Основные характеристики химической связи

Энергия связи – это энергия, необходимая для разрыва химической. Энергии разрыва и образовании связи равны по величине но противоположны по знаку. Чем больше энергия химической связи, тем устойчивее молекула. Обычно энергию связи измеряют в кДж/моль.

Для многоатомных соединений с однотипными связями за энергию связи принимается среднее ее значение, рассчитанное делением энергии образования соединения из атомов на число связей. Так, на разрыв связи H–H затрачивается 432,1 кДж/∙моль, а на разрыв четырех связей в молекуле метана CH₄ – 1648 кДж/∙моль и в этом случае E_C–H = 1648: 4 = 412 кДж/моль.

Длина связи – это расстоянию между ядрами взаимодействующих атомов в молекуле. Измеряется в нм или А (ангстрем=10^{-8 см). Она зависит от размеров электронных оболочек и степени их перекрывания.}

Полярность связи – это распределение электрического заряда между атомами образовавшими химическую связь. Для определения полярности связи надо сравнить электоотрицательности атомов, участвовавших в образовании связи. Если электроотрицательности одинаковы, то связь будет неполярная, а в случае разных электроотрицательностей – полярной. Крайний случай полярной связи, когда общая электронная пара практически полностью смещена к более электроотрицательному элементу, приводит к ионной связи.

Например: Н–Н – неполярная, Н–Сl – полярная и Nа⁺–Сl^- – ионная.

Смещением электронной пары к более электроотрицательному атому приводит к образованию диполя. Диполь – система из двух равных, но противоположных по знаку зарядов, находящихся по разным сторонам связи.

Полярность молекулы – это векторная сумма дипольных моментов всех связей молекулы. Следует различать полярности отдельных связей и полярность молекулы в целом.

Например, линейная молекула CO₂ (О=С=О) неполярна, так как дипольные моменты полярных связей С=О компенсируют друг друга. Полярность молекулы воды означает, что она нелинейна, то есть дипольные моменты двух связей О—Н не компенсируют друг друга, так как расположены под углом, не равным 180°.

Пространственное строение молекул – форма и расположение в пространстве электронных облаков.

В соединениях, содержащих более двух атомов, важной характеристикой является валентный угол, образуемый химическими связями в молекуле и отражающий ее геометрию.

Порядок связи – это число химических связей между двумя атомами. Чем выше порядок связи, тем прочнее связаны между собой атомы и тем короче сама связь. Порядок связи выше трех не встречается. Например, порядок связи в молекулах H₂, O₂ и N₂ равен соответственно 1, 2 и 3, поскольку связь в этих случаях образуется за счёт перекрывания одной, двух и трех пар электронных облаков.