Типи гібридизації s- і p- електронних хмар

Іншими словами, атом водню в HCl поляризований позитивно, а атом хлору негативно; на атомі водню виникає позитивний заряд, а на атомі хлору - негативний. Цей заряд d - називають ефективним, його можна встановити експериментально. Згідно з наявними даними, ефек

ність заряд на атомі водню молекули HCl становить dH = +0,2. а на атомі хлору dCl = -0,2 абсолютного заряду електрона.

Таким чином, за ступенем зміщення (поляризації) сполучного електронного хмари зв'язок може бути неполярной, полярної або іонної. Неполярная і іонна зв'язку являють собою крайні випадки полярної зв'язку.

Полярні і полярні молекули. У неполярних молекулах центри ваги позитивних і негативних зарядів збігаються. Полярні молекули є диполями, тобто системами, що складаються з двох рівних за величиною і протилежних за знаком зарядів (+ q і -q), що знаходяться на деякій відстані l один від одного, яке називається довгою диполя. Полярність молекули, як і полярність зв'язку оцінюють величиною її дипольного моменту позначається m

де l - довжина диполя, q - величина електричного заряду.

l має значення порядку діаметра атома, тобто 10 -8 см. А заряд електрона 4,8 # 8729; 10 -10 ел. ст. од. тому m виражається величиною порядку 10 -18 ел. ст. од. # 8729; див. Цю величину називають одиницею Дебая і утворюють буквою D. В системі одиниць СІ m вимірюється в кулон - метрах (До # 8729; м); 1 D = 0,33 # 8729; 10 -29 До # 8729; м.

Значення дипольного моменту ковалентних молекул лежать в межах 0-4 D. іонних 4-11 D.

Дипольний момент молекули є векторною суму дипольних моментів всіх зв'язків і незв'язаних електронних пар в молекулі. Результат складання залежить від структури молекули. Наприклад, молекула CO2. за рахунок sp гібридизації орбіталей атома вуглецю, має симетричне лінійне будова.

Тому хоча зв'язку C = О мають сильно полярний характер (m CO = 2,7 D), внаслідок взаємної компенсації їх дипольних моментів молекула CO2 в цілому неполярна

Навпаки, в кутовий молекулі H2 O полярні зв'язку O - H розташовуються під кутом 104,5º. Тому їх моменти взаємно не компенсуються і молекула виявляється полярної

(M = 1,84 D або 0,61 # 8729; 10 -29 До # 8729; М)

Відсутність дипольного моменту свідчить про високо симетричною структурі молекули, наявність дипольного моменту і його величина визначають несиметричність молекули.

Поляризуемость зв'язку. Для характеристики реакційної здатності молекул важливо знати не тільки вихідне розподіл електронної щільності, а й легкість, з якою воно зміниться. Мірою останньої служить поляризованість зв'язку - її здатність ставати полярної (або більш полярної) в результаті дії на неї електричного поля.

В результаті поляризації може статися повний розрив зв'язку з переходом зв'язує електронної пари до одного з атомів з утворенням негативного і позитивного іонів. Асиметричний розрив зв'язку з утворенням різнойменних іонів називається гетеролітичні.

Гетеролітичною розрив відрізняється від руйнування зв'язку при розпаді молекули на атоми і радикали. В останньому випадку руйнується зв'язуюча електронна пара і процес називається гомолитически. У відповідності зі сказаним слід розрізняти процес дисоціації і процес іонізації; в разі HCl перший спостерігається при його термічному розпаді на атоми, другий - при розпаді на іони в розчині.

Під дією зовнішнього електричного поля молекула поляризується, тобто в ній відбувається перерозподіл зарядів і молекула набуває нового значення дипольного моменту. При цьому неполярні молекули можуть перетворитися в полярні, а полярні стають ще більш полярними. Інакше кажучи, під дією зовнішнього електричного поля в молекулах індукується диполь, званий наведеним або індукованим, які існують лише при дії зовнішнього електричного поля.