Длина связи , Валентный угол Этилена

Длина связи - расстояние между ядрами соседних химически связанных атомов, при котором энергия системы минимальна. При увеличении кратности связи ее длина уменьшается, а энергия связи – увеличивается, а при одинаковой кратности - чем меньше длина, тем больше энергия связи. Например, длина связи в различных видах связи атомов углерода равна:

(С-С) - 0.154 нм (энергия одинарной связи - 356 Дж/моль)

(С=С) - 0.134 нм (энергия двойной связи - 598 Дж/моль)

(С≡С) - 0.12 нм (энергия тройной связи - 813 Дж/моль).

Длина связи зависит также от гибридизации, например, для связи (С-Н) она равна (в нм – в нанометрах):

-при р-гибридизации (для радикала CH) - 0.1120

-при sp3-гибридизации (для метана CH4) - 0.1090

-при sp2-гибридизации (для этилена C2H4) - 0.1069

-при sp-гибридизации (для ацетилена C2H2) - 0.1060

Энергия связи [кДж/моль] - величина работы, необходимой для разрыва одной химической связи во всех молекулах, составляющих (1 моль) вещества. Она тем выше, чем больше энергии затрачивается при связывании отдельных атомов). Энергия связи показывает прочность связи. Энергия связи между двумя атомами зависит от кратности связи: с увеличением кратности энергия связи возрастает. Например, энергия:

- одинарной связи углерода ( C ) в молекуле этана (С2Н6) равна 263 кДж/моль

- двойной связи углерода (С=С) в этилене (С2Н4) равна 422 кДж/моль

- тройной связи углерода (C≡C) в молекуле ацетилена (С2Н2) равна 535 кДж/моль).

Прочность связей увеличиваются в ряду p-, sр3 -, sp2 -, sp-орбиталей и при включении в гибридизацию d-орбиталей. Энергии связи двухатомной молекулы соответствует энергия термической диссоциации, а энергии связи атомного ядра - дефект массы.

Валентные углы - углы между двумя воображаемыми линиями связей в химическом соединении. Они определяют геометрическую пространственную конфигурацию молекул. Например, в молекулах CH4, NH3 и H2O валентные орбитали центральных атомов находятся в одинаковом гибридном состоянии, однако углы между связями не равны: в CH4 он равен 109o, в NH3 - 107o, a в H2O - 105o .