ГЛАВА 2 СТРОЕНИЕ МОЛЕКУЛ И ХИМИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ 2.1 ...

Зная дипольный момент, можно определить тип химической связи (ионная, полярнаяили ковалентная) и геометрическую структуру молекулы.4. Эффективные заряды. При образовании химической связи электронная плотность уатомов меняется. Так, при связывании двух атомов элементов, имеющих различныеэлектроотрицательности, атом более электроотрицательного элемента притягиваетэлектроны сильнее, чем атом менее электроотрицательного элемента. В результатеэлектронная плотность в молекуле распределяется вдоль химической связи асимметрично.Изменение электронной плотности у атома, связанного в молекуле, можно учесть, приписаватому некоторый эффективный заряд δ (в единицах заряда электрона). Эффективныезаряды, характеризующие асимметрию электронного облака, условны, так как электронноеоблако делокализовано и его нельзя «разделить» между ядрами.Для атомов, образующих чисто ковалентную молекулу, δ=0, поскольку в такихмолекулах распределение электронной плотности между связанными атомами абсолютносимметрично. В ионной молекуле эффективный заряд атомов равен заряду ионов.Рис. 1.28. Сложение дипольных моментов связей в молекулах HCN, SO 2 и СН 3 СlТаблица 1.10. Эффективные заряды атомов в некоторых соединенияхеСоединени Атом δ Соединени Атом δеHCl Cl −0,2 GeBr 4 Ge +1,1SO 2 Cl 2 Cl −0,1 Br −0,3C 2 H 4 Cl 2 Cl 0 ZnBr 2 Zn +0,5КClO 3 CI +0,7 Br −0,25LiClO 4 Cl +0,8 IBr Br −0,1H 2 S S −0,2 GeH 4 Ge +0,2SO 2 S −0,1 GeO 2 Ge +1,0SCl 2 S +0,2 К 2 Сr 2 O 7 Gr +0,1CaSO 4 S +0,4 К 2 СrO 4 Cr +0,2KMnO 4 Mn +0,3 CrCl 3 Cr +1,3СаТiO 3 Ca +1,5 CrCl 2 Cr +1,9Для всех других (полярных) молекул он имеет промежуточные значения.Эффективный заряд можно рассматривать как меру полярности ковалентной связи. Так,расчет, осуществленный на основании рентгеновских спектров поглощения, дляхлороводорода дал следующие значения: δ н = +0,2; δ Cl = −0,2. Можно сказать, что связь вмолекуле НС1 примерно на 20% имеет ионный характер, т. е. близка к ковалентной. Вмолекуле же NaCI, для которой δ Na = +0,8, δ Cl = −0,8, химическая связь, наоборот, ближе кионной.Значение δ для атомов - аналогов в однотипных соединениях меняется закономерно. Так,в ряду НГ имеем: δ F = −0,45, δ Cl = −0,2, δ Br = −0,12, δ I = −0,05.Эффективный заряд определяют различными методами: на основании изученияоптических спектров поглощения, рентгеновских спектров, ядерного магнитного резонанса идр.