Отправляет email-рассылки с помощью сервиса Sendsay

Как сдать ЕГЭ по химии?

  Все выпуски  

Как сдать ЕГЭ по химии? Лекция 5 (продолжение)


МЕТОД ВАЛЕНТНЫХ СВЯЗЕЙ (ВС)
Теория Льюиса, является составной частью более совершен-
ной теории химических связей, которая получила название ме-
тода валентных связей (ВС). В 1927г. Гейтлер и Лондон впервые
осуществили полный квантовомеханический расчет для моле-
кулы H2. В расчете были учтены все возможные взаимодейс-
твия между электроном, ядрами. В результате проведенного
расчета было установлено, что образование ковалентной хими-
ческой связи возможно только лишь в том случае, если спины
электронов ориентированы противоположно, т.е. ковалентная
химическая связь представляет собой 2-х центровую, 2-х-элек-
тронную химическую связь с различной ориентацией спинов.
Е – энергия системы,
r – расстояние между ядрами,
ДЕ – энергия диссоциации
молекул Н, которую условно
можно считать энергией обра-
зующейся химической связи
В случае кривой оси (I) не происходит образования хими-
ческих связей. В случае противоположном (II) наблюдается
образование минимума полной энергии, что свидетельствует
об образовании ковалентной химической связи. r0 представля-
68 69
ет собой межъядерное расстояние. Данный метод был распро-
странен на различные химические соединения: органические,
неорганические, комплексные соединения. Метод валентных
связей является наглядным поскольку электронная пара может
быть представлена в виде черты (валентность).
Многие свойства химических соединений объ-
ясняются методом валентных связей, однако
метод ВС не объясняет существование, напри-
мер, ионов (Н2
+) или молекул СО, NO
ВОЗБУЖДЕННЫЕ ВАЛЕНТНОСТИ АТОМОВ
Известно, что многие элементы способны участвовать в об-
разовании нескольких типов химически связей. Это происхо-
дит при возбуждении атома и при переходе электрона на сво-
бодные вакантные орбитали (p, d, f ).
При столкновении двух атомов Cl c различными ориента-
циями спинов ē происходит образование соединений с вален-
тностью, равной 1.
Таким образом, в рамках метода валентных связей и объяс-
няется возможность образования возбужденных валентностей
атомов Cl. По этой же схеме происходит образование возбуж-
денных состояний других атомов.
НАСЫЩАЕМОСТЬ И НАПРАВЛЕННОСТЬ СВЯЗЕЙ В
ПРОСТРАНСТВЕ
Важным свойством химических связей является ее насы-
щаемость и направление в пространстве, что характеризует
строение молекулы. Насыщение химических связей объясняется
с позиций запрета Паули. Направление химических связей объ-
ясняется пространственной ориентацией электронных атомных
орбиталей. В зависимости от ориентации атомных орбиталей
происходит условное деление на орбитали σ и π
Условное обозначение выбирается относительно элементов
симметрии. Если элементом симметрии является ось симмет-
рии, такая связь называется σ-связью. Если элементы симмет-
рии – плоскость, то такая связь получила название π-связи.
H2O NH3
HOH = 1043 HNH = 107 HOH =104 30'
Следовало ожидать, что значение валентных углов для этих
молекул должны быть равны 90. Однако, экспериментальные
данные показали, что значения этих углов равны (см. выше).
Объяснение этого расхождения впервые было получено Поли-
нгом введением гипотезы гибридизации.
ГИБРИДИЗАЦИЯ ОРБИТАЛЕЙ
Рассмотрение понятия гибридизации орбиталей, лучше все-
го понять на примере: бериллия, бора, углерода
4Be 1S22S2
Be → Be*
ΔΕ = 323 кДж/моль
Атом Be, поглощая энергию, переходит в возбужденное состо-
яние. При образовании химических связей происходит смешива-

ние по форме и энергии электронных орбиталей. В результате об-
разуется смешанная (гибридная) электронная орбиталь.

В избранное