Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Электрические и магнитные свойства молекул
Молекулы, образованные двумя атомами с разной электроотрицательностью, полярны. Дипольный момент μ = e∙ℓ, где е – значение элементарного электрического заряда; ℓ - расстояние между зарядами. Если связь между атомами одинарная, то чем выше разница в электроотрицательности атомов, тем более полярна молекула. Если же атомы связаны кратной связью, то на основании электроотрицательности атомов нельзя однозначно сказать о полярности связи и направленности диполя молекулы. Это объясняется вкладом неподеленной электронной пары одного из атомов в общую полярность молекулы. Например, молекулы HCl и СО составлены атомами, у которых разность между электроотрицательностями примерно одинакова и равна единице. Однако дипольные моменты молекул разные: μ(HCl) >> μ(СО). И направленность диполя в молекуле СО другая: отрицательный конец диполя направлен в сторону менее электроотрицательного атома углерода. Объясняется это тем, что в молекуле СО тройная связь: две связи образуют неспаренные электроны по обменному механизму (общие электронные пары смещены к атому кислорода как более электроотрицательному), третья связь образуется по донорно-акцепторному механизму (атом кислорода предоставляет свою неподеленную электронную пару на свободную орбиталь атома углерода). Это приводит к смещению электронной плотности от атома кислорода к атому углерода и это смещение настолько велико, что избыточная электронная плотность оказывается на атоме углерода. Молекулы, состоящие более чем из двух атомов, могут быть полярными или неполярными, даже если отдельные химические связи в ней полярные. Симметричное располажение даже полярных связей приводит к общей неполярности молекулы. Например, О=С=О – симметрично линейная неполярная молекула. В ней химические связи полярные, но центр тяжести и положительного и отрицательного зарядов находится в центре молекулы в силу ее симметричности. Гибридизация связей приводит к неполярности молекул или ионов. Но не всегда, а только тогда когда гибридная орбиталь не занята неподеленной электронной парой. Если же на гибридной орбитали находится неподеленная электронная пара, то это приводит к сильному смещению центра тяжести отрицательных зарядов и к увеличению полярности молекулы.
Если ион или молекулу поместить в электрическое поле, то происходит деформация – смещение ядер и электронов относительно друг друга. Такая деформация называется поляризуемостью. В первую очередь испытывают смещение электроны внешнего слоя. При одинаковом радиусе и заряде наибольшей поляризуемостью обладают ионы, которые имеют внешнюю заполненную 18 электронную оболочку; меньшей поляризуемостью обладают ионы с незаполненной 18-электронной оболочкой; еще меньшей – ионы с 8-электронной структурой. При одинаковой структуре электронных оболочек поляризуемость иона уменьшается по мере увеличения положительного заряда иона. Для электронных аналогов поляризуемость ионов увеличивается с ростом числа электронных слоев. Электрическое поле может быть создано самим ионом, т.е. ион сам может оказывать поляризующее действие на другие ионы или молекулы. Поляризующее действие иона возрастает с увеличением заряда и уменьшением радиуса, а при одинаковом заряде и радиусе – по ряду 8-электронных структур; незаконченных 18-электронных структур; законченных 18-электронных структур. При этом катионы обладают большим поляризующим действием, чем анионы, т.к. они меньше по размерам. Молекулы обладают поляризующим действием только, если они полярны, и это действие тем выше, чем больше μ. По своим магнитным свойствам все вещества делятся на парамагнитные и диамагнитные. Парамагнитные вещества – это те, в которых атомы или молекулы обладают постоянным магнитным моментом. Диамагнитные – те, атомы или молекулы которых не обладают магнитным моментом. Парамагнитные вещества обладают свойством втягиваться в магнитное поле, диамагнитные – выталкиваются магнитным полем. Если в молекуле имеются неспаренные электроны, то она обладает парамагнитными свойствами, если неспаренных электронов нет, то молекула диамагнитна. Такой вывод дает МВС и он в основном верен. Но не всегда МВС в состоянии объяснить магнитные свойства веществ. Например, с точки зрения МВС молекула О2 должна быть диамагнитна, а она обладает парамагнитными свойствами. Этот факт объясняет другой метод описания химической связи – метод молекулярных орбиталей (ММО).
Ионная и водородная связь Валентная связь, сопровождающаяся практически полным переходом электронной пары к одному из атомов и последующим сближением образовавшихся ионов (электрически заряженных частиц, образовавшихся из атомов или атомных групп вследствие потери или присоединения электронов), называется ионной связью. Соединение по типу ионной связи происходит в тех случаях, когда реагирующие атомы обладают резко противоположным характером – элементы 1,2 групп с элементами 5-8 групп. Однако полностью ионной связи не существует. Наиболее близкое к такому положению имеет место в кристаллах наиболее типичных солей. Так как в основе ионной связи – электростатическое притяжение разных по знаку зарядов, то такая связь характеризуется насыщенностью. Водородной называют такую связь, которая образуется посредством атома водорода, входящего в состав одной из двух связанных частиц (молекул или ионов). О наличии такой особой связи свидетельствуют аномально высокие температуры кипения Н2О и НF по сравнению со своими аналогами H2S и др. и HCl и др. Такая связь препятствует отрыву молекул друг от друга, т.е. уменьшает испаряемость. Водородная связь объясняется кулоновскими силами притяжения, действующими между эффективными +δ и –δ –зарядами разных молекул с сильно полярными связями. Атом водорода имеет эффективный +δ, а атом кислорода или фтора (в силу большой разницы в электроотрицательности) - -δ. Благодаря кулоновским силам молекулы притягиваются – это межмолекулярная связь. Водородная связь графически обозначается пунктирной линией: Н+δ-F-δ----Н+δ-F-δ Энергия водородной связи примерно в 10 раз меньше, чем обычной ковалентной. Однако ее хватает для существования в парах димеров Н2О, НF и муравьиной кислоты. Водородная связь может быть и внутримолекулярной, например в органических соединениях со смешанными функциями.
|
||||||
Последнее изменение этой страницы: 2016-12-30; просмотров: 648; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.147.103.8 (0.005 с.) |