Стр. 186 - Строение атома и химическая связь

СТРОЕНИЕ АТОМА И ХИМИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ
184
Ковалентная связь имеет место также между разнородными атомами в та-
ких прочных химических соединениях, как карбиды (Fe3 C, SiC), нитриды (АIN)
и оксиды (SiO2).
Рис. 7.3. Кварц – кристаллическая форма оксида кремния
Следует отметить, что прочность ковалентной связи во многом зависит от
степени перекрывания орбиталей валентных электронов (с увеличением степе-
ни перекрывания прочность связи повышается). Поэтому свойства тел с кова-
лентным типом связи могут достаточно сильно различаться, например, олово и
алмаз.
В ряду ковалентных решеток имеются некоторые исключения, например:
сера, фосфор и фуллерены, способные образовывать устойчивые открытые и
замкнутые гомоцепи или, например, графит, кристаллическая решетка которого
включает два вида связей.
Сера. Сера (III – период) отличается от элементов своей группы (напри-
мер, кислорода) своей способностью образовывать устойчивые замкнутые го-
моцепи типа: S4 , S6 , S8 , и открытые полимерные цепи типа S∞ . Это связано с
тем, что две связи в гомоцепи S - S - S оказываются прочнее (2 ∙ 260 кДж/моль =
=520 кДж/моль), чем суммарная энергия σ- и π-связей в молекуле S = S (420 кДж/моль).
В случае кислорода, наоборот, связь в молекуле О= О прочнее (494 кДж/моль), чем две
связи в гомоцепи О – О – О (2 ∙ 210 = 420 кДж/моль).
Это различие объясняется меньшей устойчивостью π-связей, образуемых
р-орбиталями третьего и более высоких электронных слов, по сравнению с π-
связями, образуемыми 2р-орбиталями. Большой атомный радиус и более плот-
ное электронное облако у элементов третьего и последующих периодов препят-
ствует хорошему боковому перекрыванию р-орбиталей, необходимому для
возникновения прочных π-связей. Это обстоятельство имеет общий характер:
прочные π-связи образуются только между элементами второго периода. По-
этому элементарный азот и кислород существуют в виде устойчивых молекул,
связанных σ- и π-связями, а другие элементы этих групп при обычных условиях
образуют устойчивые структуры, связанные только σ-связями.