Ковалентная связь. Основные положения метода валентных связей .Спиновая теория валентности. Обменный и донорно-акцепторный механизм образования ковалентной связи.

В основе метода ВС лежат следующие положения: 1) Ковалентная связь образуется двумя электронами с противоположно направленными спинами, причем эта электронная пара принадлежит двум атомам и находится на орбитали, образовавшейся за счет перекрывания двух атомных орбиталей. 2) Ковалентная связь тем прочнее, чем в большей степени перекрываются электронные

облака. Связь образуется в том случае, когда в атомные волновые функции образующие связь будут иметь одинаковые знаки в области перекрывания.

3) Химическая связь в методе вс является двухцентровой и локализована в области между ядрами двух атомов ее образующих.

Спиновая теория: При одинаковых спинах энергия системы из двух сближающихся атомов непрерывно возрастает, т.е. связь между атомами водорода не возникает. При антипараллельных спинах (рис. 3.1 кривая 2) при сближении атомов энергия системы уменьшается и достигает минимума при rо = 0,74 А (с ноликом вверху), образуется молекула водорода, для которой это и есть длина связи.

Итак, условием образования ковалентной связи является противоположное направление спинов электронов взаимодействующих атомов.

Механизмы: обменный - Общие пары электронов образуются

При спаривании не спаренных

электронов, принадлежащих разным атомам. Число не паренных электронов может увеличиваться за счет распаривания спаренных электронов, если на валентном уровне есть пустые ВАО (Это–процесс перехода атома в Возбужденное состояние–промотирование)

Донорно – акцепторный - связывающие электронные пары образуются

объединением пары валентных электронов

одного атома (донора) со свободной АО другого

атома (акцептора)

Валентность и степень окисления химических элементов в их соединениях.

Вале́нтность — способность атомов химических элементов образовывать определённое число химических связей с атомами других элементов. В соединениях, образованных при помощи ионных связей, валентность атомов определяется числом присоединённых или отданных электронов. В соединениях с ковалентными связями валентность атомов определяется числом образовавшихся обобществленных электронных пар. В квантовой химии аналога понятия валентности как характеристики атома в молекуле не существует, а используемое понятие спин-валентности относится к изолированному атому. Метод валентных связей, во многих случаях нельзя использовать даже для качественного описания, поскольку указанное приближение не применимо. В современной химии вместо метода валентных связей активно используется метод молекулярных орбиталей, в котором отсутствуют какие-либо аналоги понятия валентности атома.

Сте́пень окисле́ния— вспомогательная условная величина для записи процессов окисления, восстановления и окислительно-восстановительных реакций, численная величина электрического заряда, приписываемого атому в молекуле в предположении, что электронные пары, осуществляющие связь, полностью смещены в сторону более электроотрицательных атомов. Степень окисления соответствует заряду иона или формальному заряду атома в молекуле или в химической формальной единице. Алгебраическая сумма степеней окисления атомов в молекуле всегда равна нулю.