Существует два способа перекрывания АО, приводящих к образованию ковалентной связи: осевое и боковое.
Осевое или аксиальное перекрывание АО осуществляется вдоль линии (оси), соединяющей ядра взаимодействующих атомов. Максимум перекрывания находится на этой прямой. В результате такого взаимодействия АО образуются s (сигма)-связи. Подобным образом могут перекрываться s- и p-орбитали.
Возможны три варианта образования s-связей.
1. Перекрываются s-орбитали двух атомов, образуется s,s-s-связь. Примером такой связи является ковалентная связь в молекуле водорода (рис. 15-а).
2. s-Орбиталь одного атома перекрывается с р-орбиталью другого. Образуется s,p-s-связь (рис. 15-б). В качестве примера можно привести ковалентную связь в молекуле фтороводорода.
3. Перекрываются две р-орбитали разных атомов. Образуется р,р-s-связь (рис. 15-в). Связывание происходит только при перекрывании «+» долей обеих р-орбиталей. Такой способ перекрывания лежит в основе образования s-связи между атомами азота в молекуле N2 или атомами кислорода в молекуле О2.
Осевое перекрывание является глубоким, поэтому при образовании s-связи выделяется достаточно большое количество энергии, что делает связь прочной.
s-Связь характеризуется цилиндрической или ротационной симметрией. Вокруг неё возможно свободное вращение, т.к. при этом не изменяется степень перекрывания АО, а следовательно, и энергия связи.
Боковое или латеральное перекрывание р-орбиталей приводит к образованию p-связей. Оно происходит лишь при наличии между атомами s-связи и возникает в том случае, когда оси взаимодействующих орбиталей располагаются параллельно друг другу и перпендикулярно линии s-связи (рис. 16). При латеральном взаимодействии р-орбиталей электронная плотность концентрируется выше и ниже плоскости s-связи, которая для p-связи является узловой поверхностью.
Боковое перекрывание р-орбиталей является менее глубоким, чем осевое, поэтому прочность p-связей ниже, чем s-связей.
Кратные связи, встречающиеся в молекулах многих соединений являются сочетаниями s- и p-связей. Вращение вокруг p-связи не возможно без её разрыва, поэтому для ненасыщенных соединений характерно существование цис- и транс-изомеров.
Ваша оценка?
