ДРУГИЕ СВОЙСТВА КОВАЛЕНТНОЙ СВЯЗИ

Помимо рассмотренной выше полярности мы сталкиваемся с другим свойством ковалентных связей — с их поляризуемостью. Под поляризуемостью понимается способность электронного облака, образующего связь между двумя атомами, деформироваться в результате внешних воздействий, например при приближении электрически заряженной частицы. При этом поляризуемость не обязательно должна согласоваться с полярностью связи. Так, например, поляризуемость убывает в ряду С—1>С—Вг>С—С1>С—Р, а полярность в этом же ряду увеличивается. Можно сказать, что полярность связи есть явле- [c.60]

Сходство между элементами одной группы становится еще менее очевидным в группе 1УА. Углерод представляет собой неметалл, который почти всегда образует четыре ковалентные связи с другими элементами. Его атомы полимеризуются в цепи, давая так называемые органические соединения, и могут образовывать друг с другом не только простые, но и кратные ковалентные связи. Кремний-неметалл, обладающий некоторыми металлическими свойствами, включая серебристый блеск. Он образует ограниченное число гидридов, называемых силанами, которые являются аналогами углеводородов и имеют общую формулу 51 Н2 + 2- Но такие цепи ограничены предельным значением х = 6, и даже силаны с низкой молекулярной массой реагируют с галогенами и кислородом со взрывом. Кремний образует еще один класс полимеров-силоксаны, в которых атомы 81 связаны через мостиковые атомы кислорода [c.454]

Для твердых тел чаще более характерны смешанные виды связи. Известно, что ионная и ковалентная связи, а также ковалентная и металлическая не имеют резкого разграничения и может наблюдаться переход от одного вида связи к другому. Так, упрочнение металла в результате пластической деформации и легирования объясняется превращением металлической связи в ковалентную. При деформации в металлах появляются области высокой прочности и малой пластичности, приближающиеся по своим свойствам к типичным веществам, обладающим ковалентной связью (алмазу). [c.10]

Направленность ковалентной связи. Свойства молекулы, ее способ[[ост[ вступать в химическое взаимодействие с другими молекулами (реакционная с п о с о б н о с т .) зависят не только от прочности химических связей в молекуле, ио в значительной [c.133]

Насыщаемость ковалентной связи. Среди многих свойств ковалентной связи наиболее важны насыщаемость, поляризация и направленность. Насыщаемость химической связи — это то, что отличает ее от всех других видов взаимодействия частиц. Собственно, вся изложенная квантовохимическая теория ковалентной связи — основные положения МВС, обменный и донорно-акцепторный механизмы ее образования — служит обоснованием насыщаемости химической связи. [c.98]

Все упоминавшиеся до сих пор силикаты построены из дискретных анионов. Другой класс силикатов содержит бесконечные цепочки связанных между собой кремнекислородных тетраэдров. В некоторых минералах содержатся отдельные силикатные цепочки, описываемые формулой (8Юз) " . Одна из форм асбеста имеет двухцепочечную структуру, показанную на рис. 14-31. Двойные цепочки связываются друг с другом электростатическими силами, действующими между этими цепочками и упакованными вокруг них катионами На , Ре и Ре . Разъединение цепочек осуществляется гораздо легче, чем разрыв ковалентных связей внутри отдельной цепочки. Это объясняет нитевидную легко расщепляемую текстуру асбеста. В кремнекислородных тетраэдрах до одной четверти ионов кремния может замещаться ионами алюминия. Однако каждое такое замещение требует добавления одного положительного заряда путем введения другого катиона (например, К чтобы скомпенсировать заряд на силикатных атомах кислорода. Физические свойства силикатных минералов очень сильно зависят от того, какая доля ионов замещена ионами А1 и сколько дополнительных катионов необходимо в связи с этим для компенсации заряда. [c.634]

Глава XV ДРУГИЕ СВОЙСТВА КОВАЛЕНТНОЙ СВЯЗИ [c.262]

Другое важное свойство ковалентной связи — ее направленность. Чтобы образовалась прочная ковалентная связь, атомы должны быть определенным образом расположены друг, относительно друга. Это вытекает из симметрии электронных облаков, участвующих в образовании ковалентной связи связь будет тем прочнее, чем сильнее перекрываются электронные облака. [c.124]

Полупроводниковые свойства кремния, германия и некоторыя других простых веществ и соединений элементов IV группы периодической системы определяются прежде всего особенностями их электронной структуры и характером связи атомов в кристаллической решетке. Они имеют тетраэдрическую кристаллическую решетку каждый атом связан с четырьмя другими атомами ковалентной связью. При образовании этой связи происходит как бы перекрывание электронных орбит атомов и зр -гибридизация связей. Все связи становятся равноценными в любом тетраэдрическом направлении. Вследствие этого электроны сравнительно прочно связаны с атомами свободных электронов, способных проводить ток, насчитывается примерно [c.94]

Валентность элементов. Понятие валентности как числа единиц сродства данного атома к другим используется в химии давно. До создания квантовой теории химического строения были установлены такие ее свойства, как целочисленность и направленность/ которые считались фундаментальными свойствами ковалентной связи. Было обнаружено существование кратных (двойных и тройных) связей, переменной валентности элемента в различных соеди- [c.81]

Другие свойства валентности объясняются в рамках метода валентных связей так же, как и "соответствующие свойства ковалентных связей. [c.84]

О появятся две электронные пары и неспаренных электронов в молекуле О2 не будет. Однако исследование магнитных свойств кислорода свидетельствует о том, что в молекуле О2 имеются два неспаренных электрона. Ряд исследователей предприняли попытки усовершенствовать метод валентных связей и сделать его пригодным для истолкования этих ф актов. Однако более плодотворным оказался другой подход к объяснению и расчету ковалентной связи, получивший название метода молекулярных орбиталей (сокращенное обозначение метод МО). Значительный вклад в его [c.99]

Имеется большое число веществ, кристаллы которых состоят из атомов, связанных друг с другом ординарными ковалентными связями. Большинство из них обнаруживают полупроводниковые свойства. Это означает, что по мере повышения температуры в них постепенно разрываются ковалентные связи, и возникают металлические связи. Причиной образования металлических связей могут также служить сравнительно небольшие примеси посторонних атомов. Таким образом, эти вещества представляют собою промежуточную группу между чисто ковалентными молекулами, рассмотренными в предыдущих параграфах, и металлами. [c.131]

Валентность атома по теории Льюиса определяется числом электронов, отданных им на образование общих электронных пар с другими атомами. Ковалентная связь является более универсальной, чем ионная. Она возникает как между атомами одного и того же элемента (Н Н О О N М), так и между атомами разных, но близких по своим свойствам элементов (см. рис. 20). [c.60]

Атомно-ковалентные кристаллы. В узлах кристаллов располагаются атомы, образующие друг с другом прочные ковалентные связи. Это обусловливает высокую энергию решетки и соответственно физические свойства веществ (табл. 4.4 и 4.5). Из-за направленности ковалентных связей координационные числа и плотность упаковки в атомно-ковалентных кристаллах обычно невелики. Так, в кристалле алмаза углерод имеет л -гибридизацию и соответственно координационное число 4 (рис. 4.7). [c.101]

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]

Валентность. Как известно, под валентностью подразумевается свойство атома данного элемента присоединять или замещать определенное число атомов другого элемента. Мерой валентности поэтому является число химических связей, образуемых данным атомом с другими атомами. Таким образом, в настоящее время под валентностью химического элемента обычно понимается его способность (в более узком смысле — мера его способности) к образованию химических связей. В представлении метода валентных связей численное значение валентности соответствует числу ковалентных связей, которые образуют атом. [c.66]

На рис. 8 показано изменение потенциальной энергии двух атомов водорода в зависимости от межатомного расстояния. Нижняя кривая изображает состояние связи, а верхняя — состояние антисвязи. Минимальная точка нижней кривой соответствует межатомному расстоянию молекулы Нг в основном состоянии. Сближение ядер (при сжатии) быстро ведет к огромному возрастанию энергии системы. Энергия увеличивается и при отдалении атомов. Наоборот, верхняя кривая на всем своем протяжении обладает большей энергией, чем нижняя, и не имеет минимума в этом состоянии атомы не притягиваются. На рис. 9 представлены орбиты связей и антисвязей молекулы водорода видна также концентрация электронов между ядрами. Из рис. 9 очевидно и другое свойство ковалентной связи, а именно симметрия вращения (сфероида) по отношению к оси, проходящей через оба ядра. [c.67]

Текучесть солевых вулканизатов проявляется особенно при повышенных температурах [1, 2]. Текучесть вулканизатов легко устраняется при введении в состав резиновых смесей небольших количеств тиурама, серы, перекисей и других вулканизующих агентов, обеспечивающих образование в структуре вулканизата ковалентных связей. Сочетание стабильных ковалентных связей с ионными способствует значительному улучшению общего комплекса свойств вулканизатов, по сравнению с вулканизатами, содержащими только ионные или ковалентные связи [1, 7]. К необычным свойствам солевых вулканизатов относится также способность их растворяться в определенных условиях [9, 10]. При использовании растворителя, состоящего из бензола с небольшими добавками этанола (10 1), вулканизаты на основе СКС-30-1 с любыми катионами растворяются при обычной температуре. После испарения растворителя пространственная вулканизационная структура восстанавливается, о чем свидетельствуют высокие физико-механические свойства пленок, полученных из раствора. [c.402]

Отличие строения атома бериллия от строения атомов магния и щелочноземельных элементов сказывается и на свойствах его соединений. Так, Ве(0Н)2—единственное в подгруппе оспование, обладающее амфотерными свойствами (см. ниже). Кроме того, для щелочноземельных металлов и магния характерно образование ионных соединений, тогда как атомы бериллия обычно связаны с атомами других элементов скорее ковалентной связью, чем ионной. [c.610]

Меж молекулярные связи и отвечающие им молекулярные кристаллические решетки образуются в кристаллах тех соединений, в молекулах которых связи являются ковалентными. Ковалентная связь обладает свойством насыщаемости и насыщается уже межатомными связями в самих молекулах. Поэтому молекулы в целом притягиваются друг к другу только сравнитель- [c.126]

По поведению при нагреве и охлаждении полимерные связующие принято разде.оять на термопластичные и термореактивные. Свойства термопластичных полимерных связуюпщх позволяют получать изделия из них литьем под давлением, экструзией, напылением и широко использовать при их изготовлении автоматизированное оборудование. Макромолекулы термопластичных полимеров имеют линейное строение и получаются из мономеров, имеющих по две функциональные группы, которые присоединяются друг к другу прочными ковалентными связями. Между собой макромолеку-лярные цепи связаны слабыми ван-дер-ваальсовскими силами. [c.74]

Некоторые элементарные металлоиды отличаются полупроводниковыми свойствами. Эти свойства обусловлены особым состоянием электронов в кристаллической решетке полупроводников. Каждый атом металлоида в кристалле связан с другими атомами ковалентной связью. В кристаллах полупроводников валентные электроны закреплены в атомах непрочно и под влиянием нагревания или облучения могут, возбуждаясь, отрываться от связываемых ими атомов и свободными уходить в междуузлия решетки. Наличие свободных электронов в кристаллах металлоидов сообщает им некоторую электронную проводимость. При переходе электрона в свободное состояние у данного атома остается свободная орбиталь или так называемая д ы р к а . Эта дырка может заполниться при перескоке валентного электрона соседнего атома, в котором тогда возникает новая дырка. Если при наложении электрического поля свободные электроны будут передвигаться к положительному полюсу, то дырки будут передвигаться к отрицательному полюсу. Это передвижение дырок, равносильное передвижению положительных зарядов, сообщает кристаллам металлоидов еще так называемую дырочную проводимость. В совершенно чистом полупроводнике в каждый данный момент число дырок равно числу свободных электронов. Однако вследствие того, что подвижности электронов и дырок различны, значения электронной (п) и дырочной (р) проводимости в общей электропроводности чистого металлоида (значение которой очень невелико) не равны друг другу. Соотношение между числами свободных электронов и дырок в кристалле металлоида можно изменить, если в металлоид ввести даже очень незначительную примесь другого металлоида или, наоборот, металла. Пол у проводимость отличается от обычной металлической электропроводности не только своей малой величиной. Она увеличивается с повышением температуры и сильно зависит от освещения полупроводника. Наиболее же существенным признаком полупрово-димости является крайняя чувствительность к наличию примесей даже в самых ничтожных количествах. [c.44]

Доквантовая теория химического строения устанавливала целочисленность валентности, существование кратных (двойных и тройных) связей и переменную валентность элементов в зависимости от того, в какое соеданение элемент входит. Устанавливалась также связь между высшей валентностью по водороду и по кислороду и номером группы периодической системы, в которой находится элемент. С развитием стереохимии представление о валентности дополнилось учением о направленности валентности. Со гласно этому учению химическая связь ха рактеризуется не только определенным чио лом единиц сродства, валентностью, но и направленностью валентности в пространстве. Так принималось, что валентностЯ атома углерода направлены под углом друг к другу в 109°28, т. е. от атома углерода, находящегося в центре Правильного тетраэдра, к его вершинам. Направленность валентности и ее целочисленность считались фундаментальными свойствами ковалентной связи. [c.182]

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]

Одним ИЗ наиболее характерных и важных свойств ковалентной связи, в отличие от ионной связи, является ее неизменная пространственная налравленность. Так, в ковалентно построенных симметричных молекулах СН4, ССЦ, С(СНз)4 угол между направлениям связей равен 109°28. Ковалентные связи кислорода, серы, азота, фосфора, мышьяка и некоторых других элементов также имеют определенное направление в пространстве. [c.102]

Как и в других соединениях, ковалентная связь в гидридах обладает большой энергией— 60—140 ккал1моль, уменьшающейся (в одной и той же группе) с увеличением атомного веса элемента. Гидриды элементов подгрупп IVA—VIIA обладают свойствами, присущими соединениям с ковалентной связью низкомолекулярные соединения газообразны или легко летучи обладают высокой термической стабильностью от 400 до 1000° С и более не проводят электрический ток в большинстве случаев хорошо растворимы. В твердом состоянии эти гидриды имеют молекулярную решетку в газообразном — молекулы не ассоциированы. [c.15]

При рассмотрении свойств ковалентных связей в органических молекулах, которое было проведено в предыдущей главе, мы убедились, что в первом приближении их. можно считать по-стоянны.мн характеристиками связей. Такой подход является достаточно плодотворны.м, если нас интересует только принципиальная возможность органической молекулы вступать в те или иные реакции. Однако он оказывается явно недостаточным, если мы пытаемся объяснить, поче.му изменения в строении молекул приводят к изменениям в их реакционной способности. Бесспорно, это связано с тем, что имеющиеся в молекуле группировки взаимодействуют друг с друго.м. Это взаимодействие приводит к из.ме-нен1 ям в распределении электронной плотности в молекуле, меняет ее геометрическое строение, что неизбежно будет сказываться [c.52]

Силовые постоянные f, об определении которых было сказано выше, являются характерными свойствами ковалентных связей. Они изменяются строго параллельно энергиям связей (но их не следует путать с последними силовые постоянные являются мерой сил возврата, а энергии связей — мерой сил притяжения между атомами при равновесии). Силовые постоянные связей С —С, С = С и С=С равны соответственно 4,5, 9,8 и 15,6-10 дин1см, изменяясь, таким образом, параллельно длинам и энергиям рассмотренных связей. Из силовых постоянных можно сделать выводы относительно характера связи например, в случае окиси углерода (18,6-10 дин/см) и изонитрилов значения силовых постоянных оказались того же порядка, что и значения, найденные для других тройных связей. [c.106]

Хотя и существуют простые атолшые кристаллы, подобные алмазу и A1N, многие свойства ковалентных связей, в особенности рассмотренные в предыдущей главе, лучше иллюстрируются комплексными соединениями и комплексными ионами различных типов, и этот интересный раздел химии в значительной мере можно уяснить на основании излагаемых здесь основных принципов. Вопросы, возникающие в связи с переходом к другим типам связей, несомненно, не ограничиваются атомными кристаллами простого типа, но имеют совершенно такое же значение также и в случае комплексных соединений. Как мы видели из изложенного на предыдущих страницах, существуют комплексные ионы различных типов, обычно представляющие вполне устойчивые конфигурации. В некоторых отношениях изучение этих ионов дает больше, чем изучение простых атомных кристаллов поэтому представляется более удобным начать эту главу с рассмотрения ионов, а не кристаллов. [c.285]

С другой стороны, Гольдшмидт [17] наблюдал, что в ковалент- ых кристаллах с тетраэдрической структурой, имеющих по восемь валентных электронов на стехиометрическую молекулу, межатомные расстояния практически одинаковы для всего ряда изостер. Как видно из табл. 37, правило Гольдшмидта соблюдается тем лучше,, чем более ковалентен ряд соединений. Таблица составлена таким образом, что выявляет характер постепенного увеличения межатомных расстояний с усложнением электронного строения. Такой метод представления результатов, повидимому, лучше выражает некоторые свойства ковалентной связи, чем простая таблица ковалентных радиусов, но, конечно, никоим образом не является несовместимым с обычным. В действительности, табл. 37 дает следующий упрощенный ряд ковалентных радиусов [c.330]

Химические свойства водорода в значительной степени определяются способностью его атомов отдавать единственный имеющийся у них электрон и превращаться в положительно заряженные ионы. При этом проявляется особенность атома водорода, отличающая его от атомов всех других элементов отсутствие про ме 4<уточиых электронов между валентным электроном и ядром. Иои водорода, образующийся в результате потери атомом водо рода электрона, предбтавляет собой протон, размефы которого на несколько порядков меньше размера катионов в(зсх других эле ментов. Поэтому поляризующее действие протона очень велико, вследствие чего водород ие способен образовывать ионных соеди нений, в которых он выступал бы в качестве катиона. Его соединения даже с наиболее активными неметаллами, например, е фтором, представляют собой вещества с полярной ковалентной связью. [c.344]

Выступая в качестве донора электронной пары, атом азота может участвовать в образовании по донорно-акцепторному способу четвертой ковалентной связи с другими атомами или ионамн, обладающими электронно-акцепторными свойствами. Этим объясняется чрезвычайно характерная для аммиака способность вступать в реакции присоединения. [c.401]

Исключительным свойством углерода, обусловливающим огообраэие органических соединений, является способность его шов соединяться прочными ковалентными связями друг с дру-л, образуя углеродные цепи практически неограниченной ины [c.455]

Пластичность металлов также объясняется специфическими свойствами металлической связи. При мехаиическом воздействии на твердое тело отдельные слои его кристаллической решетки смещаются отиосительнс друг друга. В кристаллах с атомной структурой это приводит к разрыву ковалентных связей между атомами, принадлежащими различным слоям, и кристалл разрущается. В кристаллах с ионной структурой при взаимном смещении слоев неизбежно создается такое положение, при котором рядом оказы-вйются одноименно заряженные ионы при этом возникают силы Е ле.- лростатнческого отталкивания и кристалл также разрушается. В случае же металла при смещении отдельных с. юев его кристаллической решетки происходит лишь некоторое перераспределение электронного газа, связывающего друг с другом атомы металла, но разрыва химических сг,язей не происходит—металл деформируется, пе разрушаясь. [c.534]

Ковалентные связи имеют четкую пространственную ориентацию, которая имеет зачастую опред ляющее значение для свойств молекулярных соединений, и того, как молекулы взаимодействуют друг с другом. Трехмерные модели позволяют нагл)1дно представить пространственное строение молекул. При выполнении следующей лабораторной работы вы сами сделаете такие модели. [c.187]

Наиболее примечательными свойствами цинка, Zn, кадмия, Сс1, и ртути, Hg, является их слабое сходство с остальными металлами. Все эти металлы мягкие и имеют низкие температуры плавления и кипения. Ртуть-единственный металл, представляющий собой при комнатной температуре жидкость. Цинк и кадмий напоминают по химическим свойствам щелочно-земе льные металлы. Ртуть более инертна и похожа. на Си, А и Аи. Ддя всех трех элементов, 2п, Сс1 и Н , характерно состояние окисления -Ь 2. Ртуть также имеет состояние окисления + 1 в таких соединениях, как Н 2С12. Но ртуть(1) всегда обнаруживается в виде димерного иона причем рентгеноструктурные и магнитные исследования показывают, что два атома Hg связаны друг с другом ковалентной связью. Таким образом, ртуть имеет в Hg2 l2 степень окисления -I- 1 лищь в том же формальном смысле, в каком кислород имеет степень окисления — 1 в пероксиде водорода Н—О О—Н. [c.449]

С галогенами водород связывает гораздо большее число признаков газообразное состояние (при обычных условиях), двух-атомность, ковалентность связи в молекуле Нг, наличие в большинстве соединений полярных связей, например в НС1 в отличие от Na l, неэлектропроводность (как в газообразном, так и в жидком и твердом состояниях), близость энергий ионизации /н и /г. в то время как /м С/н. К перечисленным признакам можно прибавить и другие, в частности сходство гидридов с галогенидами, закономерное изменение свойств в ряду Н — At (рис. 3.77). Можно привести много других примеров линейной взаимосвязи свойств в ряду Нг —Гг, аналогичной показанной на рис. 3.77. В ряду водород — щелочные металлы подобные зависимости обычно не наблюдаются. [c.463]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология