Химические взаимодействия во Вселенной — страница 5

  • Просмотров 299
  • Скачиваний 12
  • Размер файла 36
    Кб

Молекула не образуется. В перекрывании могут участвовать не только s-, но и другие орби­тали. Однако электронные облака атомов перекрываются и проникают друг в друга только в том случае, если они имеют близкие зна­чения энергии и одинаковую симметрию. Вот, например, фтор F, у атома которого электронная формула [Не] 2s22pK Каждый атом фтора имеет семь валентных электронов — так называют внешние электроны, способные образовывать

химическую связь. | Атомные орбитали, занятые парами электронов, даже валентных, не перекрываются по той же причине, что и орбитали атомов гелия. Однако каждый атом фтора имеет одну орбиталь с единственным (неспаренным) электроном — вот эти-то орбитали будут проникать друг в друга (перекры­ваться). В области перекрывания расположатся два электрона от двух ато­мов фтора, которые свяжут их в молекулу. Могут перекрываться и

разные орбитали. Именно так образуется связь в молекуле фтороводорода HF. Дело в том, что s-орбиталь атома водорода и p-орбиталь атома фтора имеют разную форму, но одинаковую симметрию: при вращении вокруг оси, соединяющей ядра атомов, они совпадают са­ми с собой. По одному электрону от обоих атомов располагаются в облас­ти перекрывания этих орбиталей. И вот пара электронов объединяет ато­мы водорода и фтора: получается

молекула HF. У сферических s-орбиталей существует только одна возможность для перекрывания, а вот p-орбитали могут пере­крываться разными способами. Один из них показан на примере молекулы фтора. При таком перекрывании образуется так называемая σ-связь. Но есть и другая возможность — перекрывание боковыми областями электронного облака. В этом случае образуется π-связь, которая зна­чительно слабее σ-связи и может возникнуть

только в дополнение к ней. Для этого двум атомам надо иметь p-орбитали, которые могут уча­ствовать в перекрывании. Такая возможность есть у атомов кислорода. Электронная формула атома кислорода [Не] 2s22p4 и здесь валентными яв­ляются шесть электронов. Атом кислорода имеет на одной p-орбитали два электрона, а на оставшихся двух — по одному. Вот эти-то атомные орбитали с одиночными (неспаренными) электронами и участвуют в

перекры­вании. Две p-орбитали двух атомов кислорода, расположенные вдоль линии, соединяющей их ядра, перекрываются и образуют σ-связь. А p-орби­тали, перпендикулярные этой линии, создают дополнительную π-связь. Связь становится двойной, а участвуют в ее образовании две пары электронов. Как будто атомы кислорода протянули друг другу по две руки. У атома азота N (его электронная формула — [Не] 2s22р2) из семи электронов валентными