Химическая связь Химическая связьСтраница 1
ХИМИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ, общее определение сил и различных типов взаимодействий, обусловливающих существование двух- и многоатомных соединений — молекул, ионов, радикалов, кристаллов. Главные отличитительные черты X. с.: 1) понижение полной энергии многоатомной системы по сравнению с энергией изолированных атомов или атомных фрагментов, из которых она образована; 2) существенное перераспределение электронной плотности в области X. с. по сравнению с простым наложением электронных плотностей несвязанных атомов или атомных фрагментов, сближенных на расстояние связи. Последняя особенность наиболее, точно отделяет X. с. от межмолекулярных взаимодействий, тогда как энергетический критерий является менее определенным.
Природа X. с. полностью определяется электрическим кулоновскими взаимодействием ядер и электронов, однако правильное описание распределения электронного заряда возможно лишь с учетом законов квантовой механики. Точные расчеты зависимостей полной энергии и ее компонент от межъядерного расстояния для простейшей структуры с X. с.— молекулярного иона Н
с одноэлектронной связью — показывают, что минимум полной энергии, который достигается при равновесном межъядерном расстоянии, равном 1,06 А, связан с резким понижением потенциальной энергии электрона вследствие концентрации и сжатия облака электронной плотности в межъядерной области. При этом кинетическая энергия электрона возрастает и наполовину компенсирует понижение потенциальной. Результирующий эффект (понижение энергии) превышает энергию расталкивания положительно заряженных ядер и обусловливает образование X. с. с энергией 255 кДж/моль. Такая интерпретация природы X. с., дополненная учетом эффектов межэлектронного отталкивания и электронной корреляции, в целом распространяется на описание связей в двух- и многоэлектронных молекулах.
Полагая движение электронов независимым от намного более медленных ядерных движений (адиабатическое приближение), можно вполне строго описать образование X. с. как результат действия кулоновских сил притяжения положительно заряженных атомных ядер к электронному облаку, сконцентрированному в межъядерном пространстве. Заряд этого облака стремится приблизить ядра друг к другу (связывающая область), тогда как электронный заряд вне межъядерного пространства (несвязывающая область) стремится ядра раздвинуть. В этом же направлении действуют и силы ядерного отталкивания. При сближении атомов на равновесное расстояние часть электронной плотности из несвязывающей области переходит в связывающую (см. рис.). Электронный заряд распределяется в обеих областях так, чтобы силы, стремящиеся сблизить и оттолкнуть ядра, были одинаковыми. Это достигается при некотором равновесном расстоянии, соответствующем длине связи.
ЗЕЛЕНОДОЛЬСК , город (с 1932) в Российской Федерации, Татария, пристань на р. Волга. 98,7 тыс. жителей (1992). Железнодорожная станция (Зеленый Дол). Фанерно-мебельный комбинат, швейная фабрика. Возник в 1865.
БХАРТРИХАРИ , индийский поэт 7 в. Писал на санскрите. Лирические циклы "Сто строф о любви", "Сто строф о житейской мудрости", "Сто строф об отвержении мира".
ЗАТОЧНЫЙ СТАНОК , станок шлифовальной группы для заточки режущих инструментов в основном абразивными кругами. Применяются также заточные станки для безабразивного затачивания (анодно-механическими, электроискровыми, ультразвуковыми методами обработки).