Строение молекулы из атомов

Когда химическая связь неполярна, неполярна и молекула. В этом случае существует компенсация между положительными и отрицательными зарядами, которые ее образуют. Иное – при связи полярной, благодаря которой образуются полярные молекулы.

Конечно, в целом молекула электронейтральна, но из-за того что электронное облако несимметрично расположено вокруг ядер водорода и хлора, центр отрицательного электрического заряда смещен к хлору, а вблизи водорода расположен центр положительного электрического заряда. Несовмещение центров положительного и отрицательного электрических зарядов приводит к возникновению в молекуле дипольного момента (т. е. молекула создает внутри себя электрическое поле). Дипольный момент характеризуется электрическим зарядом и «плечом» диполя, т. е. расстоянием между центрами зарядов.

Дипольный момент может быть и постоянным, как в случае молекулы HCI, и наведенным внешними условиями, например электрическим полем.

Это происходит, когда соединяются два разных атома (как в молекуле хлороводорода).

– А какой будет молекула, если в ней больше двух атомов? Будет ли полярной молекула воды или молекула диоксида углерода?

– Это зависит от расположения связей в пространстве. В молекуле воды обе полярные связи находятся под углом 104,5 °, а в вершине угла расположен атом кислорода. Поэтому и вся молекула полярна – положительные и отрицательные заряды не расположены симметрично относительно центра молекулы. Молекула же диоксида углерода линейна. Атом углерода находится посередине между двумя атомами кислорода. Хотя отдельные связи в молекуле и полярны, заряды компенсируют друг друга, и молекула в целом неполярна.

Некоторые молекулы состоят из гораздо большего числа атомов. Обычно они соединены между собой отдельными связями, отдельными электронными парами. Но почему электрон должен вращаться только между двумя ядрами?! Ему любопытно «заглянуть» и в околоядерное пространство третьего и четвертого ядер. Одна и та же электронная пара начинает вращаться вокруг нескольких ядер, то есть ее электронное облако охватывает уже все эти ядра.

В этом случае принято говорить, что электроны утрачивают свою локальную природу. Они делокализуются.

Помните строение молекулы бензола? Основу молекулы составляют шесть атомов углерода, расположенных в вершинах плоского правильного шестиугольника. Вокруг каждых двух атомных ядер вращается локализованная электронная пара, осуществляя между ними простую связь. В молекуле бензола, однако, имеются и другие электронные пары, более свободные. Ученые установили, что три электронные пары вращаются вокруг всех шести атомов углерода. Они делокализованы, и их электронные облака образуют одно новое, широкое и плотное облако, расположенное выше и ниже плоскости, в которой лежат атомы углерода, соединенные простыми связями. Наличие такой делокализации и является причиной характерных свойств бензола и родственных ему соединений.

вход одноклассники через логин и пароль


Полезное чтиво:
Особенности электронов металла
Образование кристаллической поверхности
Об электронах и химических процессах
Что такое валентность
Проследим процесс реакции
От препарированных лягушек до электродных потенциалов