| >> |
№41800
Из ме не ние ги б ри ди за ции ор би та лей ато ма ве дет к из ме не нию его ко ва -
лент но го ра ди у са и длины его связей с другими атомами.
Со еди не ние Связь Дли на свя зи r, нм Связь Дли на свя зи r, нм
CH3–CH3 Csp3–Csp3 0,154 Csp3–H 0,111
CH2=CH2 Csp2=Csp2 0,134 Csp2–H 0,110
HC≡CH Csp≡Csp 0,120 Csp–H 0,108
1.5.3. По ляр ность свя зи
По пра ви лу ок те тов Лью и са, каж дый из ато мов, которые свя зан ы ко ва -
лент ной свя зью, вно сит в нее по од но му эле к тро ну. Од на ко лишь в не ко -
то рых ко ва лент ных свя зях па ра эле к тро нов рав но мер но рас пре де ле на в об -
ла с ти пе ре кры ва ния ор би та лей меж ду ато ма ми. Та кое рас пре де ле ние
эле к тро нов ха рак тер но преж де все го для мо ле кул, образованных оди на ко -
вы ми ато ма ми:
Cl : Cl H3C : CH3
хлор этан
По это му ко ва лент ные свя зи Cl–Cl и C–С, на при мер, в мо ле ку лах хло ра
и эта на яв ля ют ся не по ляр ны ми. Кро ме С–С-свя зей в уг ле во до ро дах к не по -
ляр ным ча с то от но сят и С–Н-свя зи. Од на ко эти свя зи пра виль нее рас сма -
т ри вать как ма ло по ляр ные.
Свя зи ато ма уг ле ро да с ато ма ми боль шин ст ва эле мен тов яв ля ют ся
по ляр ны ми: па ра эле к тро нов в них сме ще на в сто ро ну бо лее эле к т ро от ри ца -
тель но го ато ма:
Эле к т ро от ри ца тель ность — спо соб ность ато ма при тя ги вать эле к тро ны
соб ст вен ной эле к трон ной обо лоч ки: чем боль ше эле к т ро от ри ца тель ность
эле мен та, тем силь нее при тя же ние меж ду яд ром и внеш ни ми (ва лент ны ми)
эле к тро на ми.
Из ве ст но не сколь ко шкал эле к т ро от ри ца тель но с ти. На и бо лее рас про ст -
ра не на шка ла По лин га (табл. 1.6).
Cl или
хлорметан
CH3 CH Cl 3
δ δ
1.5. Параметры ковалентной связи 45
Срав не ние зна че ний эле к т ро от ри ца тель но с ти ато мов, об ра зу ю щих
связь, поз во ля ет оце нить по ляр ность этой свя зи. На при мер, сте пень по ляр -
но с ти мо жет быть рас счи та на по эм пи ри че с ким фор мулам. Од на из та ких
фор мул ос но вы ва ет ся на зна че ни ях эле к т ро от ри ца тель но с ти ато мов:
Сте пень по ляр но с ти = 16(χА – χВ) + 3,5(χА – χВ)2.
По ляр ность свя зи, та ким об ра зом, по ни ма ют как ме ру сме ще ния эле к -
трон ной плот но с ти к од но му из ато мов вслед ст вие раз ли чий ве ли чин их
эле к т ро от ри ца тель но с ти.
Ве ли чи ны по ляр но с ти свя зей оце не ны и по экс пе ри мен таль ным дан -
ным, в ча ст но с ти на ос но ве из ме ре ния зна че ний ди поль ных мо мен тов.
Со еди не ние μ, D r, Å Сте пень по ляр но с ти, %
CH3–F 1,41 1,38 32
CH3–Cl 1,90 1,78 9
CH3–Br 1,80 1,93 5
Ди поль ный мо мент μ — функ ция дли ны свя зи (r) и за ря да (q) на свя зан -
ных ато мах (из ме ря ет ся в де ба ях):
μ = qr
Ди поль ный мо мент — век тор ная ве ли чи на, име ет на прав ле ние от по -
ло жи тель но го к от ри ца тель но му за ря ду и изо б ра жа ет ся стрел кой над
свя зью:
CH3 NH CH3
метиламин метанол
0,45 D 1,1 D
2 OH
46 Глава 1. Природа ковалентной связи. Электронные эффекты. Кислоты и основания
Таб ли ца 1.6. Зна че ния эле к т ро от ри ца тель но с ти не ко то рых эле мен тов по По лин гу
I II III IV V VI VII
H
2,1
Li Be B C N O F
1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0
Na Mg Al Si P S Cl
0,9 1,2 1,5 1,8 2,1 2,5 3,0
K Ca Ga Ge As Se Br
0,8 1,0 1,6 1,8 2,0 2,4 2,8
I
2,5
Зна че ния ди поль ных мо мен тов раз лич ных функ ци о наль ных групп,
длины, поляризуемости и энергии гомолитической диссоциации некоторых ко ва лент ных свя зей при ве де ны в табл. 1.7.
1.5.4. По ля ри зу е мость свя зи
Ана ло гич но то му, как по ля ри зу ют ся эле к тро
|