13.Химическая связь. Параметры химической связи: энергия связи, длина связи, валентный угол.

Химической связью называется совокупность взаимодействий ядер и электронов, приводящая к образованию молекул.

Химическая связь образуется только в том случае если при сближении, полная энергия атомов снижается. Более устойчива та система атомов, которая содержит меньше энергии.

При сближении двух атомов (например, водорода) между ними возникают силы отталкивания одноименных зарядов и силы притяжения различных зарядов ядер и электронов.

Количественные характеристики химической связи.

Химическая связь характеризуется рядом параметров.

Чаще всех основным параметром относят энергию и длину связи.

Если молекула состоит из трех и более атомов, то к этим параметрам добавляют еще и валентный угол.

Энергией связи называют ту энергию, которую необходимо затратить для ее разрыва. При этом молекула должна находится в основном (невозбужденным ) состоянии. Эта величина определяет прочность связи. Чем больше энергии затрачиваемая на разрыв связи, тем прочнее связь.

Единица измерения связи кДж/моль энергия связи в ряду однотипных молекул постепенно изменяется.

Например, энергия связи Н-Г в ряду галогеноводород в НF,HCI,HBr,HI уменьшается ( увеличении радиуса Г) HF=565,7кДж/моль,HI=294,7кДж/моль

Зная энергию связи в молекуле, можно судить о ее реакционной способности и производить термохимические расчеты.

Длиной связи называют среднее расстояние между ядрами, отвечающее минимуму энергии системы.

1.В ряду аналогичных молекул длина связи изменяется закономерно.

Например, в ряду Н-Г длина связи увеличивается сверху вниз (с возрастанием размера атома Г)

2.В молекулах близких по хим. природе в пределах одного гомологического ряда длины связей между ядрами элементов мало различаются (т.е. можно считать постоянными)

Например, длины связей С-С в предельных углеводородах.

3.Кроме того на длину связи влияет ее кратность, которая определяется числом электронных пар, связывающих два атома. С увеличением кратности связей происходит их упрочнение, между ядерными расстояния уменьшаются так, длина связи С-С = 0,154нм;

С-С =0,135нм; С-С = 0,121нм.

Валентные углы это углы между связями в молекуле их схематически можно представит как углы между прямыми линиями, соединяющими ядра атомов в молекуле. Эти воображаемые прямые проведенные через два ядра называют линиями связи. Величины вал. углов зависят от природы атомов и характера связи.

Простые двухатомные молекулы всегда имеют линейную структуру . С = О

Трехатомные и более сложные молекулы обладают различными конфигурациями.

Например, в молекуле Н₂О угол между линиями связи Н-О = 104,5⁰

О

/ \

Н Н

4. Метод валентных связей для описания и расчета ковалентных связей используются два метода: метод валентных связей (МВС) и метод молекулярных орбиталей (ММО)

14. Ковалентная связь. Метод валентных связей (мвс). Полярная и неполярная ковалентная связь. Механизмы образования (обменный, донорно-акцепторный)