Полярность и поляризуемость связей

Чем связь короче, тем она прочнее.

Следует помнить, что гибридизация – это математическая обработка параметров орбиталей в соответствии с принципами квантовой механики, позволяющая сохранить концепцию ковалентных связей с помощью пар электронов. Гибридизация не является экспериментально доказанной реальностью.

Как показано выше, ковалентная связь образуется за счет обобществления пары электронов. Ядра атомов, связанных ковалентной связью, удерживаются друг около друга за счет общей электронной пары. Чаще всего распределение электронной плотности не равномерно. У одного атома она выше, чем у другого. Один конец связи богаче электронами (более отрицательный), другой – беднее (более положительный). Такая связь называется полярной. Ковалентная связь полярна, когда она образована атомами по-разному притягивающими электроны, т.е. имеющими разную электроотрицательность. Связи, образованные атомами одного элемента, например С-С, – неполярны. Также неполярны и связи С-Н.

Рис. 8. Неполярные (а) и полярные (б) связи

Знаки d+ и d- (дельта-плюс и дельта-минус)показывают, в каком направлении происходит сдвиг электронной плотности. Сам знак дельта означает частичный (не полный) заряд.

В некоторых случаях электроны неполярной связи могут быть распределены неравномерно под действием окружения. Такая связь называется поляризованной (рис. 9). Электронная плотность связей углерод-хлор сдвинута в сторону более электроотрицательного атома - галогена. В результате атом углерода группы -CCl₃ сильно позитивирован. Электроны s-связи С-С притягиваются к углероду, имеющему недостаток электронной плотности (показано изогнутой стрелкой). Это и есть поляризация связи.

Рис. 9. Поляризованная углерод-углеродная связь

Понимание того, какие связи являются неполярными, какие полярными или поляризованными чрезвычайно важно для всего курса органической химии.