Большой энциклопедический политехнический словарь - химическая связь

взаимодействие атомов, обусловливающее их соединение в молекулы и кристаллы. Это взаимодействие приводит к уменьшению полной энергии образующейся молекулы или кристалла по сравнению с энергией невзаимодействующих атомов и основано на электростатич. притяжении разноименно эаряж. частиц (электронов и атомных ядер) и отталкивании одноименно заряж. частиц (электронов между собой и ядер между собой). Взаимодействие атомов определяется законами квантовой механики; на осн. соответствующих ур-ний устанавливается распределение в пространстве электронной и ядерной плотности до и после образования X. с., учитывается симметрия волновых ф-ций, к-рые определяют эти распределения, а также выявляется в качестве дополнит. факторов роль магн. взаимодействий и влияние релятивистских эффектов. При возникновении X. с. электронная плотность в области между ядрами взаимодействующих атомов обычно повышается (по сравнению с тем, какой она была бы в отсутствие X. с.). Если X. с. в осн. затрагивает два атома и перераспределение электронной плотности происходит только в той области, где находятся эти атомы, то говорят о двухцентровой X. с. В двухатомных молекулах с одинаковыми ядрами распределение электронной плотности симметрично относительно ядер, X. с. является ковалентной неполярной связью. Если атомы, между к-рыми образуется X. с., различны (или имеют разл. окружение из др. атомов), то распределение электронной плотности становится несимметричным, а X. с. становится полярной. Предельный случай полярной X. с. - ионная связь, когда распределение электронной плотности отвечает по существу появлению притягивающихся друг к другу ионов - катиона и аниона; такой тип X. с. характерен для двухатомных молекул щелочных галогенидов. Сближение двух атомов, как правило, приводит сначала к их притяжению, полная энергия системы уменьшается до нек-рого миним. (равновесного) значения, тогда как при дальнейшем сближении энергия вновь возрастает (прежде всего за счёт электростатич. отталкивания ядер). Разницу между энергиями двух отд. атомов и миним. энергией двухатомной молекулы часто наз. энергией соответствующей X. с. (или энергией её диссоциации). Для многоатомной молекулы понятие энергии X. с. имеет менее определ. смысл; сумма энергий X. с. между парами входящих в неё атомов определяется как энергия образования этой молекулы из атомов. Значения энергий X. с. лежат в пределах от десятков до 1 тыс. кДж/моль. При меньших энергиях часто говорят о слабых хим. взаимодействиях. Классификацию X. с. проводят не только по энергии и полярности, но и по др. признакам. Рассматривают водородную связь, донорно-акцепторную связь, металлич. связь; по числу электронов, участвующих в образовании X. с., различают X. с. простые (или одинарные), двойные, тройные и т. п. На X. с. и её особенности существ. влияние оказывает обусловл. кулоновским отталкиванием согласованность распределения электронов в пространстве (электронная корреляция) и тип того квантового состояния (осн., возбужд., валентное и др.), в к-ром находится молекула или кристалл.