Химична връзка

Според електронната теория на валентността възниква химическа връзка поради преразпределението на електрони на валентни орбитали, в резултат на което се появява стабилна електронна конфигурация на благороден газ (октет) поради образуването на йони (В. Косел) или образуването на общи електронни двойки (G. Lewis).

Химичната връзка се характеризира с енергия и дължина. Мярката на силата на връзката е енергията, изразходвана за разкъсване на връзката, или печалбата в енергия, когато съединението се образува от отделни атоми (Eb). По този начин 435 kJ ∙ mol –1 се изразходват за разкъсване на връзката H - H и 1648 kJ ∙ mol –1 за пулверизиране на метан CH4, в този случай EC - H = 1648: 4 = 412 kJ. Дължина на връзката (nm) - разстоянието между ядрата в определено съединение. Обикновено дължината на връзката и нейната енергия са противодействащи: колкото по-дълга е дължината на връзката, толкова по-ниска е нейната енергия.

Химичната връзка обикновено се изобразява с тирета, свързващи взаимодействащи атоми; всяка лента е еквивалентна на обобщена двойка електрони. В съединения, съдържащи повече от два атома, важна характеристика е ъгълът на връзка, образуван от химични връзки в молекулата и отразяващ нейната геометрия.

Добавяне на диполни елементи в молекули NH3 и NF3.

Полярността на молекулата се определя от разликата в електроотрицателността на атомите, които образуват двуцентрова връзка, геометрията на молекулата, както и наличието на единични електронни двойки, тъй като част от електронната плътност в молекулата може да бъдат локализирани не в посока на облигациите. Полярността на връзката се изразява чрез йонния й компонент, т.е. чрез изместването на електронна двойка към по-електроотрицателен атом. Полярността на връзката може да се изрази чрез нейния диполен момент μ, равен на произведението на елементарния заряд и дължината на дипола *) μ = e ∙ l. Полярността на молекулата се изразява чрез нейния диполен момент, който е равен на векторната сума на всички диполни моменти на връзките на молекулата.

*) Диполът е система от два равни, но противоположни по знак заряди, разположени на единично разстояние един от друг. Диполният момент се измерва в кулонов метър (C ∙ m) или в дебати (D); 1D = 0,333 ∙ 10 -29 C ∙ m.

Всички тези фактори трябва да се имат предвид. Например за линейна СО2 молекула μ = 0, но за SO2 μ = 1,79 D поради ъгловата си структура. Диполните моменти на NF3 и NH3 с една и съща хибридизация на азотния атом (sp 3), приблизително еднаква полярност на връзките N - F и N - H (OEO N = 3; OEO F = 4; OEO H = 2.1) и подобна молекулярна геометрия се различават значително, тъй като диполният момент на самотната двойка азотни електрони по време на добавяне на вектор в случай на NH3 увеличава μ на молекулата, а в случай на NF3 я намалява (фиг. 1).