1.10
Теория валентных связей предполагает, что химическая связь возникает в результате перекрытия частично заполненных атомных орбиталей, в том числе отличных от сферической S-орбитали.
Когда между двумя несферическими орбиталями образуется одна связь, две орбитали будут иметь прямое перекрытие.
Тип ковалентной связи, образованной прямым перекрытием атомных орбиталей, называется сигма-связью.
s и p орбитали, перекрывающиеся с образованием ковалентных связей, не могут привести к различным молекулярным формам в модели VSEPR. Теория валентных связей помогает объяснить эту молекулярную геометрию через гибридизацию или смешение атомных орбиталей.
Некоторые атомные орбитали, участвующие в связывании, рекомбинируют, образуя новые орбитали, формы которых являются гибридами исходных. Начальное число атомных орбиталей и количество генерируемых гибридных орбиталей всегда одинаково.
Гибридные орбитали имеют форму, отличную от составляющих их атомных орбиталей, причем одна доля значительно больше другой. Таким образом, плотность электронной вероятности сильно сконцентрирована в направленном лепестке, что приводит к более эффективному перекрытию с орбиталями других атомов. Для ясности, эти орбитали часто показаны без малых лепестков.
Например, в возбуждённом состоянии углерода одна s и три p-орбитали, содержащие четыре неспаренных электрона, подвергаются гибридизации, в результате чего образуются четыре эквивалентные гибридные s-p-три орбитали, занимающие вершины правильного тетраэдра.
Смешение одной s и двух p орбиталей в возбужденном состоянии углерода порождает три эквивалентные s-p-две гибридные орбитали с тригональной плоской геометрией.
Аналогично, гибридизация одной s и одной p-орбитали может создать две sp-орбитали, ориентированные под углом 180 градусов друг к другу.
Концепция гибридизации также дает объяснение образованию множественных связей. Боковое перекрытие двух p-орбиталей приводит к образованию связи пи.
Однако пи-связь может быть образована только в двойных и тройных связях, когда между двумя атомами уже существует сигма-связь. Поскольку пи-связь существует на противоположных сторонах межъядерной оси, пи-связи не могут вращаться вокруг этой оси.
© 2026 MyJoVE Corporation. Все права защищены.