Сигма-и пи-связи. 
Различные формы молекул

При образовании химической связи возможны различные варианты перекрывания облаков: в направлении осей электронных облаков — о-связь, перпендикулярно осям — л-связь, при перекрывании всех четырех лепестков J-орбиталей в параллельных плоскостях — 8-связь. На рис. 4.7 представлено участие аи л-связей при образовании одинарной (а), двойной (б) и тройной (в) связей в молекулах этана С₂Н₆, этилена С₂Н₄ и ацетилена С₂Н₂ соответственно. 5-Орбитали образуют только a-связи, р-орбитали — аи л-связи, а <7-орбитали — а-, ли 8-связи.

Рис. 4.7. Схема образования кратных связей в молекулах:

а — этана; 6 — этилена; в — ацетилена Эти связи различаются по энергии:

Пример образования тройной связи в молекуле азота представлен на рис 4.8. В образовании химической связи участвует три общих валентных /7-электрона, орбитали которых расположены по осям х, г/, z. В молекуле N₂ имеется одна a-связь и две л-связи, значит, связи не равноценны, что следует иметь в виду при условном изображении их как N=N. Тройная связь и малая длина связи делают молекулу весьма прочной, энергия связи ее большая (946 кДж/моль).

Рис. 4.8. аи тт-связи в молекуле азота Рассмотрим направленность и структуру молекул разного типа.

Молекулы типа АА или АВ. К этому типу относятся молекулы, образованные двумя одинаковыми или различными атомами, между которыми возникает одна связь. Она может образовываться за счет взаимодействия двух 5-электронов, по одному от каждого атома (5¹-5¹), двух /7-электронов или двух электронов смешанного типа (5¹-/?¹). Как видно из рис. 4.9, а, все молекулы этого типа имеют линейную форму. Линейную форму имеют и молекулы ВеС1₂, ZnBr₂, Cdl₂, а также С0₂, CS₂, HCN, о которых мы будем говорить позже.

Рис. 4.9. Формы молекул:

а — линейная; 6 — угловая; в — пирамидальная.

Молекулы типа Л₂В образуются за счет взаимодействия двух /7-электронов атома В и х-электрона атома А. Угловое строение имеют молекулы Н₂0, H₂S, H₂Sc, Н₂Те, угол а > 90° (рис. 4.9, б).

Молекулы типа АВ_Ъ: NH₃, РС1₃, РН₃, AsH₃, SbH₃, PI₃, BiCl₃ имеют форму тригональной пирамиды, угол между связями, а > > 90° (рис. 4.9, в).

Точные значения расстояний между атомами и углов между связями определяют физическими методами:

• — электронографией;
• — анализом молекулярных спектров;
• — рентгеиоструктурным анализом.