30. Химическая связь и ее экспериментальные характеристики
Разработка современной модели атома и предска–зание на ее основе свойств индивидуальных атомов – очень важное достижение квантовой механики. Однако в земных условиях редко встречаются изолированные атомы. Окружающие нас тела неживой и живой природы состоят из разнообразных молекул.
А. М. Бутлеров (1828—1886) создал теорию химиче–ского строения органических веществ (1861г.). С этого времени в химию начинают постепенно входить поня–тия «валентность» и «химическая связь».
Валентностью называется способность атома при–соединять определенное число других атомов с обра–зованием молекулы.
Валентность обозначается черточками у символа эле–мента. Водород (Н) – одновалентный, кислород (0= ) – двухвалентный. Число валентных черточек определяет число химических связей, которые данный атом может образовывать с другими атомами.
Химической связью называется совокупность взаи–модействий между электронами и ядрами, приводя–щих к соединению атомов в молекулу.
Свойства химической связи изучают различными ме–тодами. С помощью химических методов определяют число связей атомов (валентность) и их реакционную способность.
С помощью физических методов определяют длину, прочность, ориентацию и полярность химических связей.
Длиной химической связи г>с называется величина, измеряемая расстоянием между ядрами связываемых атомов.
В качестве единицы измерения длины химической свя–зи г>с удобно использовать пикометр (пм): 1 пм = 10>-12 м.
Прочность химической связи Е>с – величина, из–меряемая энтальпией ΔЕ>с образования связи.
В качестве единицы измерения прочности хими–ческой связи Е>с используется кДж/моль.
Ориентация химической связи а>с – величина, из–меряемая углом между направлениями связей данно–го атома с соседними атомами молекулы. Угол ас на–зывается валентным.
Единица измерения валентного угла а>с – градус.
Полярность химической связи μ>с – величина, из–меряемая электрическим моментом данной связи.
Электрический момент для двух электрических за–рядов +q и ־q, равных по абсолютному значению и про–тивоположных по знаку, равен μ = qr, где r – расстояние между зарядами. Такие два заряда образуют электриче–ский диполь.
Химическая связь поляризуется, когда связываются 2 атома с разной электроотрицательностью (ОЭО). В результате на атоме с большим значением ОЭО возникает избыточный отрицательный заряд –δ, а на другом атоме с меньшим значением ОЭО – избы–точный положительный заряд +δ. Полярность связи рассчитывается по формуле:
