Введение
Треугольник, показывающий различные степени ионной, металлической и ковалентной связи.
Треугольники Бонда или треугольники Ван Аркеля — Кетеляра (названные в честь Антона Эдуарда ван Аркеля и Я. А. А. Кетеляра) — это треугольники, используемые для представления различных соединений с разной степенью ионного, металлического и ковалентного характера связи.
История
В 1941 году Ван Аркель выделил три крайних типа материалов и соответствующие типы связи. Используя 36 основных элементов, таких как металлы, полуметаллы и неметаллы, он расположил ионную, металлическую и ковалентную связи в вершинах равностороннего треугольника, а также предположил существование промежуточных типов. Треугольник связей демонстрирует, что химические связи – это не просто отдельные связи определенного типа. Скорее, типы связи взаимосвязаны, и различные соединения обладают разной степенью различных характеристик связи (например, ковалентные связи со значительной ионной составляющей называются полярными ковалентными связями). Спустя шесть лет, в 1947 году, Кетелар развил идею Ван Аркеля, добавив больше соединений и разместив типы связи на разных сторонах треугольника. Многие ученые развивали концепцию треугольника. Некоторые (например, количественный треугольник Аллена) использовали энергию электронной конфигурации в качестве атомного параметра, другие (количественные треугольники Дженсена и Нормана) использовали электроотрицательность соединений. В настоящее время треугольники электроотрицательности чаще всего используются для оценки типа химической связи.
Использование
Различные соединения, подчиняющиеся правилу октета (sp-элементы) и водород, можно расположить на треугольнике. К сожалению, d-элементы нельзя анализировать с помощью треугольника ван Аркеля — Кетелаара, так как их электроотрицательность настолько высока, что считается постоянной. Используя электроотрицательность двух соединений, среднюю электроотрицательность по оси x и разность электроотрицательностей по оси y, мы можем оценить преобладающий тип связи между соединениями. Пример представлен ниже.
На правой стороне (от ионной к ковалентной) должны располагаться соединения с различной разностью электроотрицательностей. Соединения с одинаковой электроотрицательностью, такие как Cl2 (хлор), помещаются в ковалентный угол, а в ионном углу находятся соединения с большой разностью электроотрицательностей, например, NaCl (поваренная соль). Нижняя сторона (от металлической к ковалентной) содержит соединения с различной степенью направленности связи. На одном полюсе — металлические связи с делокализованными электронами, а на другом — ковалентные связи, в которых орбитали перекрываются в определенном направлении. Левая сторона (от ионной к металлической) предназначена для делокализованных связей с различной разностью электроотрицательностей.