Вандерваальсова, или молекулярная, связь

Изучение поведения реальных газов показывает, что между нейтральными атомами, даже в случае, когда гомеополярные (валентные) силы полностью отсутствуют, возникают силы притяжения, быстро убывающие с расстоянием. Происхождение этих так называемых вандерваальсовых, или дисперсионных, сил тоже в основном квантовомеханическое. Вандерваальсовы силы играют существенную роль в кристаллах благородных газов, а также в так называемых молекулярных кристаллах. Молекулярная связь возникает между молекулами с ковалентным характером внутримолекулярного взаимодействия.

Межмолекулярное притяжение возникает при согласованном движении валентных электронов в соседних молекулах, т. е. когда в любой момент времени электроны соседних молекул максималь но удалены друг от друга и максимально приближены к положительным зарядам ядер соседних молекул (рис. 2.4). Тогда силы притяжения валентных электронов ядром соседней молекулы оказываются сильнее сил взаимного отталкивания электронов оболочек этих молекул.

За счет молекулярных связей образуется твердое состояние инертных газов, водорода, кислорода, азота. Молекулярная связь легко разрушается тепловым движением.

Межмолекулярное взаимодействие

Рис. 2.4. Межмолекулярное взаимодействие

Металлическая связь

Возникает между атомами с небольшим числом валентных электронов, что характерно для металлов. При сближении таких атомов, как и при ковалентной связи, происходит перекрывание электронных оболочек и обобществление валентных электронов с той лишь разницей, что обобществленные электроны не локализуются вблизи своих атомов, а свободно перемещаются между атомами, образуя «электронный газ».

При этом атомы, отдавшие свои электроны, превращаются в положительные ионы, силы отталкивания между которыми уравновешиваются силами притяжения между ионами и электронами. В результате такой связи образуется кристаллическая структура, в которой атомы металла находятся на строго определенном расстоянии друг от друга в среде коллективизированных электронов (рис. 2.5).

® ® ®

Расположение электронов в структуре с металлической связью

® -®. ®? ®

® ® ®

Рис. 2.5. Расположение электронов в структуре с металлической связью

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >