Кратные химические связи
Одинарные связи – это всегда σ – связи.
σ – связь – эта связь, в которой перекрывание АО происходит вдоль линии, соединяющей ядра атомов н-р Н2, НСl. Т.е. эта связь, которая имеет ось симметрии.
π - это связь, которая образуется в результате р- или d- , но не s- перекрывания. Перекрывание происходит в двух областях: выше и ниже прямой, соединяющей ядра атомов
Например молекула азота:
|
|
|
С ростом кратности связи наблюдается увеличение энергии (прочности) связи и сокращение межъядерного расстояния.
-связь прочнее -связи.
Механизмы образования ковалентной связи.
1. Обычный механизм
А∙ + В∙ → А : В
Н∙ + Cl∙ → Н :Cl
2. Донорно-акцепторный механизм
Суть механизма:
один из взаимодействующих атомов (или ионов) – донор – предоставляет для образования связи неподеленные электронные пары, а другой атом– акцептор предоставляет пустые, незанятые электронами квантовые ячейки (орбитали).
Перекрывание электронного облака донора (с неподеленной электронной парой) с пустой орбиталью акцептора приводит к образованию донорно-акцепторной связи, обусловленной только электронами донора:
А: + B A:B
донор акцептор
Например, атом азота в :NH3 имеет неподеленную электронную пару, а атом бора в BF3 – пустую орбиталь. При взаимодействии этих веществ:
NH3: + BF3 NH3:BF3∙∙
донор акцептор
получается соединение, в котором оба атома – азота и бора – становятся четырехвалентными. Или:
H3N: + H+ [NH4]+
донор акцептор
[Zn(NH3)6]2+
-
Zn2+
s
p
d
4
↑
↑
↑
↑
↑
↑
т.е. образуется ион аммония с четырехвалентным азотом и равноценными атомами водорода.
Донорно-акцепторная связь весьма распространена среди неорганических веществ, особенно в комплексных соединениях.
Максимальная валентность атомов определяется числом валентных орбиталей внешнего электронного слоя. Для элементов второго периода периодической системы она равна четырем, т.к. все орбитали внешнего слоя этих элементов – одна 2s и три 2p – являются валентными. Элементы третьего периода максимально шестивалентны. Для них валентными являются одна 3s-, три 3p- и две 3d-орбитали. d-элементы могут быть предельно девятивалентными за счет одной ns-, трех np- и пяти (n-1)d-орбиталей, а f-элементы – и более, чем девятивалентными.