Молекулен йон - Студопедия
Ковалентна връзка
Йонна връзка
Йонната връзка се осъществява поради електростатичното взаимодействие найони, които се образуват по време на прехода на един или повече електрони от един атом към друг. Йонните молекули са NaCl, LiF, KJ и др. И тъй като те се състоят от йони, чиито атоми имат значително различни свойства, връзката между тях се наричайонна илихетерополярна.
Като използваме молекулата LiF като пример, ще илюстрираме процеса на образуване на йонна молекула от атоми.
За съществуването на стабилна система, която е молекула, е необходимо общата енергия E на молекулата LiF, състояща се от Li + и F - йони, да бъде по-малка от общата енергия E0 на неутралните литиеви и флуорни атоми в свободно състояние. В грубо приближение разликата E1 - E0 може да се изрази чрезйонизационната енергия на Li атома (Ei=5,4 eV) иелектронния афинитет на флуорния атом (Ec=3,6 eV).
Зависимостта на енергията ∆E от разстоянието R между Li + и F - йони в молекулата LiF е показана на фигура 1:
Оказва се, че енергията ∆E е минимална при R0=1,5*10 -10 m, което съответства на равновесната стойност на дължината на химичната връзка в молекулата LiF.
При по-малки разстояния R (R + и F - , което възниква поради припокриването на вълновите функции на електроните Li + и F - (обмен на квантово-механични сили).
Енергията на дисоциация D на молекула на отделни атоми се определя от енергийната стойност ∆E в минималната точка. За молекулата LiF:
Ковалентна или хомеополярна връзка възниква, когато електрон или електронни двойки, които са едновременно в два идентични атома или атоми с подобни свойства, са споделени.
Атомите в такива молекули могат да бъдат свързани чрезединичен (H2,H3C – CH3),двойна (H2C = CH2) илитройна (N2, C2H2) ковалентна връзка.
По време на образуването на такива молекули възниква деформация на външните електронни обвивки на първоначалните атоми и тези обвивки се припокриват по линията, свързваща центровете на атомните ядра.
На известно разстояние между ядрата силите на привличане се балансират от силите на отблъскване, т.е. образува се стабилна система от атоми (молекула), която има минимум вътрешна енергия.
Нека разгледаме характеристиките на образуването на ковалентна връзка на примера на най-простите двуатомни системи - молекулярен йон и водородна молекула H2.
Този йон се състои от два протона H + и един електрон, който образува електронен облак около два протона, разположени на определено разстояние R. Общата енергия на йона (виж фиг. 2) е равна на сумата от кинетичната енергия на електрона (протоните се считат за неподвижни) и потенциалната енергия на взаимодействието на протоните H + между тях и движещия се електрон:
Първите два члена във формула (3) определят енергията на привличане на електрон от протони, третият - енергията на отблъскване на ядрата.
Фигура 3 схематично показва енергийната зависимост E0=f(R) за основното състояние на електрон в йон:
В диапазона на R>R0 преобладават силите на привличане, дължащи се на обменните квантово-механични сили на взаимодействието на протоните през електрон, който се намира главно в областта между протоните. С R6
Не намерихте това, което търсихте? Използвайте търсачката:
Деактивирайте adBlock! и обновете страницата (F5)наистина е необходимо