Характеристики химической связи.

К важнейшим характеристикам связи относятся: длина, полярность, дипольный момент, насыщаемость, направленность, прочность, кратность связи.

Длиной связи – называется расстояние между ядрами атомов в молекуле. Длина связи определяется размерами ядер и степенью перекрывания электронных облаков.

Длина связи в HF равна 0,92∙10^-10, в HCl – 1,28∙10^-10м. Химическая связь тем прочнее, чем меньше ее длина.

Углом связи (Валентным углом) называют угол между воображаемыми линиями, проходящими через ядра химически связанных атомов. ∟HOH=104⁰,5; ∟H₂S=92,2⁰; ∟H₂S_е=91⁰,0.

Важнейшей характеристикой химической связи является энергия, определяющая ее прочность.

Количественно прочность связи характеризуют энергией, затрачиваемой на ее разрыв, и измеряется в кДж, отнесенных к 1 моль вещества.

Поэтому количественно прочность связи характеризует энергия сублимации Е_субл. вещества и энергия диссоциации молекулы на атомы Е_дисс.. Под энергией сублимации понимается энергия, затрачиваемая для перехода вещества из твердого состояния в газообразное. Для двухатомных молекул энергия связи равна энергии диссоциации молекулы на два атома.

Например, Е_дисс.(а следовательно Е_св.) в молекуле H₂ составляет 435кДж/моль. В молекуле F₂=159 кДж/моль, в молекуле N₂=940 кДж/моль.

Для не двухатомных, а многоатомных молекул типа АВ_n средняя энергия связи

Е_АВ= (1),

в силу АВ_n=А+nВ.

Например, энергия, поглощаемая в процессе

H₂O=2H+O

равна 924 кДж/моль.

Энергия связи

Е_OH= = = = 462 кДж/моль.

Заключение о структуре молекул и строении вещества делают по результатам полученных разными методами. При этом используют полученную информацию не только о длинах и энергиях связи, валентных углах, но и других свойствах вещества, таких, например, как магнитные, оптические, электрические, тепловые и другие.

Совокупность экспериментально полученных данных о строении вещества дополняют и обобщают результаты квантово-химических расчетных методов, которые используют концепцию квантово-механической теории химической связи. Считается, что химическая связь в основном осуществляется валентными электронами. У s- и p- элементов валентными являются электроны орбиталей внешнего слоя, а у d-элементов – электроны s-орбитали внешнего слоя и d-орбитали предвнешнего слоя.