Стр. 90 - Строение атома и химическая связь

СТРОЕНИЕ АТОМА И ХИМИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ

88

Порядок связи.

В методе МО понятие валентности как таковой теряется,

поскольку даже спаренные электроны различных уровней заселяют те или иные

МО. Вместо понятия валентности или кратности связи в методе вводится новое

понятие –

порядок связи

.

Порядок связи определяется как разность числа связывающих электро-

нов и числа разрыхляющих электронов, деленная на два. В методе МО порядок

связи играет такую же роль, что и валентность в методе ВС:

ПС = (∑(е)

связ

- ∑(е)

раз

)/2. (4.2)

Если ПС = О, то система неустойчива и связь не возникает, так как для

образования соединения всегда необходимо, чтобы заселенность связывающих

МО была выше, чем заселенность разрыхляющих. Образование системы энер-

гетически выгодно и она устойчива, если ПС > О.

Представление о порядке связи дает этому понятию количественную ха-

рактеристику. Если порядок связи равен единице, то связь следует считать оди-

нарной, двум – двойной, однако параметр может иметь и промежуточные

значения. Например, как это будет показано далее, для иона кислорода

О

2

+

ПС = 2,5; для Н

2

+

ПС = 0,5.

В структурной формуле бутадиена

1,894 1,447 1,894

Н

2

С = С - С = СН

2

цифры над соответствующими связями указывают на их порядок. Видно, что

для органических веществ ПС кратен не 0,5, а может принимать практически

любые занчения, после запятой. Это особенность органических соединений,

имеющих двойные связи.

В данном случае π

-

электронный заряд характеризует долю заряда делока-

лизованного π

-

электрона, приходящегося на рассматриваемый атом. Чем выше

эта величина, тем более отрицательно заряжен данный атом. В молекуле бута-

диена, такими атомами являются концевые углеродные атомы. Это определяет

направление превращения молекулы в соответствующих реакциях, если она

атакуется катионом.

Чем выше порядок связи, тем, при прочих равных условиях, прочнее дан-

ная связь.

В широком смысле слова ковалентная связь означает химическую связь

между атомами, осуществляемую общими электронами. Чаще всего ковалент-

ная связь осуществляется общей парой электронов, которая образуется в ре-

зультате взаимодействия неспаренных электронов с противоположной

ориентацией спинов (схема «А»). Поскольку неспаренные электроны могут

быть не только атомными, но и молекулярными (в радикалах, представляющих

собой фрагменты из нескольких атомов с нечетным числом электронов), то ко-

валентные связи могут охватывать разное число атомных ядер.