Метод валентной связи (МВС).

Метод валентной связи предложен Льюисом.

1. При перекрывании атомных орбиталей двух атомов возникает двухэлектронная двухцентровая (2e 2c) связь.(пара обобществленных электронов). Следует отметить, что все образующиеся 2е, 2с- связи оказываются равноценными и неразличимыми.

2. Насыщаемость связей в методе МВС. Число связей определяется числом атомных орбиталей способных участвовать в образовании связи.

3. В зависимости от симметрии атомных орбиталей, образующих связь, различают σ - и π - связи

(а)

(б)

Рис.2 Схема образования σ - (а) и π - связей (б).

4. Прочность связи определяется степенью перекрывания орбиталей: σ - связь прочнее π - связи (Рис 2), а кратная связь –прочнее одинарных.

5. Полярность связи.. Если связь образована двумя одинаковыми атомами, то электроны в равной степени принадлежат обоим атомам, и молекула оказывается неполярной.

6. Геометрия молекул. Химическая связь является направленной: все связи имеют фиксированное направление. Например, в молекуле сероводорода H₂S угол H-S-H близок к 90⁰, поскольку взаимно перпендикулярны 2р_х- и 2р_у- орбитали, образующие химическую связь со сферическими 1s- орбиталями водорода.

7. Гибридизация. В некоторых случаях возникает противоречие между реальной геометрией молекулы и предполагаемым направлением орбиталей в пространстве. Известно из эксперимента, что молекуле метана СН₄ все связи Н-С-Н равноценны и направлены под углом 109⁰. Если же связь осуществлялась «чистыми» р- и s- орбиталями углерода, то три р - связи были бы направлены под углом 90⁰, а направление четвертой s- орбитали было бы неопределенно, так как она имеет сферическую симметрию. Для устранения противоречия в методе МВС введено понятие гибридизации, или смешивания орбиталей. При переводе атома углерода в возбужденное состояние его одна 1s-и три р- орбитали (р_х-, р_у – и р_z-) смешиваются и образуют четыре одинаковых sр³ –гибридных орбитали, направленные от центра к вершинам тетраэдра. Энергетические затраты такого процесса компенсируются перекрыванием этих орбиталей с 1 s- орбиталями водорода.