Свойства ковалентной связи

Н∙ + ∙ Cl = H:Cl

В результате происходит смещение электронного облака в сторону атома хлороа. Возникает асимметрия в распределении положительных и отрицательных зарядов между взаимодействующими атомами. Такие молекулы представляют собой электрический диполь, а такая ковалентная связь называется полярной. В молекуле HCl общая электронная пара смещена в сторону более электроотрицательного атома хлора, это приводит к тому, что на атоме хлора возникает эффективный отрицательный заряд (-0,18 заряда электрона). У атома водорода также появляется эффективный положительный заряд (+0,18 заряда электрона).

Расстояние между центрами тяжести эффективных зарядов (q+ и q-) называется длиной диполя.

Центры тяжести эффективных зарядов не совпадают с центрами ядер взаимодействующих атомов, поэтому длина диполя всегда меньше длины связи.

Мерой полярности связи является электрический момент диполя (ЭМД) µ, представляющий собой произведение длины диполя l на абсолютный эффективный заряд q: µ= ql. Электрический момент диполя обычно выражается в дебаях (D): 1D = 3,33 ∙ 10^-30 Кл ∙ м.

ЭМД связи является векторной величиной, направленной от положительного полюса к отрицательному:

q+ -------------- q-

_________

В многоатомных молекулах суммарный ЭМД молекулы равен векторной сумме ЭМД отдельных связей. Поэтому полярность и неполярность молекулы, определяемая её ЭМД, зависит от симметричности распределения зарядов, которая в свою очередь, обусловлена геометрической структурой молекулы. Так, например, в молекуле СО₂ все связи полярны, а сама молекула является неполярной вследствие линейного строения. В то же время молекула Н₂О из-за своего углового строения является полярной.

Многие свойства веществ, такие как растворимость, способность к диссоциации и др., в сильной степени зависят от полярности связей в веществе.

Поляризуемость атомов, ионов, молекул – это способность этих частиц приобретать дипольный момент µ в электрическом поле. Появление дипольного момента µ обусловлено смещением электронов под действием электрического поля.

Полярность связей и всей молекулы в целом может изменяться под действием внешнего электрического поля, такое поле может создавать другая молекула или ион. В результате поляризации неполярные молекулы могут стать полярными, а полярные превратиться в ещё более полярные вплоть до полного разрыва отдельных связей с образованием положительных и отрицательных ионов:

Н:Cl → Н:Cl → H ⁺ + Cl ^-

Такого типа разрыв связи называется гетеролитическим (или ионным).

В отличие от него гомолитический (или радикальный) разрыв связи имеет место при распаде молекулы на атомы или радикалы:

Н: Cl → H · + · Cl

Дата добавления: 2013-12-13