Метод валентных связей Согласно методу валентных связей связь

Метод валентных связей Согласно методу валентных связей связь между атомами А и В образуется с помощью общей пары электронов. Связь называется ковалентной, если общая пара электронов образуется из неспаренных электронов двух атомов. Связь называется донорно-акцепторной, если общая пара электронов образуется из неподеленной пары одного атома (донора) и свободной орбитали другого атома (акцептора). А + В = А В ковалентная связь А + В = А В донор-акцептор связь

Ковалентная связь обычно образуется между атомами неметаллов и может быть простой, двойной или тройной в зависимости от числа общих пар электронов между двумя атомами. Ковалентная связь может быть неполярной, если общая пара находится на середине расстояния между двумя одинаковыми атомами, или полярной, если общая пара сдвинута в сторону более электроотрицательного атома. Донорно-акцепторная связь имеет место между центральным ионом и лигандами внутренней сферы комплексного соединения. В комплексе [Ag(NH 3)2]Cl центральный ион Ag+ является акцептором, так как имеет 4 свободные орбитали 4 s 04 p 0, а молекула аммиака является донором, так как азот имеет неподеленную пару электронов.

Валентность атомов Валентность характеризует способность атомов, образовывать химические связи, и равна числу химических связей, образованных атомом. Валентность равна числу общих пар электронов, а в случае ковалентной связи валентность равна числу неспаренных электронов на внешнем уровне атома в его основном или возбужденных состояниях.

Валентность атомов Например, для углерода и серы имеем: C 2 s 22 p 2 вал = II CO C* 2 s 12 p 3 вал = IV CO 2 S 3 s 23 p 4 вал = II H 2 S S* 3 s 23 p 33 d 1 вал = IV SO 2 S** 3 s 13 p 33 d 2 вал = VI SO 3 Hасыщаемость ковалентной связи: атомы образуют ограниченное число связей, равное их валентности.

Гибридизация атомных орбиталей - это смешивание атомных орбиталей (АО) разных подуровней атома, электроны которых участвуют в образовании эквивалентных s-связей. Эквивалентность гибридных орбиталей (ГО) объясняет эквивалентность образующихся химических связей. Например, в случае четырехвалентного атома углерода имеем один 2 s и три 2 p электрона. Чтобы объяснить эквивалентность четырех s-связей, образованных углеродом в молекулах CH 4, CF 4 и т. д. , атомные одна s- и три p-орбитали заменяют четырьмя эквивалентными гибридными sp 3 -орбиталями. C* 2 s 12 p 3 Гибридизация позволяет установить геометрию молекул, так как вследствие направленности ковалентной связи углы между связями равны углам между осями гибридных орбиталей.

Направленность ковалентной связи состоит в том, что она образуется в направлении максимального перекрывания орбиталей, образующих общую пару электронов. Гибридные орбитали имеют определенное расположение в пространстве: sp - линейное, угол между осями орбиталей 180 о sp 2 - треугольное, углы между осями орбиталей 120 о sp 3 - тетраэдрическое, углы между осями орбиталей 109 о sp 3 d 1 - тригонально-бипирамидальное, углы 90 о и 120 о sp 2 d 1 - квадратное, углы между осями орбиталей 90 о sp 3 d 2 - октаэдрическое, углы между осями орбиталей 90 о

Химическая связь в молекуле BF 3 Атом бора в основном состоянии имеет лишь один неспаренный электрон, а в возбужденном состоянии - три неспаренных электронов, что соответствует валентности бора в BF 3. B 2 s 22 p 1 B* 2 s 12 p 2 Неспаренные электроны атома бора находятся на различных (s- и p-) орбиталях, а три s-связи B-F в молекуле BF 3 одинаковые. Это объясняется sp 2 -гибридизацией АО и образованием трех sp 2 гибридные орбитали, имеющих одинаковую энергию и располагающихся в пространстве под углом 120 о. B* 2 s 12 p 2 Три неспаренных электрона на гибридных орбиталях бора взаимодействуют с неспаренными р-электронами фтора с образованием трех ковалентных связей. В силу направленности ковалентных связей эти три связи будут располагаться под тем же углом 120 о, что и гибридные орбитали, и молекула BF 3 будет иметь плоское строение с углами 120 о между связями.