Билет №10. Метод валентных связей. Механизмы образования ковалнтной связи. Ионная связь.

В 1927 году Гейтлер и Лондон провели исследование, которое позволило сделать вывод, что химическая связь в молекуле водорода осуществляется путём образования пары электронов с противоположно направленными спинами, принадлежащей обоим атомам. Образование химической связи между атомами водорода является результатом взаимопроникновения электронных облаков, происходящего при сближении взаимодействующих атомов. Каждый электрон занимает место в квантовых ячейках обоих атомов, т.е. движется в силовом поле, образованном двумя силовыми центрами - ядрами атомов водорода. Такая двухэлектронная двухцентровая связь называется ковалентной связью.

Представление о механизме образования химической связи, развитые Гейтлером и Лондоном на примере молекулы водорода, были распространены и на более сложные молекулы. Разработанная на этой основе теория химической связи получила название метода валентных связей. Метод ВС дал теоретическое объяснение важнейших свойств ковалентной связи, позволил понять строение большого числа молекул.

В основе метода ВС лежат следующие положения:

1. Ковалентная химическая связь образуется двумя электронами с противоположно направленными спинами, причём эта электронная пара принадлежит двум атомам.

Комбинации таких двуэлектронных двухцентровых связей, отражающие электронную структуру молекулы, получили название валентных схем.

2. Ковалентная связь тем прочнее, чем в большей степени перекрываются взаимодействующие электронные облака.

Число электронных пар, связывающих атом данного элемента с другими атомами, или, иначе говоря, число образуемых атомом ковалентных связей, называется ковалентностью элемента в соответствующем соединении.

Электронная пара, осуществляющая ковалентную связь, может образоваться за счёт неспаренных электронов, имеющихся в невозбуждённых взаимодействующих атомах, и за счёт неспаренных элктронов, появляющихся в результате возбуждения атома. Во многих случаях ковалентные связи возникают и за счёт спаренных электронов, имеющихся во внешнем электронном слое атома. Тогда ковалентная связь устанавливается по донорно-акцепторному сбособу.

Другой вид химической связи - ионная. Ионная связь образуется при передаче электронов более электроотрицательному атому, т.е. за счёт электростатического притяжения разноимённо заряженных ионов. Ионы могут быть как простыми, так и сложными. Все ионные соединения имеют в твёрдом состоянии ионную кристаллическую решётку, в которой каждый ион окружён несколькими ионами противоположного знака.При этом все связи данного иона с соседними ионами равноценны, так что весь кристалл можно рассматривать как единую "молекулу". В ионных соединениях не происходит полного разделения зарядов на + и -, т.е. полного перехода электрона от одного атома к другому. Это можно объяснить взаимной поляризацией ионов, т.е. влиянием их друг на друга, которое приводит к деформации электронных оболочек. Поляризация ионов оказывает заметное влияние на свойства образуемых ими соединений (н-р: на диссоциацию солей в водных растворах).