Теория метода валентных связей
Метод валентных связей и его основные положения
Основные положения метода валентных связей сводятся к следующему.
Химическую связь образуют два электрона с противоположными спинами. При этом перекрываются соответствующие электронные орбитали и повышается электронная плотность между ядрами. В первом приближении можно считать, что именно в зоне перекрывания и находится общая электронная пара. Сгусток отрицательного заряда между ядрами притягивает их друг к другу; при определенном расстоянии между ядрами, соответствующем образованию связи между ними, притяжение уравновешивается отталкиванием положительных зарядов ядер. Такова физическая причина образования химической связи. Чем сильнее перекрывание, тем прочнее химическая связь. Численное значение валентности атома равно количеству неспаренных электронов, которые есть на внешнем электронном слое в основном состоянии или могут быть в возбуждённом состоянии. Для s- и p-элементов возбуждение электронов возможно только в пределах внешнего электронного слоя. В случае d-элементов к рассмотрению привлекаются и d-электроны предвнешнего слоя, имеющие энергию, близкую к энергии электронов внешнего слоя. Рассмотрим с этих позиций валентные возможности атомов. Атом водорода имеет единственный неспаренный электрон в 1s-оболочке, поэтому он всегда будет одновалентным в соединениях. У атома гелия в той же оболочке два электрона; поскольку в этом случае неспаренных электронов нет и получить их в результате возбуждения невозможно, атом гелия образовывать соединения неспособен. Атом лития на внешнем слое имеет единственный неспаренный электрон, что обусловливает его одновалентность. В равной степени это же относится ко всем щелочным металлам, атомы которых имеют строение внешнего электронного слоя ns 1. В результате приходим к заключению, что в рамках метода ВС атом бериллия может иметь валентность 0 тривиальный случай и 2. Этот вывод справедлив в отношении магния и щелочноземельных металлов. Имеющий один неспаренный электрон в 2р-оболочке атом бора может быть в соединениях одновалентен; в результате возбуждения число неспаренных электронов может быть увеличено до трёх:. Соответственно максимальная валентность у атома бора равна 3. Два неспаренных электрона на 2р-оболочке атома углерода позволяют ему быть двухвалентным, хотя соединений двухвалентного углерода мы не знаем. В результате возбуждения и перевода одного электрона с 2s- на 2р-оболочку появляется возможность реализовать валентность Три неспаренных электрона атома азота и невозможность увеличения их числа за счёт возбуждения приводят к заключению, что азот в рамках метода ВС может быть только трёхвалентен:. Расширение валентных возможностей, как уже обсуждалось, возможно за счёт донорно-акцепторного механизма образования связи. Что же касается атома неона, то для него, как и для атома гелия, в рамках представлений метода ВС образование соединений невозможно. Принципиальное отличие атомов P, As, Sb и Bi от атома азота состоит в том, что внешний электронный слой имеет d-орбитали, что позволяет увеличить за счет возбуждения число неспаренных электронов до пяти:. Таким образом, валентные возможности этих атомов 3 и 5. Именно поэтому существует соединение PF 5 , но нет молекулы NF 5 , а только NF 3. Сходным образом происходит расширение валентных возможностей атомов S, Se, Te по сравнению с атомом кислорода:. Поэтому известны, например, соединения SF 4 , SF 6 , но нет ОF 4 и ОF 6. Поэтому, например, у йода со фтором известны соединения IF, IF 3 , IF 5 , IF 7 , а не наоборот. Наконец, атомы благородных газов, начиная с аргона, согласно методу ВС могут иметь валентные возможности 2, 4, 6, 8. В настоящее время получено сравнительно большое число соединений ксенона указанных валентностей и около десятка соединений криптона, проявляющего валентность 2, 4, 6. Атомы d-элементов имеют на внешней s-оболочке один или два электрона и несколько спаренных, неспаренных или частично спаренных электронов на предвнешней d-оболочке. Напомним, что энергии ns- и n—1 d-орбиталей при больших значениях n близки. Кроме того, атомы этих элементов характеризуются большим числом пустых орбиталей во внешнем слое. Принимая во внимание сказанное, можно придти к выводу, что атомы d-элементов могут иметь валентности, начиная с 1 или 2, вплоть до суммарного числа внешних электронов. FAQ Обратная связь Вопросы и предложения. Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Российский химико-технологический университет им. Основные положения метода валентных связей сводятся к следующему. Имеющий один неспаренный электрон в 2р-оболочке атом бора может быть в соединениях одновалентен; в результате возбуждения число неспаренных электронов может быть увеличено до трёх: В результате возбуждения и перевода одного электрона с 2s- на 2р-оболочку появляется возможность реализовать валентность 4: В полной мере сказанное относится и к Si, Ge, Sn, Pb. Три неспаренных электрона атома азота и невозможность увеличения их числа за счёт возбуждения приводят к заключению, что азот в рамках метода ВС может быть только трёхвалентен: Атом кислорода может быть по методу ВС только лишь двухвалентен , а атом фтора — только одновалентен , что обусловлено отсутствием d-орбиталей во втором слое. Принципиальное отличие атомов P, As, Sb и Bi от атома азота состоит в том, что внешний электронный слой имеет d-орбитали, что позволяет увеличить за счет возбуждения число неспаренных электронов до пяти: Сходным образом происходит расширение валентных возможностей атомов S, Se, Te по сравнению с атомом кислорода:
Ковалентная химическая связь образуется двумя электронами с противоположно направленными спинами, причем эта электронная пара принадлежит двум атомам. Комбинации таких двухэлектронных двухцентровых связей, отражающие электронную структуру молекулы, получили название валентных схем. Ковалентная связь тем прочнее, чем в большей степени перекрываются взаимодействующие электронные облака. Число общих электронных пар, связывающих атом данного элемента с другими атомами, или, иначе говоря, число образуемых атомом ковалентных связей, называется ковалентностью по методу ВС. Так, ковалентность водорода равна 1, азота - 3. Это минимальное расстояние между ядрами взаимодействующих атомов, которое соответствует наиболее устойчивому состоянию системы. Энергия связи , E min — это то количество энергии, которое необходимо затратить для разрыва химической связи и для удаления атомов за пределы взаимодействия. Дипольный момент служит количественной мерой полярности молекулы. Для неполярных молекул дипольный момент равен 0, для полярных не равен 0. Дипольный момент многоатомной молекулы равен векторной сумме диполей отдельных связей. Ковалентная связь характеризуется направленностью, валентным углом и определённой формой молекулы. Насыщаемость ковалентной связи - это число ковалентных связей, которые может образовывать атом. Оно ограничено, так как элемент обладает ограниченным количеством валентных электронов. Максимальное число ковалентных связей, которые может образовывать данный атом в основном или возбуждённом состоянии, называется его ковалентностью. Некоторые атомы могут повышать свою ковалентность в возбуждённом состоянии за счёт разъединения спаренных электронов. Образуется Sp — гибридизация. Образуются sp 3 — гибридные орбитали. Для студента самое главное не сдать экзамен, а вовремя вспомнить про него. Настоящее положение регламентирует деятельность муниципальных образовательных учреждений, создающих условия для обучения детей с ограниченными I. Собрание это образуется под I. Инструкция о формировании и ведении реестра участников накопительно-ипотечной системы жилищного обеспечения военнослужащих Вооруженных Сил Российской I. Пробл народа и лич в истории I. ПОЛОЖЕНИЕ о военно-врачебной экспертизе I. Основные задачи и направления внутренней политики I. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? В основе метода ВС лежат следующие положения: Для наглядного изображения валентных схем обычно пользуются следующим способом. По способу перекрывания электронных облаков, связи бывают двух видов: Основные характеристики ковалентной связи: Рассмотрим, например, СО 2: Перекрывание валентных облаков происходит только при определённом валентном угле. Угловые молекулы, обычно трёхатомные. Пирамидальные молекулы, обычно 4-х атомные. Пример — NH 3 , PCl 3.
Конкурс сказка смешная
Индивидуальный проект план
Публичная организация понятие
Динамика сооружений в примерах и задачах
Сколько восстанавливается руда в скайриме