Глава 4. Ключевые термины и уравнения

Ключевые термины

аксиальное положение (axial position)

положение в тригонально-бипирамидальной геометрии, в котором другой атом расположен под углом \(180\,°\), а экваториальные положения — под углом \(90\,°\).

бинарная кислота (binary acid)

соединение, содержащее водород и ещё один элемент, связанные таким образом, что соединение проявляет кислотные свойства (способность отщеплять ионы \(\ce{H+}\) при растворении в воде).

бинарное соединение (binary compound)

соединение, содержащее два различных элемента.

валентный угол (bond angle)

угол между двумя ковалентными связями, имеющими общий атом.

дипольный момент связи (bond dipole moment)

разделение заряда в связи, обусловленное разностью электроотрицательностей и длиной связи; представляется частичными зарядами или вектором.

длина связи (bond distance, bond length)

расстояние между ядрами двух связанных атомов; равновесная длина соответствует минимуму потенциальной энергии.

ковалентная связь (covalent bond)

связь, образующаяся при обобществлении электронов между атомами.

дипольный момент (dipole moment)

свойство молекулы, описывающее разделение заряда, определяемое как сумма отдельных дипольных моментов связей с учётом строения молекулы.

двойная связь (double bond)

ковалентная связь, в которой между двумя атомами обобществлены две пары электронов.

геометрия электронных пар (electron-pair geometry)

расположение вокруг центрального атома всех областей электронной плотности (связей, неподелённых пар или неспаренных электронов).

электроотрицательность (electronegativity)

способность атома притягивать к себе электроны связи.

экваториальное положение (equatorial position)

одно из трёх положений в тригонально-бипирамидальной геометрии, расположенных друг относительно друга под углами \(120\,°\); аксиальные положения находятся под углом \(90\,°\) к экваториальной плоскости.

формальный заряд (formal charge)

заряд, который получался бы у атома, если бы у него учитывали число валентных электронов нейтрального атома и из него вычитали число несвязывающих электронов и число связей (то есть половину связывающих электронов).

свободный радикал (free radical)

молекула, содержащая нечётное число электронов.

гипервалентная молекула (hypervalent molecule)

молекула, содержащая хотя бы один элемент главной группы, у которого в валентной оболочке более восьми электронов.

эффект инертной пары (inert pair effect)

склонность тяжёлых атомов образовывать ионы, в которых валентные \(s\)-электроны не отрываются.

ионная связь (ionic bond)

сильное электростатическое притяжение между катионами и анионами в ионном соединении.

структура Льюиса (Lewis structure)

схематическое изображение, показывающее неподелённые пары и связывающие пары электронов в молекуле или ионе.

символ Льюиса (Lewis symbol)

символ элемента или одноатомного иона, в котором каждый валентный электрон обозначен точкой.

линейная форма (linear shape)

форма, при которой две внешние группы расположены по разные стороны от центрального атома (под углом \(180\,°\)).

неподелённая пара (lone pair)

пара валентных электронов, не участвующая в образовании ковалентной связи.

молекулярное строение (molecular structure)

расположение атомов в молекуле или ионе; учитывает только взаимное расположение атомов, без неподелённых пар.

номенклатура (nomenclature)

система правил наименования объектов изучения.

октаэдрическая форма (octahedral shape)

форма, при которой шесть внешних групп расположены вокруг центрального атома так, что образуется трёхмерная фигура: четыре группы образуют квадрат, а две другие — вершины двух пирамид сверху и снизу от квадратной плоскости.

правило октета (octet rule)

правило, согласно которому атомы главных групп стремятся образовать структуры, в которых с каждым ядром взаимодействуют восемь валентных электронов; при этом связывающие электроны считаются взаимодействующими с обоими атомами, соединёнными данной связью.

оксокислота (oxyacid)

соединение, содержащее водород, кислород и ещё один элемент, связанные таким образом, что соединение проявляет кислотные свойства (способность отщеплять ионы \(\ce{H+}\) при растворении в воде).

полярная ковалентная связь (polar covalent bond)

ковалентная связь между атомами с различной электроотрицательностью; такая связь имеет положительный и отрицательный концы.

полярная молекула (polar molecule, dipole)

(синоним — диполь) молекула, обладающая ненулевым суммарным дипольным моментом.

чисто ковалентная связь (неполярная ковалентная связь) (pure covalent bond, nonpolar covalent bond)

ковалентная связь между атомами с одинаковой электроотрицательностью.

резонанс (resonance)

ситуация, в которой одна структура Льюиса недостаточна для описания связей в молекуле, и реальное распределение электронов представляет собой усреднение по нескольким структурам.

резонансные формы (resonance forms)

две или более структуры Льюиса, имеющие одинаковое расположение атомов, но разное распределение электронов.

резонансный гибрид (resonance hybrid)

усреднение резонансных форм, изображаемых отдельными структурами Льюиса.

одинарная связь (single bond)

связь, при которой между двумя атомами обобществлена одна пара электронов.

тетраэдрическая форма (tetrahedral shape)

форма, при которой четыре внешние группы расположены вокруг центрального атома так, что образуется трёхмерная фигура с четырьмя вершинами; угол между каждой парой связей и центральным атомом равен \(109{,}5\,°\).

тригонально-бипирамидальная форма (trigonal bipyramidal shape)

форма, при которой пять внешних групп расположены вокруг центрального атома так, что три из них образуют плоский треугольник с углами \(120\,°\) между парами связей, а две другие занимают вершины двух пирамид сверху и снизу от треугольной плоскости.

тригонально-плоская форма (trigonal planar shape)

форма, при которой три внешние группы расположены вокруг центрального атома в плоском треугольнике с углами \(120\,°\) между каждой парой связей и центральным атомом.

тройная связь (triple bond)

связь, при которой между двумя атомами обобществлены три пары электронов.

теория отталкивания электронных пар валентной оболочки (VSEPR) (valence shell electron-pair repulsion theory, VSEPR)

теория, применяемая для предсказания валентных углов в молекуле на основе того, что области высокой электронной плотности располагаются как можно дальше друг от друга, минимизируя электростатическое отталкивание.

вектор (vector)

величина, имеющая модуль и направление.

Ключевые уравнения

\[ \text{формальный заряд} = (\text{число валентных электронов в свободном атоме}) - (\text{число неподелённых электронов}) - \tfrac{1}{2}\,(\text{число связывающих электронов}) \]