Метод валентных связей

Одним из методов расчета волновой функции, а также распределения электронной плотности в молекуле является метод валентных связей (ВС) (локализованных электронных пар). Основа метода ВС заключается в том, что связи между атомами в молекуле осуществляются за счет элекронных пар. В основе метода ВС лежат следующие положения:

1. ковалентная химическая связь образуется двумя электронами с противоположно направленными (антипараллельными) спинами, эта электронная пара принадлежит двум атомам;

2. при образовании ковалентной связи атомные орбитали, на которых располагаются электроны, перекрываются;

3. ковалентная связь тем прочнее, чем в большей степени перекрываются взаимодействующие орбитали.

Метод ВС позволяет понять способность атомов к образованию определенного числа ковалентных связей, объясняет направленность ковалентной связи.

Число обобщенных электронных пар определяет ковалентность элемента. Ковалентные связи являются разновидностью атомных связей.

Ковалентная связь характеризуется насыщаемостью, направленностью и поляризуемостью.

Насыщаемость ковалентной связи

Насыщаемость – характеризуется числом неспаренных электронов и свободных АО, способных участвовать в образовании химической связи. Насыщаемость характеризует валентные возможности атомов, их координационное число и число образующихся связей.

В образовании ковалентных связей принимают участие все имеющиеся одноэлектронные облака.

Способность атома образовывать ковалентные связи обусловливается не только числом одноэлектронных облаков, но и числом свободных орбиталей или числом двухэлектронных облаков. Ковалентность элемента характеризуется общим числом валентных орбиталей, принимающих участие в образовании ковалентной связи.

В зависимости от строения электронных оболочек атомов элементы проявляют свое максимальное значение ковалентности. Так, элементы II периода имеют четыре валентных орбитали (одну 2 s и три 2 p) и образуют четыре ковалентные связи. Максимальное число ковалентных связей у элементов III периода равно шести (одна 3 s -, три 3 p - и две 3 d -орбитали).