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):

Электроотрицательность углерода:

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.