Стр. 81 - Строение атома и химическая связь
Упрощенная HTML-версия
СТРОЕНИЕ АТОМА И ХИМИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ
79
тем больше, чем больше в молекуле неподеленных электронных пар E. Рас-
смотрим структуры молекул от трехатомных до семиатомных (рис. 3.8, 3.9).
Для трехатомной молекулы AX
2
, не имеющей неподеленные электронные
пары, возможно единственное строение – линейное; четырехатомная молекула
AX
3
будет плоской в форме равностороннего треугольника; пятиатомная AX
4
–
тетраэдрической; шестиатомная AX
5
будет иметь форму треугольной бипира-
миды, а семиатомная AX
6
– форму октаэдра.
Иное дело – наличие в молекуле неподеленных электронных пар. В этом
случае геометрия молекулы существенно меняется. Молекула AX
2
E будет уже
не линейной, а угловой, AX
3
E будет иметь форму треугольной пирамиды, а
AX
2
E
2
вновь будет угловой, причем угол будет существенно меньше тетраэд-
рического (например, H
2
O). В молекуле AX
4
E возможная структура – треуголь-
нопирамидальная. Молекула AX
5
E имеет структуру квадратной пирамиды, а
молекула AX
4
E
2
– квадрата [21].
В качестве примеров рассмотрим в сравнении молекулы СН
4
, NH
3
и H
2
O.
Атомы углерода, азота и кислорода склонны к
sp
3
-гибридизации. У азота на
sp
3
-
гибридизованных орбиталях, помимо трех связывающих пар электронов, обра-
зующих связь с тремя атомами водорода, остается одна несвязывающая (непо-
деленная) электронная пара. Именно она, занимая четвертую
sp
3
- гибридную
орбиталь, искажает угол связи H–N–H до 107,3° (например, в метане, где непо-
деленных электронных пар нет, угол равен 109,5
о
). В молекуле H
2
O таких не-
связывающих неподеленных пар две, и угол H–O–H равен не 90
о
(если бы не
было гибридизации) и не 109,5
о
, как в метане, а - 104,5° (рис. 3.8).
Рис. 3.8. Несвязывающие электронные пары и углы связи
в молекулах NH
3
и H
2
O в сравнении с молекулой CH
4
