Стр. 62 - Строение атома и химическая связь

СТРОЕНИЕ АТОМА И ХИМИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ
60
Единицей измерения дипольных моментов служит Дебай (Д), равный
3,33.10 -30 Кл.м. Экспериментально установлено, что для большинства молекул
дипольные моменты меньше величины, получаемой перемножением формаль-
ного заряда (степени окисления) на длину связи.
Поскольку чисто ионной связи не существует, то дипольный момент мо-
лекулы А+δВ -δ (А+δ и В-δ атомы с дробными, или эффективными зарядами) бу-
дет иметь следующий вид:
µ2 = qэфф L1 , (2.3)
в этом уравнении qэфф = δne – эффективный заряд атома в молекуле АВ;
L1 – расстояние между центрами зарядов в молекуле. L < L1 из-за более слабого
электростатического взаимодействия между атомами вследствие уменьшения
их заряда по сравнению с чисто ионным взаимодействием, когда заряды полно-
стью разделены. Это и приводит к большей длине связи между взаимодейст-
вующими атомами.
Реальные или эффективные заряды на атомах можно определить из изме-
рений дипольных моментов и ряда других физических измерений. Определен-
ные таким образом эффективные заряды нецелочисленны, существенно
отличаются от степеней окисления и, более того, изменяются в противополож-
ном направлении, по сравнению с ними.
Степень ионности (∆u), характеризующая долю вклада ионной связи в
общую энергию химической связи, можно определить из уравнения:
∆u = qэфф /qф . (2.4)
Тогда выражение для степени ковалентности (∆с) (доля вклада ковалент-
ной связи) равно
∆с = 1 - ∆u. (2.5)
Для молекулы NaCl ∆ЭО = 2,23 и, согласно данным табл. 2.2, это соответ-
ствует степени ионности связи ∆u ≈ 73 % и степени ковалентности равной 27%
(∆с = 0,27).
Эффективные заряды важны, так как через них определяется степень
ионности (∆u) или ковалентности (∆с) связи (2.3), (2.4).
Дипольный момент сложной молекулы определяется как векторная сумма
дипольных моментов всех связей. Поэтому если молекула АВn симметрична
относительно линии каждой связи, суммарный дипольный момент такой непо-
лярной молекулы, несмотря на полярность связей А–В, равен нулю:
µ = Σ µi = 0. (2.6)
Векторное сложение дипольных молекул связей показано на рис. 2.3.