Основные характеристики химической связи

Энергия связи это энергия, необходимая для разрыва химической связи. Энергии разрыва и образовании связи равны по величине, но противоположны по знаку. Чем больше энергия химической связи, тем устойчивее молекула. Обычно энергию связи измеряют в кДж/моль. Например, на разрыв связи H–H затрачивается 432,1 кДж/моль энергии.

Для многоатомных соединений с однотипными связями за энергию связи

принимается среднее ее значение, рассчитанное делением суммарной энергии данных связей на число связей. Так, на разрыв четырех связей в молекуле метана CH4 – 1648 кДж/∙моль и в этом случае EC–H = 1648 : 4 = 412 кДж/моль.

Длина связи это расстоянию между ядрами взаимодействующих атомов в соединении. Измеряется в нанометрах (10–9 м). Иногда применяется Å (ангстрем = 10–8 см).

Полярность связиэто распределение электрического заряда между атомами, образовавшими химическую связь. Для определения полярности связи надо сравнить электоотрицательности атомов, участвовавших в образовании связи. Если электроотрицательности одинаковы, то связь будет неполярная, а в случае разных электроотрицательностей – полярной. Крайний случай полярной связи, когда общая электронная пара практически полностью смещена к более электроотрицательному элементу, приводит к ионной связи. Например, связи: Н–Н – неполярная, Н∂+–Сl∂– – полярная и Nа+–Сl – ионная.

Смещение электронной пары к более электроотрицательному атому приводит к образованию диполя. Диполь – система из двух равных, но противоположных по знаку зарядов, находящихся по разным сторонам связи. Полярность связи является величиной векторной и направлена по оси диполя от отрицательного заряда к положительному.

Полярность молекулы – это векторная сумма дипольных моментов всех связей молекулы. Она определяется не только разностями электроотрицательностей атомов, образовавших молекулу, но и геометрией молекулы.

Таким образом, следует различать полярности отдельных связей и полярность молекулы в целом. Например:

- молекула CO2 неполярна, так как дипольные моменты полярных связей С=О компенсируют друг друга вследствие того, что молекула линейна;

- молекула воды Н2О полярна, так как дипольные моменты полярных связей Н–О не компенсируют друг друга вследствие того, что молекула

нелинейна.

Пространственное строение молекул форма и расположение в пространстве электронных облаков, образовавших химические связи.

Порядок связиэто число химических связей между двумя атомами.

Чем выше порядок связи, тем прочнее связаны между собой атомы. Порядок связи выше трех не встречается. Например, порядок связи в молекулах H–Н, O=О и N≡N равен соответственно 1, 2 и 3.

Валентный угол – это угол между двумя химическими связями. Он отражает геометрию молекулы.