Молекулярний іон.
Ковалентний зв'язок
Іонний зв'язок
Іонний зв'язок здійснюється завдяки електростатичній взаємодіїіонів, які утворюються при переході одного або декількох електронів від одного атома до іншого. Іонними молекулами є NaCl, LiF, KJ та інші. Оскільки вони складаються з іонів, атоми яких істотно розрізняються властивостями, то зв'язок з-поміж них називаєтьсяіонної чигетерополярной.
На прикладі молекули LiF проілюструємо процес утворення іонної молекули з атомів.
Для існування стійкої системи, якою є молекула, необхідно, щоб сумарна енергія Е молекули LiF, що складається з іонів Li + і F - , була меншою від сумарної енергії Е0 нейтральних атомів літію і фтору у вільному стані. У грубому наближенні різницю Е1 - Е0 можна виразити черезенергію іонізації атома Li (Eі=5,4 еВ) іспорідненість до електрона атома фтору (Ес=3,6 еВ).
Залежність енергії ∆E від відстані R між іонами Li + та F - у молекулі LiF показана на малюнку 1:
Виявляється, що енергія ∆E мінімальна за значення R0=1.5*10 -10 м, що відповідає рівноважному значенню довжини хімічного зв'язку в молекулі LiF.
На менших відстанях R (R + і F - яке виникає внаслідок перекриття хвильових функцій електронів Li + і F - (обмінні квантово-механічні сили).
Енергія дисоціації D молекули на окремі атоми визначається значенням енергії ∆E у точці мінімуму. Для молекули LiF:
Ковалентний, або гомеополярний зв'язок виникає при усуспільненні електрона або електронних пар, що знаходяться одночасно у двох однакових атомів або атомів з близькими властивостями.
Атоми в таких молекулах можуть бути з'єднаніодинарною (H2,H3C – CH3),подвійний (H2C = CH2) абопотрійний (N2, C2H2) ковалентним зв'язком.
При утворенні таких молекул виникає деформація зовнішніх електронних оболонок вихідних атомів, а також відбувається перекриття цих оболонок по лінії, що з'єднує центри атомних ядер.
З деякою відстані між ядрами сили тяжіння врівноважуються силами відштовхування, тобто. утворюється стійка система атомів (молекула), що має мінімум внутрішньої енергії.
Розглянемо особливості утворення ковалентного зв'язку на прикладі найпростіших двоатомних систем – молекулярного іона та молекули водню H2.
Даний іон складається з двох протонів H + та одного електрона, який утворює електронну хмару навколо двох протонів, розташованих на деякій відстані R. Повна енергія іона (див. рис. 2) дорівнює сумі кінетичної енергії електрона (протони вважаються нерухомими) та потенційної енергії взаємодії протонів H + між собою і електроном, що рухається:
Два перших доданків у формулі (3) визначають енергію тяжіння електрона протонами, третє – енергію відштовхування ядер.
На малюнку 3 схематично представлена залежність енергії E0=f(R) для основного стану електрона в іоні:
В області значень R>R0 переважають сили тяжіння, обумовлені обмінними квантово-механічними силами взаємодії протонів через посередництвом електрона, який знаходиться переважно в області між протонами. При R
Чи не знайшли те, що шукали? Скористайтеся пошуком:
Вимкніть adBlock! і оновіть сторінку (F5)дуже потрібно