Параметры молекулярных орбиталей и порядок связи для двухатомных молекул II периода

B2 C2 N2 N2+ σx* πy*, πz* σx πy, πz σs* σs Порядок связи       2,5   O2+ O2 F2 Ne2 σx* πy*, πz* πy, πz σx σs* σs Порядок связи 2,5

ВОДОРОДНАЯ СВЯЗЬ. Само понятие и термин «водородная связь» ввели В.Латимер и Р.Родебуш в 1920 г., для того, чтобы объяснить высокие температуры кипения воды, спиртов, жидкого HF и некоторых других соединений. Сопоставляя температуры кипения родственных соединений Н₂O, Н₂S, Н₂Se, и Н₂Te, они обратили внимание на то, что первый член этого ряда – вода – кипит намного выше, чем это следовало из той закономерности, которую образовали остальные члены ряда. Из этой закономерности следовало, что вода должна кипеть на 170° С ниже, чем наблюдаемая температура кипения. Точно такое же отклонение наблюдается для аммиака в ряду родственных соединений: NН₃, Н₃P, Н₃As, Н₃Sb. Истинная температура кипения аммиака равна –33 °С, что на 80 °С выше ожидаемого значения.

При кипении жидкости разрушаются только Ван-дер-Ваальсовы силы взаимодействия, которые удерживают молекулы в жидкой фазе. Если температуры кипения неожиданно высокие, то это говорит о том, что молекулы чаще всего дополнительно связаны водородными связями.

Водородная связь – зто связь между положительно заряженным атомом водорода одной молекулы и отрицательно заряженным атомом другой молекулы или между положительно заряженным атомом водорода одной молекулы и отрицательно заряженным атомом той же молекулы (внутримолекулярная водородная связь).

Водородная связь возникает между электроотрицательными элементами
(F, O, N, С, S, Cl) и атомом водорода и появляется и проявляется в виде межмолекулярных или внутримолекулярных взаимодействий. В образовании Н-связи определяющую роль играет электроотрицательность участвующих в связи атомов – способность оттягивать на себя электроны химической связи от атома – партнера, участвующего в этой связи. В результате на атоме А с повышенной электроотрицательностью, возникает частичный отрицательный заряд δ-, а на атоме Н – положительный δ+.

Изображенная на схеме структура уксусной кислоты объясняет, почему молекулярный вес уксусной кислоты в паровой фазе достигает 120 (два молекулярных веса уксусной кислоты).

По своей природе водородная связь имеет смешанный электростатический и донорно - акцепторный характер. Электростатическая природа водородной связи, например, в воде, заключается в том, что атом водорода несет избыточный положительный заряд, а атом кислорода - избыточный отрицательный заряд. Электростатическое притяжение между избыточными зарядами атома водорода одной молекулы и атома кислорода другой способствует сближению молекул воды. Одновременно перекрывание электронных облаков одной неподеленной электронной пары кислорода и орбитали водорода другой молекулы воды способствует образованию ковалентной связи. В результате электронная плотность с атома кислорода одной молекулы частично перемещается на атом водорода O-H связи другой. В этом и заключается донорно-акцепторный характер водородной связи.

Водородная связь может возникнуть между двумя разными молекулами, например, между молекулами воды и спирта:

Н – О С₂Н_5‌

‌ ‌;