background image

 

37

 (5) 

С

1

 

 

 

С

2

 

 

Количество  возможных  связей  между  двумя  атомами  углерода,  равное 16-ти, 

приведено в следующей таблице. 

 

Т

1

2

 

D

1

2

 

D

1 X

-T

2

 

H

1

-T

2

 

Т

1

-D

2

 

D

1

-D

2

 

D

1 X

-D

2

 

H

1

-D

2

 

Т

1

-D

2 X

 

D

1

-D

2 X

 

D

1 X

-D

2 X

 

H

1

-D

2 X

 

Т

1

-H

2

 

D

1

-H

2

 

D

1 X

-H

2

 

H

1

-H

2

 

 

Из  приведенного  анализа  видно,  что  простая  связь  С-С  будет  иметь 

неоднозначные  величины  энергии  связи.  В  различных  справочниках  и  отдельных 
публикациях  эти  величины  составляют  от 59 до 80 ккал/моль,  что  нельзя  отнести  к 
случайным  ошибкам  экспериментов.  Значительные  расхождения  имеются  в 
литературе  и  по  оценке  энергии  связей  С=С  и  С≡  С.  Теперь  становится  понятной 
причина различных энергий связей и почему двойные и тройные связи не являются 
кратными  величинами  энергии  одинарной  С-С  связи  и  почему  в  большинстве 
случаев  двойная  связь  разрывается  в  первую  очередь.  Из  вышеприведённой 
таблицы  следует,  что  только  в  двух  случаях  из 16-ти  возможно  образование 
равноценных  двух  связей  С=С  между  двумя  атомами  углерода.  Такая  возможность 
появляется  тогда,  когда  два  валентных  диполя,  обусловленные  двумя  атомами 
дейтерия,  одного  тетраэдра  атома  С

1

  взаимодействуют  с  двумя  такими  же 

валентными  дейтериями  второго  тетраэдра  атома  С

2

  (в  таблице  эти  два  случая 

взаимодействия обозначены двумя стрелками). 

Энергии связей N-N→ от 32 до 60 ккал/моль, N=N →100 ккал/моль и N≡N→226 

ккал/моль,  также  как  и  для  атомов  углерода,  не  являются  кратными  величинами 
одинарной  связи N-N по  причине  различия  энергетики  валентных  диполей.  То  же 
самое  имеет  место  как  в  случае  одинарной  (от 33 до 50 ккал/моль),  так  и  двойной 
связи (от 96 до 118 ккал/моль) между двумя атомами кислорода. 

Считаем,  что  разброс  значений  по  оценке  энергии  связи  между  двумя  атомами 

заложен  самой  природой  происхождения  и  формирования  кристаллического  атома; 
любой  атом  асимметричен  (кроме  атомов  инертных  газов)  как  по  распределению 
массы  (за  счет  присутствия  разного  количества  нейтронов  в  изотопах  водорода), 
так  и  по  смещению  зарядов  валентных  диполей  относительно  электрического 
центра тяжести кристалла атома [1, 5]. 

Атомы,  именуемые  как  гетероатомы – О, N, S, имеющие  величины  ПИ  ниже, 

чем  у  атомов  инертных  газов,  даже  в  нормальных  условиях  имеют  гораздо  более 
низкую  интенсивность  колебательного  движения  в  диполях  и  квадруполях  по 
сравнению с атомами инертных газов. 

 

атом 

Не Ne Ar Kr Xe  N  O S 

ПИ (эв) 

24,5 21,5 15,7 13,9 12,1 14,53 13,62 

10,36 

 

Это  приводит  к  тому,  что  даже  в  нормальных  условиях  квадруполь-

квадрупольное  взаимодействие  для  атомов N, O и S становится  более  значимым  и 
обладает  большей  энергией.  Например,  квадруполь-квадрупольное  взаимодействие 
между  атомами  кислорода    позволяет  расширить  количество  возможных  способов 
взаимодействия этих атомов.