Номер на билета 11 Химическа връзка и молекулярна структура
Дължина химическа връзка - разстоянието между ядрата на химически свързани атоми [1] [2]. Дължината на химическата връзка е важна физическа величина, която определя геометричните размери на химическата връзка, нейната дължина в пространството.
Смята се, че дължината на химическата връзка е адитивно количество, определено от сумата на атомите на ковалентни радиуси, които изграждат химическа връзка Л. Палинг в своята книга [5] дава стойностите на ковалентните радиуси на голяма брой елементи.
Въпреки това, дължината на химическата връзка (dAB) между електроотрицателни и електропозитивни атоми е малко по-малка от дължината, получена чрез добавяне на ковалентни радиуси на елементите (rA и rB), които изграждат молекулата. Корекцията за отклонение от принципа на адитивност на ковалентни радиуси се взема предвид от уравнението на Шомакер-Стивънсън:
Спиновата валентност се определя от броя на несдвоените електрони във външния (валентен) електронен слой. Например, въглеродният атом в основно състояние има 2 несдвоени електрона - валентността на спина е 2. Валентност в възбудено състояние: когато атомът се възбуди, има сдвояване от 2 електрона с последващ преход на един електрон към свободна орбитала от по-високо подниво. Например, по време на sp3 хибридизация на въглерод, 2s2 електрони се разединяват и един се прехвърля на свободна 2p орбитала. И сега, когато има 4 несдвоени електрона, валентността на спина е 4.
Метод на валентна връзка.
Приблизителен метод на квантово химично изчисление, основан на идеята, че всяка двойка атоми в молекулата се държи заедно от една или повече общи електронни двойки.
Теорията за валентните връзки е заложена през 1927 г. от W. Heitler и F. London на примера на квантово-химичното изчисление на молекулата на водорода. Теорията на валентните връзки се основава на хипотезата, че когато молекула се формира от атоми, последните до голяма степен запазват електронната си конфигурация и свързването на атомите се постига в резултат на обмена на електрони между тях и сдвояването на спиновете на два електрона, разположени в атомните орбитали на началните атоми.
Оказва се, че електронната двойка е размазана по цялото пространство на молекулата с различна плътност и по комуникационната линия между ядрата има кондензация на електронна плътност в сравнение с други области на пространството. Тази кондензация на електронната плътност по линията, свързваща ядрата на атомите, предизвиква свиващ ефект върху ядрата и съответно води до образуването на химическа връзка. Енергията на свързване се определя главно от обменния интеграл, чиято стойност съществено зависи от степента на припокриване на атомните орбитали на атомите.