Делокализованная химическая связь

Ранее рассматривались примеры образования ковалентной химической связи, когда связывающее электронное облако состоит из двух электронов, локализованных (имеющих определенное место) в пространстве двух ядер, и обслуживающих только два атомных центра. Однако во многих соединениях проявляется нелокализованная (делокализованная) химическая связь, при которой связывающее электронное облако может связывать более двух атомных центров (ядер).

Примером может служить молекула бензола C₆H₆. В молекуле бензола атомы углерода находятся в sp²-гибридизованном состоянии. Но, невозможно указать, каким атомам принадлежит каждая их трех пар электронов, образующих p-связи, т.е. они делокализованы:

Пунктиром показана делокализованная p-связь, которая в одинаковой степени связывает все углеродные атомы, а кратность связи С-С составляет 1,5.

Среди неорганических соединений делокализованная p-связь имеется в ранее рассмотренной молекуле HNO₃,

а также реализуется, например, в карбонат-ионе СО₃^2-, который имеет плоскотреугольное строение вследствие sp2-гибридизации возбужденного атома углерода. Он образует три s-связи – одну с нормальным двухвалентным атомом кислорода, а две другие – с ионизированными атомами О^-. Четвертая связь возникает за счет негибридизованной p-орбитали атома углерода и p-орбитали нормального атома кислорода. Эта связь и является делокализованной вследствие неразличимости всех трех атомов кислорода в карбонат-ионе CO₃^2-:

В самом общем случае делокализованная химическая связь обусловлена, как правило, более чем двумя электронами и объединяет более двух атомов.

Поиск по сайту: