Характеристики ковалентной связи

 

Длина связи – расстояние (в нм) между центрами связанных атомов,

определяется методом рентгено-структурного анализа (РСА).

 

Ковалентный радиус атома – равен ½ длины ковалентной связи между одинаковыми атомами.

 

Ван-дер-ваальсов радиус – равен ½ расстояния между максимально сближенными атомами. Всегда больше ковалентного радиуса.

 

Валентные углы – углы между осями орбиталей (см. геометрическую конфигурацию атомных орбиталей С-атома с различной гибридизацией).

 

Энергия связи (кДж/моль) – энергия, которую нужно затратить для разрыва связи. Равна энергии образования связи. Является мерой прочности связи.

Может быть косвенно определена по энергии сгорания вещества.

Энергия связи уменьшается с увеличением её длины.

Кратные связи короче и прочнее ординарных, но не пропорционально; т.е.

σ-связь прочнее π-связи.

Энергия связи между одними и теми же атомами зависит от структурных особенностей, например, она уменьшается в ряду:

Полярность связи – смещение пары электронов, образующих связь, в сторону более электроотрицательного атома.

 

Электроотрицательность – способность атома притягивать электроны.

 

 

Электроотрицательность атомов (по Полингу):

 

F O N Cl Br I C S H Mg Li Na
4,0 3,5 3,0 3,0 2,8 2,6 2,5 2,5 2,1 1,2 1,0 0,9

 

Электроотрицательность углерода:

 

sp3 sp2 sp
2,5 2,8 3,1

Дипольный момент – мера полярности связи:

 

μ = q·l

q – заряды на атомах (абсолютная величина)

l – длина связи

 

Для многоатомных молекул μ определяется как векторная сумма дипольных моментов всех связей.

 

Молекулы, содержащие высокополярные связи могут быть в целом неполярны: СО2, CCl4.

 

 

Поляризуемость связи – способность к динамическому смещению электронов под действием электромагнитного поля (воздействие приближающейся активной частицы или молекул растворителя). Определяет реакционную способность связи в значительной степени.

Поляризуемость увеличивается с увеличением длины связи, например:

 

С-O (1) C—S (2)

у (1) стационарный диполь больше, чем у (2), но в динамических условиях реакции легко поляризуемая (2) более реакционноспособна.

Поляризуемость π-связи значительно больше, чем σ-связи.