Стр. 63 - Строение атома и химическая связь
Упрощенная HTML-версия
СТРОЕНИЕ АТОМА И ХИМИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ
61
Рис. 2.3. Сложение дипольных моментов связей
в молекулах HCN (
a
), SO
2
(
б
), СH
3
C1 (
в
)
В случае симметричных молекул дипольный момент молекулы с поляр-
ными связями оказывается равным нулю. Например, молекула СO
2
линейна
O=C=O и
µ
=
µ
1
+
µ
2
= 0. Это же справедливо и для более сложных симметрич-
ных молекул (SiCl
4
, SF
6
, CO
3
2-
и др.).
Для формирования ионной связи необходимо, чтобы сумма значений
энергии ионизации
E
i
(для образования катиона) и сродства к электрону
A
e
(для
образования аниона) должна быть энергетически выгодной. Поэтому образова-
ние ионной связи ограничивается атомами активных металлов (элементы IA- и
IIA-групп) и активных неметаллов (галогены, кислород, азот).
Взаимодействие между катионами и анионами в ионном кристалле не за-
висит от направления, поэтому об ионной связи говорят, как о ненаправленной.
Каждый катион может притягивать любое число анионов, и наоборот. По этой
причине ионная связь является ненаправленной и ненасыщенной, а число
взаимодействий между ионами в твердом состоянии ограничивается лишь раз-
мерами кристалла. Поэтому «молекулой» ионного соединения следует считать
весь кристалл. По этой причине ионные кристаллы очень твердые и хрупкие и
имеют высокие значения энергии кристаллической решетки.
Если попытаться деформировать ионную решетку, один из слоев будет
сдвигаться относительно другого до тех пор, пока одноименно заряженные
ионы не окажутся слишком близко друг от друга. Это приводит к резкому воз-
растанию сил отталкивания, и решетка быстро разрушается.
Каждый ион, будучи носителем электрического заряда, является источни-
ком электрического поля и оказывает поляризующее действие на противопо-
ложно заряженный ион. Наибольшее смещение электронной плотности
испытывают при поляризации электроны внешнего слоя и, в первом приближе-
нии можно считать, что деформации подвергается только внешняя электронная
оболочка, которая и определяет поляризуемость того или иного иона. У ионов
одинакового заряда, обладающих аналогичным строением внешнего электрон-
ного слоя, поляризуемость растет с ростом размера иона, поскольку внешние
электроны слабее притягиваются к ядру и более легко следуют за полем. Так, у
ионов щелочных металлов (
ns
1
; n
= 2 ÷ 6) поляризуемость возрастает в ряду:
Li
+
< Na
+
< K
+
< Rb
+
< Cs
+
