Ընդհանուր հասկացողություն քիմիական կապի վերաբերյալ

Ընդհանուր հասկացողություն քիմիական կապի վերաբերյալ

Նախ սահմանենք մոլեկուլը որպես ատոմների մի որոշ միակցություն, որն օժտված է մի շարք տարբերակիչ հատկություններով: Նշենք նաև, որ մոլեկուլը կարող է բաղկացած լինել ինչպես 2 ատոմներից (պարզ մոլեկուլների դեպքում), օրինակ՝ 222 H , , O Cl և այլն, այնպես էլ միլիոնավոր ատոմներից, ինչպես օրինակ՝ պոլիմերային նյութերում: Տեսնենք, թե ինչ ուժեր են ապահովում քիմիական կապի առաջացումը: Քննարկենք ջրածնի իոնը` H2  -ը, որը բաղկացած է 2 պրոտոնից և մեկ էլեկտրոնից: Այն բավականին կայուն իոն է: Սպեկտրալ եղանակով մեծ հաջողությամբ ապացուցվում է նրա գոյությունը: Իհարկե, մոլեկուլում, ինչպես և ատոմում, էլեկտրոնի դիրքն անհնար է ճշգրտորեն որոշել: Քվանտային մեխանիկան տալիս է միայն էլեկտրոնի հայտնաբերման հավանականության բաշխումը: Ժամանակի տվյալ պահին էլեկտրոնը կարող է հայտնաբերվել ջրածնի միջուկներին հարակից կամայական տիրույթներում, որոնցից երկուսը պատկերված են 2.2 նկարում: - 68 - 2.2. Փոխազդեցությունները H2 ում. a) էլեկտրոնի դիրքերից մեկը, որը նպաստում է կապի գոյացմանը, b) միջմիջուկային վանողություն, c) էլեկտրոնի դիրքերից մեկը, որը խոչընդոտում է կապի գոյացումը 2.3. Կապակցման և խարխլման տիրույթները ջրածնի մոլեկուլային իոնում: Նկար 2.2 b-ում պատկերված է միջմիջուկային փոխազդեցությունը: Դրան համապատասխանող AB f ուժն ուղղված է AB առանցքով և ձգտում է միջուկները հեռացնելու միմյանցից: Կայուն համակարգի առաջացման համար, որում փոխազդեցությունների գումարային ուժը հավասար է զրոյի, անհրաժեշտ է, որ այդ փոխազդեցությունը համակշռվի միջուկների և էլեկտրոնների փոխազդեցությամբ:: Այդ ուժերից յուրաքանչյուրի բաղադրիչներից մեկն ուղղված է AB առանցքով: Դրանք համակշռում են միջուկների վանողական ուժերը, ուստի այդ - ուժերի որոշակի փոխհամակցության դեպքում նրանց համազորը կարող է հավասարվել զրոյի, ինչն անհրաժեշտ է մոլեկուլի առաջացման համար: Մասնիկների՝ պատկերված փոխդասավորությունը խոչընդոտում է կապի գոյացումը, քանի որ միջուկների վանողության ուժի հետ նրանց միմյանցից վանում են նաև միջուկ-էլեկտրոն փոխազդեցության ուժերի համապատասխան բաղադրիչները, ինչպես վկայում է նկարի վերլուծությունը: Այսինքն՝ մասնիկների այդպիսի փոխդասավորությունը խոչընդոտում է կապի գոյացումը: Այսպիսով՝ ելնելով երկու պրոտոնների նկատմամբ էլեկտրոնի հնարավոր դիրքերից՝ կարող ենք եզրակացնել, որ մոլեկուլում գոյություն ունեն կապակցող և խարխլող տիրույթներ (նկար 2.3): Եթե էլեկտրոնն ընկնի կապակցման տիրույթ, ապա քիմիական կապ կառաջանա, իսկ եթե էլեկտրոնն ընկնում է խարխլող տիրույթ, ապա քիմիական կապ չի առաջանա: Այլ կերպ ասած` քիմիական կապ գոյանում է այն դեպքում, երբ էլեկտրոնը հայտնվում է միջմիջուկային տարածքում՝ կապակցման տիրույթում: Քիմիական կապը գոյանում է դրական լիցքավորված միջուկների և բացասական լիցքավորված էլեկտրոնների էլեկտրաստատիկական փոխազդեցության շնորհիվ, ինչի հետևանքով համակարգի լրիվ էներգիան նվազում է: Ինչքան ավելի մեծ է այդ պրոցեսում անջատված էներգիան, այնքան ավելի ուժեղ է գոյացած կապը: Այսպիսով` մոլեկուլում հնարավոր փոխազդեցությունների քննարկումը վկայում է, որ վանողական ուժերի առկայության պայմաններում միջուկների՝ համակարգում միասին մնալու համար անհրաժեշտ է, որ կապին մասնակցող էլեկտրոնները ժամանակի մեծ մասն անցկացնեն միջուկների միջև ընկած տիրույթում: Ավելի հստակ` քիմիական կապեր կարող են գոյանալ միայն այն դպքում, երբ էլեկտրոնները միաժամանակ գտնվում են երկու կամ ավելի միջուկների մոտակայքում: