Tabela 21
Typ |
długość wiązania |
typ |
długość wiązania |
wiązania |
nm |
wiązań.a |
nm |
H—H |
0,074 |
C—C |
0,154 |
N—N |
0,147 |
c=c |
0,133 |
N=N |
0,124 |
Cs c |
0,121 |
NsN |
0,110 |
Wyniki najnowszych badań nad charakterem wiązania chemicznego wykazują, że poza wiązaniami pojedynczymi, podwójnymi i potrójnymi istnieje cały szereg wiązań o charakterze przejściowym. Wielokrotność wiązań o charakterze przejściowym jest dlatego wyrażana nie tylko liczbami całymi, ale także dziesiętnymi. Liczba wyrażająca, ile par elektronów tworzy w rzeczywistości wiązanie chemiczne, nazywa się rzędem wiązania. Na przykład w cząsteczce:
— benzenu wszystkie wiązania mają wartość liczbową 1,5. Oznacza to, że w cząsteczce tej nie wymieniają się regularnie wiązania pojedyncze i podwójne, ale że wszystkie wiązania są jednakowe. Dlatego też rozmieszczenie wiązań w tym związku dokładniej przedstawia poniższy rysunek:
— chlorku boru rząd wiązań B-Cl wynosi 0,88; bowiem wiązanie bor--chlor tworzy 0,88 wiążącej pary elektronowej.
Pytania i zadania
I. Wyjaśnij lub zdefiniuj:
Rozmieszczenie przestrzenne Warunki powstawania wiązania chemicznego
Długość wiązania chemicznego Równoważna odległość międzyją-
drowa
Donor, akceptor Energia wiążąca
Koordynacyjno-kowalencyjne wiązanie chemiczne Wiązania wielokrotne
Rozmieszczenie przestrzenne wiązania i wiązań Rzędy wiązania
JI. Pytania problemowe:
Określ, który z atomów przy poniższej reakcji jest donorem, a który akceptorem pary elektronów:
BF3 + NH3 —> F3B — NH3
2. Czy atomy pierwiastków okresu drugiego mogą być pięciowiąza-niowe?
' l
3. Czy atom wodoru może tworzyć takie wiązanie chemiczne, w którym byłby donorem pary elektronów?
4. Czy między dwoma kationami wodoru może powstać wiązanie chemiczne?
5. Wymień przynajmniej dwa. związki pierwiastków okresu trzeciego, w którym naruszona została zasada ośmiu elektronów.
III. Odpowiedz na następujące pytania:
1. Jakie warunki muszą być spełnione, by pomiędzy atomami pierwiastka powstało wiązanie chemiczne?
2. Przedstaw za pomocą kratek, kresek walencyjnych i rysunkowo wiązania chemiczne w cząsteczkach chlorowodoru, fluoru i azotu.
3. Jaka jest różnica pomiędzy wiązaniami o i n.
4. Przedstaw wiązanie koordynacyjno-walencyjne w kationie amonowym (tylko za pomocą kratek).
5. Porównaj za pomocą znaku nierówności:
a) energię wiązania pojedynczego, podwójnego i potrójnego,
b) długość wiązania pojedynczego, podwójnego i imtrójnego.
Aby mogło powstać wiązanie chemiczne, atomy pierwiastków muszą zbliżyć się do siebie (w wyniku tego nałożą się na siebie ich orbitale walencyjne), a poza tym muszą one mieć elektrony tak rozmieszczone na orbitalach, aby mogły z nich powstać pary elektronów wiążących.
Na podstawie tego, co wyżej powiedziano, możemy przystąpić do wyjaśnienia procesu hybrydyzacji*, tzn. ujednolicenia pod względem energe-
* Z lac. hybrida (hibrida)==mieszaniec.
87