования новой поверхности при разрастании дефекта в образце. Пытались установить связь этой величины с молекулярным строением материала. Ввиду сложности молекулярной структуры полимерных материалов определение теоретического значения у представляет значительные трудности. Необходимо было сделать некоторые упрощающие допущения. Хотя эти допущения, обусловливают получение верхнего предела значений у основаны на предположении о разрыве только ковалентных химических связей, расчетное значение у оказывается все же намного ниже величины, полученной на основании экспериментальных данных [341, с. 107]. Аналогичные расчеты были сделаны для других материалов [347 348, с. 5101. Экспериментальные и теоретические значения поверхностных энергий разрущения при 298 К (в Дж/м ) приведены ниже [c.98]

Согласно первой теореме подобия, процессы и явления в трех рассматриваемых категориях должны быть общими и пропорциональными [65]. В нашем случае соблюдается подобие химических, физических, физико-химических и электрохимических процессов и явлений. Так, очевидно, что основой ПИНС, как и основой любых нефтепродуктов, является химическое строение веществ, стерические факторы, полярность и поляризуемость молекул, энергии основных химических связей (ковалентная, координационная, ионная связь) и молекулярные взаимодействия — электроно-донорно-акцепторные (эда-взаимодей-ствия), комплексы с переносом заряда (кпз), водородные связи, взаимодействия, обусловленные силами Ван-дер-Ваальса (индукционное, ориентационное, дисперсионное взаимодействие), комплексы свободных стабильных радикалов (кср), а сле- [c.41]

Эта закономерность, по-видимому, является следствием того, что в ионную связь существенный вклад вносит кулоновское взаимодействие между положительно и отрицательно заряженными частями молекулы, которое при ее растяжении ослабляется медленнее, чем обменное взаимодействие энергия первого пропорциональна второго — ехр(—аг)]. Таким образом, анализ формы потенциальных кривых позволяет не только оценить энергии диссоциации химических связей, но и сделать определенные заключения об их природе. Ионные молекулы, в соответствии с указанным выше, должны обладать (по сравнению с ковалентными) более высокой реакционной способностью. [c.20]

Химические свойства газообразного водорода определяются тем, что его молекула состоит из двух атомов, соединенных друг с другом очень прочной ковалентной химической связью. Об энергии такой связи можно судить по тому, что реакция диссоциации [c.210]

Приводя условные структуры Льюиса для молекул, полагали, что ковалентная химическая связь меАду двумя атомами образуется путем обобществления двух электронов, по одному от каждого атома. На рис. 5-5 изображено, каким образом можно представить себе участие атомных орбиталей в образовании связи. При этом постулируется, что простая связь образуется путем стягивания двух атомных ядер за счет сил притяжения, обусловленных присутствием двух электронов со спаренными спинами ( ) на перекрывающихся атомных орбиталях. Поскольку две атомные орбитали могут вместить максимально четыре электрона, естественно задать вопрос почему в образовании связи обычно участвуют не один, три или четыре электрона, а именно два Ответ заключается в том, что две перекрывающиеся атомные орбитали комбинируются, образуя одну связывающую орбиталь, обладающую низкой энергией, и одну разрыхляющую орбиталь, обладающую высокой энергией (см. верхнюю часть рис. 5-6) . Об орбиталях, которые перекрываются таким образом, как это показано на рис. 5-5, говорят, что они перекрываются по а-типу, а связывающую орбиталь называют а-орбиталью, тогда как разрыхляющая орбиталь носит название о -орбитали. Двух спаренных электронов достаточно для заполнения а-орбитали. Любые дополнительные электроны должны помещаться на ст-орбиталь, обладающую высокой энергией, не увеличивая, таким образом, степени связывания, а увеличивая отталкивание между атомами. Молекулярный ион водорода Н может рассматриваться как имеющий один электрон на а-орбитали. Он был изучен в газовой фазе спектральными методами найдено, что энергия его диссоциации на Н и Н составляет 61 ккал, тогда как энергия связи моле- [c.151]

Приводя условные структуры Льюиса для молекул, полагали, что ковалентная химическая связь между двумя атомами образуется путем обобществления двух электронов, по одному от каждого атома. На рис. 5-5 изображено, каким образом можно представить себе участие атомных орбит в образовании связи. При этом постулируется, что простая связь образуется путем стягивания двух атомных ядер за счет сил притяжения, обусловленных присутствием двух электронов со спаренными спинами ( ) на перекрывающихся атомных орбиталях. Поскольку две атомные орбитали могут вместить максимально четыре электрона, естественно задать вопрос — почему в образовании связи обычно участвуют не один, три иди четыре электрона, а именно два. Ответ заключается в том, что две перекрывающиеся атомные орбитали комбинируются, образуя одну связывающую орбиталь, обладающую низкой энергией, и одну разрыхляющую орбиталь, обладающую высокой энергией (см. верхнюю часть рис. 5-6) . Об орбиталях, кото- [c.125]

В соответствии с характерными для различного типа электронов формами электронных облаков наибольшей прочностью обладает ковалентная химическая связь, образованная р-электронами от каждого атома, т. е. связь р — р. В этом случае наблюдается наибольшая степень перекрывания электронных облаков, наибольшее выделение энергии и, следовательно, наибольшая сила притяжения. Кроме того, поскольку облако р-электрона не обладает сферической симметрией в отличие от -электрона, а состоит как бы из двух яйцеобразных частей (гантель, восьмерка), перекрывающихся заостренными концами, то плотность его на одном и том же расстоянии от ядра различна в разных направлениях. Отсюда плотность перекрывания р-электронов будет зависеть и от направления, в котором сближаются соединяющиеся атомы. Это будет то направление, которое обеспечивает максимальное перекрывание электронных облаков, электронов, образующих пару направление, вдоль которого возникновение связи наиболее выгодно энергетически. Аналогичной направленностью и большой прочностью обладает и ковалентная химическая связь, образованная -электронами. [c.150]

Другая характерная особенность неметаллов — стремление их атомов образовывать ковалентные химические связи с атомами других неметаллов и амфотерных элементов, что предопределяется высокими значениями их энергии ионизации (см. раздел 2.3). В этом проявляется ковалентная природа строения простых неметаллических веществ и соединений неметаллов (в отличие от преимущественно ионной природы строения соединений типичных металлов, см. разделы 3.1—3.3). [c.150]

Энергия межмолекулярных взаимодействий определяется результирующей величиной сил притяжения и отталкивания молекул, сил, которые имеют единую квантовомеханическую природу. Межмолекулярные силы притяжения, действующие между неполярными молекулами (дисперсионные силы), проявляются на весьма малых расстояниях, уравновешивая силы отталкивания. Дисперсионные силы действуют между атомами и люлекулами и при наличии зарядов или постоянных диполей. Они в противоположность ковалентной химической связи не обладают насыщаемостью. Другими словами, если нет стерических препятствий, то атомная группа может взаимодействовать с несколькими группами. [c.115]

Водородные связи являются сравнительно слабыми (их энергия составляет около одной десятой энергии обычных химических связей) и включают атом Н, взаимодействующий с двумя небольшими электроотрицательными атомами (обычно О, N или F). Наиболее детально изучены водородные связи между атомами О расстояния О- - О колеблются между 2,40 и примерно 3,00 А, а энергии составляют около 5 ккал/моль. Предполагается, что во всех таких связях, за исключением самых коротких, протон находится в потенциальном поле с двумя минимумами. Это означает, что в каждый момент он связан в основном либо с одним, либо с другим атомом О. При такой ситуации атом Н связан ковалентно не с обоими атомами [c.176]

Таким образом, ковалентная химическая связь может образоваться только в том случае, если при сближении атомов средняя потенциальная энергая ядер и электронов понижается. [c.83]

Различие в свойствах бора и алюминия очень резкое неметалл — типичный металл. Соединения бора имеют преимущественно ковалентные химические связи, соединения алюминия — ионные. Бор не образует катионов, его первая энергия ионизации больше соответствующей энергии ионизации алюминия на 223 кДж. [c.213]

Рассмотрим образование ковалентной химической связи между двумя атомами водорода (Н и Н ). При сближении атомов водорода между ними возникают разные виды взаимодействия отталкивание между ядрами, отталкивание между электронами, притяжение каждого из электрона к ядрам. Следо-вате. 1ьно, чтобы молекула реально существовала, необходимо, чтобы силы притяжения и отталкивания уравновешивали друг друга. При этом условии происходит взаимное перекрывание атомных орбиталей с антипараллельными спинами электронов. В области перекрывания, которое находится между ядрами, возникает повышенная электронная плотность. Она притягивает к себе оба ядра атомов водорода. При этом образуется достаточно прочная молекула, так как такое состояние отвечает минимуму энергии и определенной длине связи (рис. 8). [c.70]

В атоме азота различие в энергиях 2s- и 2р-А0 составляет 420 кДж/моль электронов, а различие в энергиях 2р- и 3s-A0 возрастает до 1250 кДж/моль. Поэтому разъединение пары s-электронов при образовании химической связи и переход одного из них на 3s-A0 энергетически, невыгоден. Следовательно, максимально возможное число ковалентных химических связей у атома азота с атомами других элементов равно четырем и, естественно, валентность азота не может быть больше четырех три связи образуются по обменному механизму, а одна связь — по донорно-акцепторному. [c.261]

Уменьшение энергии системы при образовании ковалентной химической связи вызвано действием сил электрической природы остовы взаимодействующих атомов притягиваются к зоне повышенной электронной плотности, которая возникает в пространстве между ядрами при перекрывании электронных [c.157]

В полупроводниках с ковалентной химической связью появление электрона в зоне проводимости одновременно создает его вакансию в валентной зоне. Данная вакансия на конкретной молекулярной орбитали может заполняться электронами других занятых близлежащих МО. Такой переход электронов внутри валентной зоны как бы создает движение вакансии с одной МО на другую МО. Такие вакансии называются дырками. Поэтому электрический ток в полупроводнике определяется движением электронов в зоне проводимости и движением электронов в валентной зоне. В первом случае электроны переходят на незанятые МО, во втором — на частично занятые МО. В силу того, что энергии МО в зоне проводимости и валентной зоне отличаются, то и подвижности электронов в этих зонах также отличаются. Движение электронов в валентной зоне часто описывают как движение дырок, но в противоположном направлении. В электрическом поле такие дырки ведут себя как положительные электрические заряды. Проводимость полупроводника определяется как сумма его электронной и. дырочной проводимости. Это значит, что перенос тока в полупроводниках может осуществляться как электронами зоны проводимости (п-проводимость, от латинского negative — отрицательный), так и дырками валентной зоны (р-проводи.мость, от латинского positive — положительный). [c.636]

Свойства полимеров определяются не только гибкостью макромолекул, но и их взаимным расположением, т. е. структурой. Для полимерных веществ с линейными и разветвленными макромолекулами характерны два типа связей. Между атомами в цепных молекулах действуют прочные ковалентные химические связи длиной 0,1 0,15 нм. Взаимодействие между цепными молекулами осуществляется за счет сил Ван-дер-Ваальса, проявляющихся на расстоянии 0,3 0,4 нм. Иногда между макромолекулами возникают и водородные связи. Энергия межмолекулярного взаимодействия на 1—2 порядка меньше энергии химической связи. Например, энергия химической связи С—Н (в углеводородах) составляет 415, С—С-связи — 332 кДж/моль, а энергия взаимодействия между молекулами углеводородов — приблизительно 4,18кДжна группу СНз.При увеличении молекулярной массы вещества (например, у полимеров) суммарный эффект межмолекулярных сил резко возрастает. [c.327]

В случае более коротких нитей НК их после предварительной сорбции дополнительно фиксируют на матрице УФ-облучением. Такая фиксация фактически означает образование ковалентных химических связей в ситуации, когда активация близко расположенных, но химически инертных групп происходит за счет поглощения световой энергии. Существенное отличие от ранее рассмотренных вариантов посадки НК иа химически активированные матрицы состоит в том, что НК облучается не в растворе, а иосле сорбции па целлЮ лозу. Это означает, что пришивание нроисходит в очень немногих точках, где соответствующие друг другу химические группы НК и матрицы во время сорбции случайно оказались достаточно сбли>ь"епы. Фиксированные таким образом молекулы НК значительно более эффективно ыогут обеспечить узнавание и комплементарное взаимо действие с другими молекулами НК или специфическими белками. [c.392]

В молекуле водорода атомы соединены весьма устойчивой ковалентной химической связью. Энергия разрыва одной связи Н—Н равна 4,4776 эВ (1 эВ = 1,60210-10 Дж), или 430,95 кДж на 1 кмоль энергия ионизации молекулярного водорода составляет 1490 Дж/моль сродство к электрону 71 кДж/кмоль, межъядерног расстояние 1,06-10 ° м. [c.48]

Проблемы описания свойств воды на основе водородных связей. В некоторых случаях особое внимапие должно быть уделено описанию свойств воды на основе водородных связей. Тенденция к рассмотрению водородной связп как полного аналога ковалентной химической связи может ввести в заблуждение. Напри.мер, в пунктах 3.6.1, 3.6.3. и 4,3.1 мы отмечали, что в отличие от энергии типичной химической связи при комнатной температуре энергия водородной связи сильно зависит от окружения. Рассмотрим теперь связанный с этим вопрос о значении термина разрыв , прн.меняемого к водородным связям в жидкой воде. Хотя это рассмотрение в значительной степени является предметом семантики, оно может частично объяснить широкий разброс в расчетах доли разорванных водородны.х связей в воде (с.м. рис. 4.11) и внести некоторую ясность в процесс. молекулярной переориентации в жидкости. [c.250]

Особенностью ковалентной химической связи, как уже отмечалось, является то, что связывающие электроны находятся в поле обоих ядер и их движение связано с перемещением друг отпо-сительно друга этих ядер. В случае ионной молекулы, когда валентные электроны практически полностью принадлежат более э,1ектроотрицательно му иону, энтропийный вклад в энергию, необходимую для разрыва связи должен быть нулевым. Действительно, ионная связь достаточно хорошо описывается с электростатических позиций. [c.135]

Валентность элемента в настоящее время рассматривается как число ковалентных связей его атома в данном соединении, современные синонимы этого термина — ковалентность , связность . Именно в ковалентной химической связи проявляется высокая химическая специфичность каждого элемента и каждого его валентного состояния специфичность энергии связи, степени полярности и стереометрических характеристик — углов связи, их длин. Ионная связь менее специфична она собственно становится связью только в конденсированных фазах, главным образом в твердых телах, в которых кристаллические структуры ионных веществ довольно однообразны и определяются зарядами и размерами ионов. Ковалентная валентность не является, так сказать, априорным свойством элемента, т. е. ее нельзя с определенностью предсказать заранее, как максимальное окислительное число валентность зависит от партнеров данного атома в соединении и от условий получения последнего. Поэтому нельзя априорно определять валентность по числу неспаренных электронов в основном состоянии атома, как это иногда делается валентность определяется числом общих электронных пар между дапкым атомом и соединенными с ним атомами. При этом в равной мере учитывается каждая а-, я- и 6-связь. Например, в тетракарбонилникеле N ( 0)4 валентность никеля оказывается равной 8, поскольку одна из главных валентных схем этого соединения такова [c.30]

Пространственная сетка сшитых каучуков в общем случае включает в себя имеющие различную природу первичные узлы (поперечные ковалентные химические связи, отличающиеся по типу и энергии разрыва, а также ионные связи), вторичные физические узлы (слабые связи ван-дер-ваальсовой природы, диполь-дипольные взаимодействия и разнообразные зацепления) и более прочные физические узлы в местах повышенной упорядоченности макромолекул. [c.165]

В системе мышьяк—германий—селен связь между атомами практически гомеополярная. В силу этого при взаимодействии компонентов в этой системе получена большая область стеклообразования. При замене мышьяка на сурьму и висмут в этой трехкомпонентной системе вследствие нарастания степени металлизации ковалентных химических связей в ряду Аз->8Ь- В1 область стеклообразования резко сокращается. Можно было ожидать, что металлизация химических связей, усиливающаяся в ряду Аз->-8Ь->В1, будет оказывать влияние и на физико-химические, и в первую очередь электрические, свойства стекол указанных систем. В бинарных селенидах при замене мышьяка на сурьму и висмут действительно наблюдается последовательное повышение проводимости при соответствующем снижении энергии активации электропроводности. [c.145]

Определяющую роль направленного характера ковалентных химических связей при стеклообразовании подчеркивал Мюллер [13]. Немиловым [14] была установлена взаимосвязь между прочностью химических связей, свободной энергией активаиии вязкого течения в области перехода стекла в твер дое состояние и его структурой. При.ч. персе. [c.47]

Бериллий по своим физико-химическим свойствам резко выделяется среди элементов ПА-группы. У атомов этого элемента наиболее высокое среди всех -элементов значение первой энергии ионизации Ей 901 кДж/моль) и наибольшее различие в энергиях П5- И пр-АО. Поэтому бериллий образует преимущественно ковалентные химические связи с другими элементами, которые рассматриваются обычно с позиций метода валентных связей. Атомные орбитали бериллия подвергаются р-габридизации, отвечающей образованию линейных молекул ВеС12, Ве1г и др. Возможна также и р -гибридизация, с которой связана тетраэдрическая структура образующихся ионов и молекул [c.196]

Особенностями ковалентной химической связи являются ее направленность и насыщаем о с t ь. Тйк как атЬмНые орбитали пространственно ориен- тированы, то перекрывание элек-тронных облаков происходит по определенным направлениям , что и обусловливает направленность ковалентной связи. Количественно направленность выражается в р и с. 2.2. Зависимость энергии систем виде валентных углов ме до- из двух атомов водорода с параллель-ду направлениями химической антипараплельными (2) [c.39]

Обменный интеграл и определяет устойчивое состояние молекулы. При параллельной ориентации спинов, отвечающей антисимметричной функции, > 2Eq,vi атомы отталкиваются. При антипараллельных спинах электронов Е+ < 2Ef и движение двух таких электронов в поле двух ядер приводит к устойчивой молекуле водорода. Ковалентная химическая связь возможна только при антипараллельпой ориентации спинов. Метод Гайтлера—Лондона позволил получить значения межатомного расстояния и энергии связи в молекуле На, близкие к экспериментальным [c.209]

Энергии решеток некоторых соединений типа AB представлены в табл. XIII.2. Из приведенных в таблице данных следует, что для галогенидов щелочных металлов экспериментальные и теоретические величины хорошо согласуются, а это подтверждает ионный характер связи в указанных веществах. Для других соединений согласие не такое хорошее, что служит указанием на некоторую степень ковалентности химических связей. [c.315]