Химическая связь.

Молекула-любое устойчивое образование из двух и более атомов.Н₂-гомонуклеарная молекула. Связь-совокупность сил, удерживающих два атома в молекуле Н₂.Как образуется связь. Когда атомы находятся далеко друг от друга, энергия их взаимодействия равна нулю. Если атомы сближаются, возникают силы притяжения электронов к ядрам соседних атомов, электронные облака перекрываются, образ связь, энергия системы понижается. При дальнейшем сближении атомов преобладающую роль играют силы отталкивания между ядрами. Энергия системы резко повышается. Любая хим связь образ с выделением энергии, для ее разрыва требуется затратить энергия, равную энергии связи. Ионная или близкая к ней связь может существовать только в кристаллах, где каждый ион окружен несколькими противо ионами, что резко увеличивает энергию всей решетки. Иона связь характ ненаправленностью, ненасыщенностью. Чем больше ионов противоположного знака вокруг данного иона, тем лучше. Все определяется размерами ионов и их отталкиванием. Для гомоатомных и гетероатомных Льюис предложил: каждая связь образуется в результате перекрывания электронов с образованием эл пары, каждый атом стремится получить оболочку ближайшего инертного газа и может считать обобществленные эл своими. Пример в молекуле H₂ H:H. В молекуле HCl эл пара сдвинута к более ЭО атому, т.е к Cl. H :Cl.Теория валентных связей позволяет описать хим связь. Суть: каждая связь рассм как состоящая из двух электронов и для каждого имеется атомная электронная функция ψ. Из двух функций составляем одну, путем их перемножения: ψ_а(1)ψ_b(2), это означает, что 1ый электрон находится на атоме А, а второй на атоме В, но если они общие, то могут поменяться местами: ψ_а(2)ψ_b(1). Общая функция: ψ= ψ_а(1)ψ_b(2)± ψ_а(2)ψ_b(1), подставляем в уравн Шредингера. Если взять знак +, то по принципу Паули спины ↓↑, эл облако перекрывает оба атома. Если взять знак -, то спины параллельны, электронное облако вокруг каждого атома свое. 1-е преимущество: получено полное соотв «валентная связь-эл пара-валентный штрих». Если обр двойные связи, то каждую можно рассм в отдельности, тогда перекрывание облаков будет другим. Сигма связь – область перекрывания на одной прямой, соед ядра. Пи связь – область перекрывания по обе стороны от прямой. 2-е прим: объясняет напрвл хим связи. Например в молекуле воды О отдает на связь 2р эл, сидящие на разных р-орбиталях. Молекула имеет уголковое строение. Противоречие: одинаковые связи в молекуле СН₄. Углерод имеет конф 2s²2p². 2 несп эл, чтобы образовть 4 связи надо сбросить 1 эл на р-орбиталь 2s¹2p³. Но тогда связи разные по длине и энергии, а они одинаковы и расп к вершинам тетраэдра под углом 109.28. Ответ – гибридизация. СН₄-sp³ гибр, в случае с двойными связями С₂Н₄ гибридизованны только 3 орбитали sp², они лежат в плоскости под углом 120, а одна р-орбиталь торчит перп и образ двойную связь. В мол ацетилена sp-гибр и две р-орбитали, угол 180. Недостатки: не может объяснить 1)наличие неспаренных электронов у молекулы, 2)существование электрононедостаточных мол Н₂⁺, 3) существ электроноизб мол – соединений инертных газов.