Ковалентная связь

Слово "ковалентная" буквально означает "объединенная".

Химическая связь, осуществляемая за счет одной или не­скольких электронных пар, сильно взаимодействующих с ядрами обоих соединяемых атомов, называется ковалентной связью.

Ковалентная связь образуется между атомами элементов, электроотрицательности которых одинаковы или различаются не слишком сильно. Например, связь в молекулах: Н₂, F2, HF, СН₄, С₂Н₄, С0₂, H₂S, Н₂0, S0₂, NH₃.

2.1.1. и МОЛЕКУЛЯРНЫЕ ОРБИТАЛИ

При образовании ковалентной связи за счет слияния атомных орбиталей (АО) взаимодействующих атомов возникает единая мо­лекулярная орбиталь (МО). Отличие молекулярной орбитали от атомной заключается в том, что она охватывает оба ядра соединяемых атомов. В то же время, как и на атомной, на молекуляр­ной орбитали может находиться не более двух электронов и спи­ны их должны быть противоположны. В случае ковалентной свя­зи электронная плотность между ядрами соединяемых атомов значительна. Это является следствием сильного взаимодействия общей электронной пары с ядрами обоих соединяемых атомов.

В зависимости от характера распределения электронной плот­ности в молекуле различают и молекулярные орбитали (рис. 2.1).

Молекулярная орбиталь, в которой максимальная электрон­ная плотность сосредоточена на прямой, соединяющей ядра атомов, называется -молекулярной орбиталъю ( -МО).

Такого типа молекулярная орбиталь образуется при слия­нии двух s-атомных орбиталей (молекула Н₂), s-орбитали и р- орбитали (молекула HF) или двух р-орбиталей, которые пере­крываются по оси симметрии (молекула F₂). Когда ковалентная связь возникает с участием гибридных атомных орбиталей (связи С—Н и С—С в молекуле С₂Нб), то всегда образуется - молекулярная орбиталь. Ковалентную связь, при которой дви­жение общей электронной пары описывается а -молекулярной орбиталью, называют -связью. Между двумя атомами в молекуле может быть только одна -связь.

Молекулярная орбиталь, возникающая в результате бокового перекрывания р-орбиталей взаимодействующих атомов, так что ее максимальная электронная плотность сосредоточена вне прямой, соединяющей ядра этих атомов, называется молекулярной орбиталью ( -МО).

Ковалентную связь, при кото­рой движение общей электронной пары описывается -молекулярной орбиталью, называют -связью. Образование -связи между дву­мя атомами происходит только в том случае, если эти атомы уже соединены о-связью, что имеет место, например, в молекуле эти­лена (рис. 2.2). Между двумя атомами в молекуле совместно с одной - связью могут быть одна или две -связи:

Рис. 2.2. Образование π-молекулярной орбитали в молекуле этилена (Н₂С=СН₂)

Общая электронная пара, находя­щаяся на -молекулярной орбитали, из-за большого удаления от ядер соединяемых

атомов слабее взаимодействует с ними, чем в случае -молекулярной орбитали. Поэтому в соединениях реакционная способ­ность π-связи всегда больше, чем -связи.