Кратность химической связи
Кратность химической связи — это число общих электронных пар, связывающих два атома. Чем больше кратность ковалентной связи, тем обычно она прочнее и короче.
Как обозначают кратность
Одинарная связь обозначается одной чертой: \(\mathrm{H-H}\), её кратность равна 1. Двойная связь обозначается двумя чертами: \(\mathrm{O=O}\), кратность равна 2. Тройная связь обозначается тремя чертами: \(\mathrm{N\equiv N}\), кратность равна 3. Эти связи относятся к ковалентным связям, возникающим за счёт общих электронных пар.
Здесь \(K\) — кратность связи, а \(n\) — число общих электронных пар между атомами. В строении двойной связи участвуют одна сигма- и одна пи-связь, а в тройной — одна сигма- и две пи-связи. Подробнее это рассматривается в теме сигма- и пи-связей.
В молекуле \(\mathrm{N_2}\) атомы азота соединены тремя общими электронными парами: \(\mathrm{N\equiv N}\). Поэтому кратность связи равна 3. Такая связь очень прочная, а расстояние между ядрами атомов мало.
Влияние кратности на свойства связи
- При увеличении кратности обычно возрастает энергия, необходимая для разрыва связи, поэтому связь становится прочнее.
- Расстояние между ядрами атомов обычно уменьшается: тройная связь короче двойной, а двойная — короче одинарной.
- Эти зависимости являются общими: на длину и прочность также влияют размеры атомов и строение молекулы.
Кратность — не то же самое, что число атомов в молекуле и не степень окисления элемента. Например, в молекуле \(\mathrm{O_2}\) два атома, но связь между ними двойная и имеет кратность 2. Для сравнения длин связей см. страницу длина химической связи.
Какова кратность связи в молекуле \(\mathrm{H_2}\)?
Главное
- Кратность равна числу общих электронных пар между атомами.
- Одинарная, двойная и тройная связи имеют кратность соответственно 1, 2 и 3.
- С увеличением кратности связь обычно становится прочнее и короче.