Ван-дер-Ваальса взаимодействия представление электронов-точек

Вандерваальсовы силы. Большинство взаимодействий между молекулами, отличающихся от обычных ионных и ковалентных связей, принято в целом называть вандерваальсовыми силами притяжения. Эти силы, представление о которых было впервые введено голландским ученым Ван-дер-Ваальсом, обусловлены взаимодействием положительных и отрицательных зарядов соседних атомов. Можно представить себе, что электроны атома А отталкивают электроны атома В, но притягивают положительный заряд ядра В, и в то же время электроны атома В отталкивают электроны атома А, но притягивают положительный заряд ядра А. Положительные заряды ядер А и В отталкивают друг друга кроме того, большие силы отталкивания возникают от взаимодействия между электронными облаками атомов А и В при их сближении. Равновесие между силами отталкивания и притяжения достигается при межъядерном расстоянии порядка 4 А. При больших межъядерных расстояниях, от 4 до 10 А, преобладают силы притяжения (см. рис. 8.24). Эти силы притяжения довольно слабы и убывают обратно пропорционально шестой степени расстояния между атомами. [c.145]

При образовании гомоатомных соединений (простых веществ) все эффекты, связанные с разностью электроотрицательностей взаимодействующих атомов, исключаются. Поэтому в простых веществах не реализуются полярные, а тем более преимущественно ионные связи. Следовательно, в простых веществах осуществляется лишь металлическая и ковалентная связь. Следует при этом учесть и возможность возникновения дополнительного ван-дер-ваальсов-ского взаимодействия. Преобладание вклада металлической связи приводит к металлическим свойствам простого вещества, а неметаллические свойства обусловлены преимущественно ковалентным взаимодействием. Для образования ковалентной связи взаимодействующие атомы должны обладать достаточным количеством валентных электронов. При дефиците валентных электронов осуществляется коллективное электронно-атомное взаимодействие, приводящее к возникновению металлической связи. На этой основе в периодической системе можно провести вертикальную границу между элементами П1А- и 1УА-групп, слева от которой располагаются элементы с дефицитом валентных электронов, а справа — с избытком. Эта вертикаль называется границей Цинтля Ее положение в периодической системе обусловлено тем, что в соответствии с современными представлениями о механизме образования ковалентной связи особой устойчивостью обладает полностью завершенная октетная электронная 5 /гр -конфигурация, свойственная благородным газам. Поэтому для реализации ковалентного взаимодействия при образовании простых веществ необходимо, чтобы каждый атом пмел не менее четырех электронов. В этом случае возможно возникгювение четырех ковалентных связей (5/) -гибридизация ), что и реализуется у элементов 1УА-группы (решетка типа алмаза у углерода, кремния, германия и а-олова с координационным числом 4). Если атом имеет 5 валентных электронов (УА-группа), то до завершения октета ему необходимо 3 электрона. Поэтому он может иметь лишь три ковалентные связи с партнерами (к. ч. 3). В этом случае кристалл образован гофрированными сетками, которые связаны между собой более слабыми силами. Получается слоистая структура, в которой расстояние между атомами, принадлежащими одному слою, намного меньше, чем между атомами различных слоев (черный фосфор, мышьяк, сурьма) [c.29]