44. Свойства гибридизированных ковалентных связей

45. Сигма и пи связь

Сигма- и пи-связи (- и -связи), ковалентные химические связи, характеризующиеся определенней, но различной пространственной симметриейраспределения электронной плотности. Как известно, ковалентная связь образуется в результате обобществления электронов взаимодействующихатомов. Результирующее электронное облако -связи симметрично относительно линии связи, т. е. линии, соединяющей ядра взаимодействующихатомов. Простые связи в химических соединениях обычно являются (т-связями (см. Простая связь). Электронное облако -связи симметрично относительно плоскости, проходящей через линию связи (рис. 1, б), причём в этой плоскости (называемой узловой) электронная плотность равна нулю. Употребление греческих букв  и  связано с соответствием их латинским буквам s и р в обозначении электронов атома, при участии которых впервые появляется возможность для образования - и -связей соответственно. Поскольку облака атомных р-орбиталей (p_x, р_у, p_z) симметричны относительно соответствующих осей декартовых координат (х, у, z), то, если одна р-орбиталь, например p_z, принимает участие в образовании -связи (ось z — линия связи), две оставшиеся р-орбитали (p_x, p_y) могут принять участие в образовании двух -связей (их узловые плоскости будут yz и xz соответственно; см. рис. 2). В образовании  и -связей могут принять участие также d- (см. рис. 1) и f-электроны атома.

  Если между атомами в молекуле возникают одновременно как -, так и -связи, то результирующая связь является кратной (см. Кратные связи,Двойная связь, Тройная связь, а также Валентность).

 

Рис. 1. Схематическое изображение пространственной ориентации орбиталей при образовании -связи в результате s — s-, s — p_-, p_ — p_-взаимодействий (а) и -связи в результате p_ — , p_ — , d_ — d_ — взаимодействий (б).

Рис. 2. Схематическое изображение облаков p_x-, р_у-, p_z- электронов. Показаны оси декартовых координат и узловые плоскости p_x- и р_у-орбиталей.

46. Дипольный момент

47. Геометрия простых и сложных молекул

48. Одинарная и кратная свзяь Связи σ и π. Одинарные и кратные связи

Два атома между собой могут образовывать и кратные связи, то есть двойные и тройные. При этом составляющая, образующаяся первой, всегда будет σ-связью (обладает наибольшей прочностью и определяет геометрическую форму молекулы).

Вторая и третья составляющие называются π-связями, они образуются при боковом перекрывании любых орбиталей, кроме s-орбиталей:    

Например, 2p-орбитали двух атомов углерода могут сформировать между собой одинарную, двойную и тройную связи. В первом случае образуется остов молекулы этана C₂H₆.

При двойном связывании атомов углерода первые 2p-орбитали создают σ-связь, а вторые - π-связь; в этом случае образуется остов молекулы этиленаC₂H₄.

При тройном связывании (одна σ-связь, две π-связи) образуется остов молекулы ацетилена C₂H₂.

Такие кратные связи всегда короче и прочнее, чем одинарные, их труднее разорвать. Часто именно этим объясняется химическая инертность веществ - таких, как азот N₂ (:N≡N:) и диоксид углерода CO₂ (O=C=O).

Примеры частиц с кратными связями - это также молекулы SO₃, SO₂, NO₂ и анионы CO₃²⁻, SO₄²⁻, SO₃²⁻