Навігація
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Головна arrow Природознавство arrow ОРГАНІЧНА ХІМІЯ
Переглянути оригінал

ТИПИ ХІМІЧНОГО ЗВ'ЯЗКУ

Ковалентний зв'язок

Основним типом хімічних зв'язків в органічних сполуках є ковалентні зв'язки.

Ковалентного називається хімічний зв'язок, утворена за рахунок усуспільнення електронів пов'язують атомів.

Для квантово-механічного опису ковалентного зв'язку використовують два основних підходи: метод валентних зв'язків (ВС) і метод молекулярних орбіталей (МО). Тут зупинимося лише на першому з них.

В основі методу ВС лежить уявлення про спарюванні електронів, що відбувається при перекривання АО. Узагальнена пара електронів з протилежними спинами утворює між ядрами двох атомів область з підвищеною електронною щільністю, що притягає обидва ядра. Виникає двухелектронная ковалентний зв'язок. АТ в молекулі зберігають свою індивідуальність. Обидва спарених електрона залишаються на АТ пов'язаних атомів, тобто вони локалізовані між ядрами.

А (сигма) - і до (пі)-зв'язку. (пі) -Електронна

Існують два типи ковалентного зв'язку: а (сигма) - і до (пі)-зв'язку.

о-зв'язком називається одинарна ковалентний зв'язок, утворена при перекривання АО по прямій (осі), що з'єднує ядра двох пов'язують атомів з максимумом перекривання на цій прямій.

а-Зв'язок може виникати при перекривання будь-яких (s-, р- у гібридних) АТ. У органогенов (вуглець, азот, кисень, сірка) в освіті a-зв'язків можуть брати участь гібридні орбіталі, що забезпечують більш ефективне перекривання (рис. 2.7).

а = Зв'язки

Мал. 2. 7. а = Зв'язки

Крім осьового можливий ще один вид перекривання - бічне перекривання р- АТ, що приводить до утворення л-зв'язку.

л-Связио називається зв'язок, утворена при бічному перекривання негібрідізованнихр-АТ з максимумом перекривання але обидві сторони від прямої, що з'єднує ядра атомів (рис. 2.8).

я ° Зв'язок

Мал. 2.8. я ° Зв'язок

Зустрічаються в органічних сполуках кратні зв'язку є поєднанням а- і л-зв'язків: подвійна - однієї а- і однієї л-, потрійна - однієї а- і двох л-зв'язків.

Властивості ковалентного зв'язку виражаються через її кількісні характеристики - енергію, довжину, полярність, поляризованість.

Енергія зв'язку являє собою енергію, що виділяється при її утворенні або необхідну для роз'єднання двох пов'язаних атомів. Енергія служить мірою міцності зв'язку: чим більше енергія, тим зв'язок міцніше.

Довжина зв'язку - це відстань між центрами пов'язаних атомів. Подвійний зв'язок коротше одинарної, а потрійна - коротше подвійний. Для зв'язків між атомами вуглецю, що знаходяться в різному стані гібридизації, характерна загальна закономірність: зі збільшенням частки 5-орбіталі в гібридної орбіталі зменшується довжина зв'язку. Наприклад, в ряду сполук пропан СН 3 -СН 2 СН 3 , нропен СН 3 -СН = СН 2 , іронії СН 3 -С = СП довжина зв'язку СН 3 -С відповідно дорівнює 0,154,0,150 і 0,146 нм.

Полярність зв'язку обумовлена нерівномірним розподілом (поляризацією) електронної щільності. Полярність молекули кількісно оцінюють величиною її дипольного моменту, вимірюваного в кулон-метрах або Деба (1 Д = 3,4 * 10 -30 Кл м). З дипольних моментів молекули можуть бути обчислені дипольні моменти окремих зв'язків. Чим більше дипольний момент, тим зв'язок полярних. Причиною полярності зв'язку служить відмінність в електронний торгівельний ™ пов'язаних атомів.

Електронегативність характеризує здатність атома в молекулі притягати електрони, що беруть участь в утворенні хімічного зв'язку. Зі збільшенням електронегативності атома зростає ступінь зміщення в його сторону електронів зв'язку.

Електронегативність не є абсолютною константою елемента. Вона залежить від ефективного заряду ядра, виду гібридизації АТ і впливу заступників. Наприклад, електронний торгівельний атома вуглецю, що знаходиться в стані sp 1 - або ^ / ^ - гібридизації, вище, ніж в стані 5 / г * гібридизації, що пов'язано зі збільшенням у гібридної орбіталі частки 5-орбіталі. При переході атомів з sp ' ] - в sp 2 - і далі в 5р-гібрідізованпое стан поступово зменшується протяжність гібридної орбіталі (особливо в напрямі, який забезпечує найбільшу перекривання при утворенні a-зв'язку), а це означає, що в такій же послідовності максимум електронної щільності розташовується все ближче до ядра відповідного атома.

У разі неполярной або практично неполярной ковалентного зв'язку різницю в електронегативності пов'язаних атомів дорівнює або близька до нуля. Зі збільшенням різниці в електронегативності зростає полярність зв'язку. При різниці до 0,4 говорять про слабополярной, більше 0,5 - сільнополярних ковалентного зв'язку і більше 2,0 - іонної зв'язку.

Поляризуемость зв'язку виражається в зміщенні електронів зв'язку під впливом зовнішнього електричного поля, в тому числі і інший реагує частки. Поляризуемость визначається рухливістю електронів. Електрони тим більш рухливими, ніж далі вони знаходяться від ядер. За поляризуемости я-зв'язок значно перевершує a-зв'язок, так як максимум електронної щільності я-зв'язку розташовується далі від пов'язують ядер. Поляризуемость значною мірою визначає реакційну здатність молекул по відношенню до полярних реагентів.

w-Електрони. Крім електронів, що беруть участь в утворенні а- і я-зв'язків, багато атоми в молекулах органічних сполук мають на зовнішньому електронному рівні неподеленную пару електронів, що не приймає участі в утворенні зв'язку. Носіями неподіленого пар електронів (n-електронів) є атоми азоту, кисню, сірки, галогенів:

Неподеленнис пари електронів грають важливу роль в прояві хімічних властивостей сполук. Зокрема, вони відповідальні за здатність з'єднань вступати в донорно-акцепторна взаємодія.

 
Переглянути оригінал
< Попередня   ЗМІСТ   Наступна >
 
Дисципліни
Агропромисловість
Аудит та Бухоблік
Банківська справа
БЖД
Географія
Документознавство
Екологія
Економіка
Етика та Естетика
Журналістика
Інвестування
Інформатика
Історія
Культурологія
Література
Логіка
Логістика
Маркетинг
Медицина
Нерухомість
Менеджмент
Педагогіка
Політологія
Політекономія
Право
Природознавство
Психологія
Релігієзнавство
Риторика
Соціологія
Статистика
Техніка
Страхова справа
Товарознавство
Туризм
Філософія
Фінанси
Пошук