Ковалентная связь

Ковалентная связь Ковалентная связь Химическая связь, включающая совместное использование электронов   Устойчивый баланс сил притяжения и отталкивания   Позволяет атомам достичь полной […]

Ковалентная связь

  • Ковалентная связь

    • Химическая связь, включающая совместное использование электронов  
    • Устойчивый баланс сил притяжения и отталкивания  
    • Позволяет атомам достичь полной валентной оболочки  
  • История термина

    • Термин «ковалентная связь» введен в 1939 году  
    • Приставка «со-» означает «совместно»  
    • Ковалентность наиболее высока между атомами с одинаковой электроотрицательностью  
  • Типы ковалентных связей

    • Сигма (σ) связи: самые прочные, возникают из-за прямого перекрытия орбиталей  
    • Пи (π) связи: слабее, возникают из-за бокового перекрытия  
    • Двойная связь: одна σ- и одна π-связи  
    • Тройная связь: одна σ- и две π-связи  
  • Влияние электроотрицательности

    • Неполярные связи: H–H  
    • Полярные связи: H−Cl  
    • Полярность требует геометрической асимметрии  
  • Ковалентные структуры

    • Отдельные молекулы: прочные связи, но слабые силы притяжения  
    • Молекулярные структуры: слабые силы притяжения, жидкости и твердые вещества  
    • Макромолекулярные структуры: цепочки атомов, полимеры и биополимеры  
    • Сетчатые ковалентные структуры: листы и трехмерные структуры, высокие температуры плавления и кипения  
  • Одноэлектронные и трехэлектронные связи

    • Одноэлектронные связи: H+2, Li+2, дилитий  
    • Трехэлектронные связи: He+2, NO, O2, диоксид хлора  
    • Молекулы с нечетными электронными связями реакционноспособны  
  • Резонанс

    • Суперпозиция структур Льюиса для объяснения электронной конфигурации  
    • Нитрат-ион: три эквивалентные структуры, средний порядок связи 4/3  
  • Ароматичность

    • Правило Хюккеля: 4n + 2 π-электронов для стабильности  
    • Бензол: 6 π-связывающих электронов, правильный шестиугольник  
    • Гетероциклические ароматические соединения: различия в электроотрицательности влияют на химическое поведение  
  • Гипервалентность

    • Модель трехцентровой четырехэлектронной связи  
    • Интерпретация волновой функции в терминах несвязывающихся орбиталей и резонанса сигма-связей  
  • Трехцентровые двухэлектронные связи

    • Три атома используют два электрона для соединения  
    • Встречаются в гидридах бора, таких как диборан  
    • Обеспечивают достаточное количество связующих орбиталей  
  • Квантово-механическое описание

    • Теория валентных связей (VB) и теория молекулярных орбиталей (MO)  
    • VB: атомные гибридные орбитали заполняются электронами, затем выполняется линейная комбинация  
    • MO: линейная комбинация атомных орбиталей, затем заполнение молекулярных орбиталей электронами  
  • Сравнение теорий VB и MO

    • VB: локализованные связи, подходит для расчета энергий связей и реакций  
    • MO: делокализованные орбитали, подходит для расчета энергий ионизации и спектральных полос  
  • Современные расчеты

    • Начинаются с молекулярной орбитали, но выходят за ее пределы  
    • МО легче адаптируется к численным вычислениям  
  • Ковалентность и электронная плотность

    • Оценка ковалентности зависит от базового набора методов  
    • Альтернативное определение ковалентности через центр масс атомных орбиталей  
  • Аналогичный эффект в ядерных системах

    • Эффект ковалентного связывания в ядерных системах с кварками  
    • Обмен кварками доминирует над взаимодействием Юкавы  

Полный текст статьи:

Ковалентная связь

Оставьте комментарий

Прокрутить вверх