Природа хімічного зв'язку з точки зору степеня перекриття електронних оболонок іонів, атомів і молекул

Abstract

Побудовано фізичний критерій ковалентних, іонних та водневих зв'язків. Аналізуються величини ступеня перекриття Δ електронних оболонок у комплексах з ковалентними й іонними видами зв’язку. Показано, що густина eΔ енергії взаємодії на одиничний відрізок для іонних сполук на порядок більша, ніж для ковалентних сполук. Це означає, що eΔ може служити критерієм для опису типу зв'язків. Аналізуючи властивості димера води, показано, що значення eΔ за порядком величини збігається з такою ж величиною для галогенідів лужних металів. Разом з тим, ступінь перекриття двох молекул води у розрідженій парі Δ = 0,01 збігається зі ступенем перекриття в нестабільній штучній “молекулі” Ne₂. Ці факти свідчать про електростатичний мультипольний характер взаємодії молекул води з головним внеском у вигляді диполь-дипольної взаємодії.

Построен физический критерий ковалентных, ионных и водородных связей. Анализируются величины степени перекрытия Δ электронных оболочек в комплексах с ковалентными и ионными видами связи. Показано, что плотность eΔ энергии взаимодействия на единичный отрезок для ионных соединений на порядок больше, чем для ковалентных соединений. Это означает, что eΔ может служить критерием для описания типа связи. Анализируя свойства димера воды, показано, что значение eΔ по порядку величины совпадает с такой же величиной для галогенидов щелочных металлов. Вместе с тем, степень перекрытия двух молекул воды в разряженном паре Δ = 0,01 совпадает со степенью перекрытия в нестабильной искусственной “молекуле” Ne₂. Эти факты свидетельствуют об электростатическом мультипольном характере взаимодействия молекул воды с главным вкладом в виде диполь-дипольного взаимодействия.

A physical criterion for covalent, іоnіс, and hydrogen bonds іs constructed. The overlapping degree Δ for electron shells in compounds and complexes with covalent and ionic bonds іs analyzed. It is shown that the density eΔ of the interaction energy per unit interval for ionic compounds is approximately more by the order of magnitude in comparison with that for covalent ones. This means that eΔ can serve as an adequate criterion for the description of the bond type. Analyzing the water dimer properties, it is shown that the value of eΔ for them takes the same order of magnitude as for halogenides of alkaline metals. At the same time, the overlapping degree for electron shells of water molecules forming a dimer іп rarefied water vapor, Δ = 0.01, is close to that for an artificial unstable molecule Ne₂. These facts testify to the electrostatic character of the intermolecular interaction between water molecules belonging to a dimer with the main contribution given by the dipole-dipole forces.