Виды ковалентной связи по характеру перекрывающихся электронных облаков

Валентные электронные облака имеют различную форму, поэтому при образовании ковалентной связи они перекрываются по-разному, что приводит к возникновению разных видов химической связи. Рассмотрим наиболее важные из них.

Сигма-связь — ковалентная связь, сопровождающаяся возникновением одной области перекрывания, которая находится на линии, соединяющей ядра атомов, ее образующих. При этом большие оси симметрии перекрывающихся электронных облаков совпадают друг с другом и линией, соединяющей ядра атомов (рис. 5.8, я—ё).

Образовавшиеся сигма-связи подразделяются в зависимости от того, какие валентные электронные облака (по форме) участвовали в их образовании. По этому признаку различают s—s (я), s-p (б), р-р (в), s-q (г), p-q (д); q-q (е) и другие виды.

Пи-связь — ковалентная связь, сопровождающаяся таким перекрыванием валентных электронных облаков, при котором образуются две области перекрывания, находящиеся по обе стороны от линии, соединяющей ядра взаимодействующих атомов, а большие оси симметрии перекрывающихся электронных облаков перпендикулярны линии, соединяющей ядра атомов, и параллельны друг другу (рис. 5.9).

Рис. 5.9. Схема пи-связи (а) и химических связей в молекуле азота (<5):

• а) 1 — линия, соединяющая ядра атомов; 2 — большие оси симметрий перекрывающихся электронных облаков; 3 — области перекрывающегося электронного облака;
• б) 1 — линия; соединяющая ядра атомов; по этой линии возникает р—р-сигма-связь (в центре показана общая электронная пара); 2 — плоскость первой пи-связи; 3 — плоскость второй пи-связи

Рис. 5.8. Схема, иллюстрирующая разновидности сигма-связей: а) 5-г, б) s р в) р-р г) s-q; д) p-q; е) q-q

Пи-связи имеют отличия от сигма-связи: 1) в случае сигмасвязи возникает одна область перекрывания, а при образовании пи-связи — две; 2) для пии сигма-связи характерно различное расположение больших осей симметрии перекрывающихся электронных облаков (какое!)', 3) энергетически сигма-связь прочнее, чем пи-связь, так как плотность перекрывающихся электронных облаков у сигма-связи значительно больше, чем у пи-связи.

Большинство веществ, содержащих пи-связи, проявляют большую химическую активность, чем вещества, не содержащие этой связи (исключение — молекулярный азот).

Исходя из видов перекрывающихся электронных облаков, выделяют и другие виды ковалентной связи, например дельтасвязь и т. д.

• ? Задания для самостоятельной работы
• 1. Назовите главный признак ковалентной связи.
• 2. Поясните, что такое «общая электронная пара» или «связывающая молекулярная орбиталь».
• 3. Поясните, почему ионная связь является крайним случаем полярной ковалентной связи.
• 4. Назовите основные отличия ионной связи от ковалентной.
• 5. Назовите основные различия сигмаи пи-связи.