4. Загальна характеристика ковалентного зв’язку.
До основних характеристик хімічного зв’язку належать:
довжина зв’язку, l, нм;
енергія зв’язку, Е, кДж/моль;
полярність зв’язку, ,D (дебай);
поляризованість зв’язку RD(молекулярна рефракція), см3.
4.1. Довжина зв’язку – це відстань між ядрами атомів, які його утворили.Довжини зв’язків С–С та С–Н в молекулах органічних сполук наведено, відповідно, в табл. 2.3, 2.4 та 2.5.
|
Таблиця 2.3. Довжина зв’язку у перших представників гомологічних рядів алканів, алкенів та алкінів.
|
Таблиця 2.4. Довжина зв’язку С–С в органічних молекулах.
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Таблиця 2.5. Довжина зв’язку С–Н в органічних молекулах.
|
Дані таблиць 2.3 та 2.4 свідчать, що із зміною гібридизації атома карбону (збільшення внеску s-орбіталі) закономірно зменшується довжина зв’язку. Дані, які наведені в табл. 2.3-2.5 можна прокоментувати наступним чином:
4.2. Енергія зв’язку – це енергія, яку потрібно затратити на те, щоб розірвати даний хімічний зв’язок. Така ж енергія виділяється при утворенні цього зв’язку між атомами. Енергію деяких хімічних зв’язків наведено в табл. 2.6. Наведені в табл. 2.6. дані свідчать, що із збільшенням кратності зв’язку, його енергія закономірно зростає. 4.3. Полярність зв’язку обумовлена зміщенням загальної електронної пари хімічного зв’язку до більш електронегативного атома. Кількісно полярність хімічного зв’язку визначається дипольним моментом :
Значення дипольних моментів деяких зв’язків наведено в табл. 2.7. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Таблиця 2.6. Енергія хімічних зв’язків.
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Таблиця 2.7. Дипольні моменти деяких зв’язків.
|
4.4. Поляризованість зв’язку обумовлена легкістю зміщення (деформування) електронної густини зв’язку під дією зовнішніх чинників (розчинників, каталізаторів, реагенів). Ця характеристика хімічного зв’язку може бути кількісно виражена молекулярною рефракцією – RD.Рефракція хімічного зв’язку можна легко розрахувати, виходячи із рефракцій окремих атомів (RС=2,418;RН=1,100 і т.д.)Так, RС=С=4,15, тоді як RСС=6,03. Поляризованість, в першу чергу, залежить від розмірів та рухливості електронних хмар, тому -зв’язок, виходячи із цього, буде більше поляризуватись, ніж -зв’язок. Можна стверджувати, що поляризованість прямо пропорційна реакційній здатності органічних молекул.