Стр. 188 - Строение атома и химическая связь

СТРОЕНИЕ АТОМА И ХИМИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ
186
Известно, что самый малый валентный угол, который можно получить за
счет s- и p-орбиталей, равен 90 о. Валентный угол в 60о можно объяснить обра-
зованием изогнутых связей, что приводит к уменьшению перекрывания p-
орбиталей и уменьшению энергии связывания и устойчивости молекулы. По
этой причине молекула белого фосфора Р4 , хотя и устойчива в результате того,
что каждый атом Р связан с тремя другими атомами, молекулярная форма фос-
фора является в химическом отношении наиболее реакционной по сравнению с
другими его формами и отличается склонностью к переходу в более стабиль-
ные полимерные модификации – красный или черный фосфор.
Красный фосфор состоит из циклических групп Р8 и Р9 , связанных мос-
тиками -Р-Р-. Валентные углы в красном фосфоре примерно 100о, что и делает
его устойчивым и в химическом отношении более инертным.
Черный фосфор получают из красного фосфора при нагревании в присут-
ствии катализатора (Hg) или при использовании давления 12000 атм. Эта мо-
дификация очень устойчива и представляет собой полимер с большой длиной
цепей, существующий в нескольких кристаллических модификациях кубиче-
ской, ромбической и гексагональной.
Графит. Кристаллической формой углерода, совершенно несходной с
алмазом, является графит. В кристаллах графита атомы углерода располагаются
в обособленных плоскостях, составленных из гексагонов (рис. 7.5). Каждый
атом углерода в гексагоне образует с тремя окружающими его атомами той же
кристаллической плоскости три ковалентные связи с помощью своих sp 2-
гибридных орбиталей. Это объясняет плоскостность атомарных слоев и углы в
120о между связями. Четвертый валентный электрон каждого атома углерода
(π-электрон) участвует в образовании делокализованных π-связей, охватываю-
щий весь атомарный слой, и поэтому обладает подвижностью в его пределах.
Это объясняет способность графита хорошо проводить электрический ток в
плоскости атомарных слоев и вместе с тем отсутствие электропроводности в
перпендикулярном направлении. У графита невысокая твердость из-за большой
длины Ван-дер-Ваальсовых связей, которые связывают гексагоны параллель-
ных слоев.
Прочность имической связи в плоскости гексагонов очень высокая
(716 кДж/моль), что значительно больше прочности связи между слоями гекса-
гонов (17 кДж/моль). По этой причине графит мажется, за счет отщепления че-
шуек, состоящих из отдельных слоев гексагонов.