Ковалентная связь

Природа химической связи.

Причина химической связи одна – взаимодействие ядер и электронов. Однако, хотя и условно, можно выделить 5 типов связи: ионная, ковалентная, водородная, металлическая и дисперсионное (вандерваальсово) взаимодействие. Для органической химии наиболее важными являются первые три.

При образовании любой связи (ионной или ковалентной) всегда образуется октетная электронная оболочка вокруг атомов, образующих эту связь в соответствии с октетной теорией Льюиса (1916 г.). Исключение составляет водород, вокруг которого в таком случае образуется 2-х электронная (как у гелия) оболочка. Таким образом, образуются электронные оболочки, характерные для инертных газов. Пример:

Заменив пары электронов на черточки, изображающие связь, получаем привычную формулу метана, приведенную выше в разделе 1.3.2.

Неполярная ковалентная связь с симметричным распределением электронов между связываемыми атомами характерна для углеводородов с 2-мя одинаковыми атомами, например, связь С-С в этане. Полярной ковалентная связь становится, если связываемые ею атомы различаются по электроотрицательности.

По своей электроотрицательности элементы располагаются в ряд (по Полингу):

Н Li B C N O F Cl

2,1 1 2 2,5 3 3,5 4 3,0

Вследствие большей электроотрицательности углерода по сравнению с водородом в метане, этане и любом другом углеводороде электроны связей слегка оттянуты к углероду, который слегка (частично) заряжен отрицательно, а водород положительно. Дипольные моменты (le, где l – расстояние между зарядами, е – величина заряда) и метана и этана равны 0 (молекулы неполярны), ибо указанные выше сдвиги электронов вследствие тетраэдрического расположения связей у атома углерода взаимно компенсируются (суммарный вектор сдвигов равен 0). Пример полярной ковалентной молекулы: Н₃С^d+ Cl^d- (как и в НCl в газовой фазе). Дипольный момент здесь не равен 0, молекула полярна.

Октетные формулы Льюиса дают возможность изобразить структурные формулы многих органических соединений:

Этан этилен ацетилен формальдегид

Эти же формулы в привычной форме:

Дата добавления: 2014-01-11