Параметры химической связи

Последняя связь получила название водородной и обозначается тремя точками.

Водородная связь

Многочисленные экспериментальные данные свидетельствуют о том, что атом водорода способен соединяться одновременно с двумя другими атомами, входящими в состав разных молекул или одной и той же молекулы. С одним из атомов (А) водород обычно связан значительно сильнее (за счет ковалентной связи), чем с другим (В).

Водородная связь образуется между активными атомами водорода и сильно электроотрицательными атомами атому (фтор, кислород, азот, реже хлор, бром, сера). Активными называются атомы водорода, связанные с другим атомом сильно полярной ковалентной связью.

Возможность образования водородной связи является результатом особых свойств атома водорода, а именно – наличия у него одного единственного электрона. Если этот электрон полностью или частично переходит к другому атому, то остается в той или иной мере неэкранированный протон, т.е. частица с единичным положительным зарядом и очень малым радиусом. Это создает возможность протону очень близко подходить к неподеленной электронной параме, принадлежащей сильно электроотрицательному атому и взаимодействовать с ней. При этом атом водорода (положительный заряд) внедряется в электронное облако другого атома (отрицательный заряд).

Водородная связь по своему характеру в основном является электростатической. Ее энергия значительно ниже (в 15-20 раз) энергии ковалентной связи и равна 4-33 кДж/моль, тем не менее она в значительной мере определяет как химические, так и физические свойства соединений.

Параметрами, характеризующими химическую связь являются ее энергия, длина, полярность, поляризуемость и направленность.

Рассмотрим важнейшие параметры, характеризующие химическую связь.

Энергия связи. Химическая связь возникает только в том случае, если при сближении атомов полная энергия системы понижается, т.е. энергия системы двух атомов, связанных химической связью, ниже энергии системы тех же атомов, не связанных между собой. Понижение энергии происходит вследствие перекрывания электронных облаков неспаренных электронов, принадлежащих двум соединяющимся атомам. Чем больше перекрывание, тем больше понижение энергии системы.

Энергия, которая выделяется при образовании химической связи между двумя атомами. Называется энергией связи между этими атомами. На рисунке энергия связи соответствует точке А.

Энергия связи численно равна энергии, которую нужно затратить на разрыв данной ХС, поэтому энергия связи – главная характеристика, являющаяся мерой прочности связи. Чем больше энергия связи, тем прочнее данная связь. Например, при образовании 1 моль молекул водорода из свободных атомов выделяется 436 кДж энергии. Эта величина характеризует прочность связи между атомами водорода в молекуле.

Дата добавления: 2013-12-13