Механизм образования ковалентной связи

1)Обменный механизм: каждый атом отдаёт на образование общей электронной пары (ковалентной связи) по одному неспаренному электрону.

Механизм образования НС1

Связи образованные р-орбиталями, если не принимать во внимание побочных факторов, располагаются под углом 900 друг к другу.

Образование молекулы Н2О

Атом кислорода имеет два неспаренных р-электрона, которые занимают две орбитали, расположенные под углом 900 друг к другу, которые реагируют с атомами водорода, т.е. угол между связями должен быть близок к 900, но угол в молекуле воды равен 104,50, т.к.:

1)Связь О-Н- полярная ковалентная связь: электроны оттянуты к атому кислорода и у атомов водорода появляется некоторый положительный заряд; отталкивание этих зарядов приводит к увеличению угла между связями.

2) Электроны, принадлежащие двум связям О-Н имеют одинаково направленные спины. Это ведет к появлению сил отталкивания.

2) Донорно-акцепторный механизм:

Механизм образования ковалентной связи за счет двух электронного облака одного атома (донора) и свободной орбитали другого атома (акцептора) называется донорно-акцепторным.

Атом, предоставляющий не поделенную электронную пару, называется донором.

Атом, предоставляющий свободную орбиталь, называется акцептором.

Характеристики ковалентной связи

Полярность.

Связь осуществляется двумя одинаковыми атомами, область перекрывания электронных облаков притягивается обоими ядрами с равной силой, максимум электронной плотности располагается точно посередине между ядрами –

эта связь неполярная.

При частичном смещении области перекрывания к одному из атомов образуется полярная связь. При полярной связи вероятность нахождения электронов у ядра одного атома выше, чем у другого.

Способность атома перетягивать на себя область перекрывания электронных облаков зависит от способности одного атома принимать электроны (от сродства к электрону) и от способности другого атома отдавать электроны(от энергии ионизации).

Два атома А и В образуют молекулу АВ. Т.к. атомы разные, то связь полярная.

Может быть два варианта реакции, зависящие от способности атомов перетягивать электронную плотность:

Образование молекулы А+В- можно разбить на две стадии:

1)Атом А отдает электрон и затрачивается энергия ионизации:

А=А++е; Ниониз.А

2) Электрон принимается атомом В, выделяется (или поглощается) энергия, равная сродству к электрону:

В + е= В -; - Нсрод.В

В сумме энергетические изменения составляет:

Ниониз.А - Нсрод.В

Для второго варианта:

Ниониз.В - Нсрод.А

При

Ниониз.В- Нсрод.А Ниониз.А- Нсрод.В

образуются ионы А+ и В-, а не А- и В+

Неравенство можно переписать в виде:

Ниониз.В + Нсрод.В Ниониз.А + Нсрод. А

Ниониз+ Нсрод-электроотрицательность

Электроотрицательность позволяет сравнивать атомы по их способности оттягивать электронную плотность при образовании химической связи.

Электроотрицательность фтора: ЭОF= Ниониз.F+ Нсрод.F=1680,6+322,3=2000 кДж/моль Электроотрицательность лития: ЭОLi= Ниониз.Li+ Нсрод.Li=520,1+59,8 = 580 кДж/моль

Поэтому способность оттягивать на себя электронную плотность у фтора выше и молекула LiF сильно полярна.