Химическая связь и строение молекул



Мы поможем в написании ваших работ!


Мы поможем в написании ваших работ!



Мы поможем в написании ваших работ!


ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Химическая связь и строение молекул



1.Свойства ковалентной связи и способы ее образования.

Свойства ковалентной связи:Длина связи – расстояние между ядрами атомов, образующих связь;Энергия связи – количество энергии, необходимое для разрыва связи;Насыщаемость – способность атомов образовывать определенное число ковалентных связей; Направленность ковалентной связи – параметр, определяющий пространственную структуру молекул, их геометрию, форму; Гибридизация – выравнивание орбиталей по форме и энергии. Существует несколько форм перекрывания электронных облаков с образованием пи - связей и сигма – связей.Существует 2 способа образования ковалентной связи:

1.Каждый атом для образования связи использует свой неспаренный электрон Cl· + Cl· = Cl:Cl – это обменный способ или как его еще называют механизм.

2.Один атом для образования химической связи использует электронную пару, у другой вакантную орбиталь NH3+H+=NH4+ - это донорно-акцепторный способ (механизм).

Основные типы гибридизации АО. Теория локализованных электронных пар.

1.sp-Гибридизация- это гибридизация, в которой участвуют атомные орбитали одного s- и одного p-электронов. В процессе гибридизации образуются 2 гибридные орбитали, которые ориентируются друг к другу под углом 180°. Примеры химических соединений, для которых характерна sp-гибридизация: BeCl2, BeH2, CO, CO2, HCN. Также sp-гибридизация наблюдается во всех ацетиленовых углеводородах (алкинах): C2H2 (ацетилен), C4H6, C6H10 и т. Д

2.sp2-Гибридизация – гибридизация, в которой участвуют атомные орбитали одного s- и двух p-электронов. В результате гибридизации образуются три гибридные sp2 орбитали, расположенные в одной плоскости под углом 120° друг к другу. Примеры соединений, в которых наблюдается sp2-гибридизация: SO3, BCl3, BF3, AlCl3, CO32-, NO3-. Кроме того, sp2-гибридизация характерна для всех этиленовых углеводородов (алкенов) (общая формула CnH2n), карбоновых кислот и ароматических углеводородов (аренов) и других органических соединений: C2H4 (этилен), C4H8, C6H12, C6H6 (бензол), C8H10, C9H12, CH3COOH, C6H5OH (фенол), СH2O (формальдегид), C5H9NO4 (глутаминовая кислота) и др.

3.sp3-Гибридизация – гибридизация, в которой участвуют атомные орбитали одного s- и трех p-электронов. Четыре sp3-гибридные орбитали симметрично ориентированны в пространстве под углом 109°28'. Примеры соединений, для которых характерна sp3-гибридизация: H2O, NH3, POCl3, SO2F2, SOBr2, NH4+, H3O+. Также, sp3-гибридизация наблюдается во всех предельных углеводородах (алканы, циклоалканы) и других органческих соединениях: CH4, C5H12, C6H14, C8H18 и др

Теориялокализованных пар: Метод валентных связей (иначе метод локализованных электронных пар) основан на следующих положениях: 1.Ковалентная связь (КС) образуется двумя атомами за счет перекрывания двух электронных облаков с антипараллельными спинами; 2.Связь располагается в том направлении, в котором будет обеспечиваться наибольшая область перекрывания электронов; 3.КС тем прочнее, чем больше область перекрывания атомных орбиталей (АО).

3.Ионная связь и ее свойства. Ионная связь — очень прочная химическая связь, образующаяся между атомами с большой разностью (>1,5 по шкале Полинга) электроотрицательностей, при которой общая электронная пара полностью переходит к атому с большей электроотрицательностью. Это притяжение ионов как разноименно заряженных тел. Ионная связь — крайний случай поляризации ковалентной полярной связи. Образуется между типичными металлом и неметаллом. При этом электроны у металла полностью переходят к неметаллу. Образуются ионы. Если химическая связь образуется между атомами, которые имеют очень большую разность электроотрицательностей (ЭО > 1.7 по Полингу), то общая электронная пара полностью переходит к атому с большей ЭО. Результатом этого является образование соединения противоположно заряженных ионов. Характерной особенностью ионной связи является ее ненасыщаемость(Взаимодействие друг с другом двух ионов противоположного знака не может привести к полной взаимной компенсации их силовых полей. Поэтому они могут притягивать и другие ионы противоположного знака)иненаправленность(Так как ион может притягивать к себе ионы противоположного знака в любом направлении). Ионная связь является прочной (энергия ионной связи, как правило, больше энергии ковалентной), а потому ионные соединения тугоплавки и высококипящи.

Металлическая связь и ее свойства.

Металлы объединяют свойства, имеющие общий характер и отличающиеся от свойств других веществ. Такими свойствами являются сравнительно высокие температуры плавления, способ­ность к отражению света, высокая тепло- и электропроводность. Эти особенности обязаны существованию в металлах особого вида связи — металлической связи. Металлическая связь— связь между положительными иона­ми в кристаллах металлов, осуществляемая за счет притяжения электронов, свободно перемещающихся по кристаллу. В соот­ветствии с положением в периодической системе атомы металлов имеют небольшое число валентных электронов. Эти электроны достаточно слабо связаны со своими ядрами и могут легко отры­ваться от них. В результате в кристаллической решетке металла появляются положительно заряженные ионы и свободные элек­троны. Поэтому в кристаллической решетке металлов существует большая свобода перемещения электронов: одни из атомов будут терять свои электроны, а образующиеся ионы могут принимать эти электроны из «электронного газа». Как следствие, металл представляет собой ряд положительных ионов, локализованных в определенных положениях кристаллической решетки, и большое количество электронов, сравнительно свободно перемещающихся в поле положительных центров. В этом состоит важное отличие металлических связей от ковалентных, которые имеют строгую направленность в пространстве. Металлическая связь отличается от ковалентной также и по прочности: ее энергия в 3-4 раза меньше энергии ковалентной связи. Свободно движущиеся электроны обусловливают высокую электро- и теплопроводность. Вещества, обладающие металлической связью, часто сочетают прочность с пластичностью, так как при смещении атомов друг относительно друга не происходит разрыв связей.

Водородная связь. Силы межмолекулярного взаимодействия.

Водородная связь – взаимодействие между двумя электроотрицательными атомами одной или нескольких разных молекул при помощи атома водорода: А—Н...В (чертой обозначена ковалентная связь, тремя точками – водородная связь). Для водородной связи характерно электростатическое притяжение водорода (несущего положительный заряд +) к атому электроотрицательного элемента, имеющего отрицательный заряд. Водородная связь отличается от межмолекулярных взаимодействий тем, что обладает свойствами направленности и насыщаемости. Водородная связь считается разновидностью ковалентной химической связи. Водородная связь присутствует во многих химических соединениях. Образуется между наиболее электроотрицательными элементами (фтор, азот, кислород), реже – в некоторых других (хлор, сера). Вандерваальсовы силы — силы межмолекулярного взаимодействия с энергией 0,8 — 8,16 кДж/моль. Этим термином первоначально обозначались все такие силы, в современной науке он обычно применяется к силам, возникающим при поляризации молекул и образовании диполей. Открыты Яном Ван Дер Ваальсом в 1869 году. К ван-дер-ваальсовым силам относятся взаимодействия между диполями (постоянными и индуцированными). Название связано с тем фактом, что эти силы являются причиной поправки на внутреннее давление в уравнении состояния реального газа Ван-дер-Ваальса. Эти взаимодействия в основном определяют силы, ответственные за формирование пространственной структуры биологических макромолекул. Вандерваальсовы силы также возникают между частицей (макроскопической частицей или наночастицей) и молекулой и между двумя частицами.

 



Последнее изменение этой страницы: 2016-04-21; 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 - 3.236.98.69 (0.004 с.)