Отправляет email-рассылки с помощью сервиса Sendsay

Репетитор по Химии

Подписаться Бесплатная «Серебряная» новостная рассылка . Подписчиков 691 RSS
←   Март 2003   →
 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31


За последние 60 дней ни разу не выходила


Сайт рассылки: http://kontren.narod.ru
Открыта: 05-02-2003

Автор
Можаев Георгий Михайлович

Статистика

691 подписчиков
0 за неделю
←   Все выпуски   →

Репетитор по Химии


Информационный Канал Subscribe.Ru
РЕПЕТИТОР
по химии

В этой рассылке Вы найдете весь необходимы материал для теоретической подготовки, однако, для успешной сдачи тестового экзамена необходима практика решения тестов. На сайте http://chemistry.nm.ru Вы можете получить такую практику. С каждым нашим учеником преподаватель ведет индивидуальную работу, дает подробный теоретический разбор каждого задания, отвечает на все возникающме вопросы. Уже сейчас Вы можете скачать задания первого урока (раздел "Регистрация") и оценить свои силы и возможности.

Химическая связь

В широком понимании, химическая связь - есть способ соединения атомов друг с другом, как правило, с образованием молекулы. Основной причиной образования химической связи является стремление всех атомов приобрести устойчивую завершенную конфигурацию внешнего энергетического уровня электронной оболочки, соответствующую строению электронной оболочки ближайшего инертного газа. Различают 4 основных вида химической связи: ковалентная (полярная и неполярная), ионная, водородная и металлическая.

Важной характеристикой химической связи является ее энергия. Это мера прочности связи. Ее величина определяется выделенной или поглощенной энергией при разрушении или образовании связи. Также важна длина связи - расстояние между центрами ядер атома в молекуле или кристалле.

Ковалентная связь

Связь атомов посредством общих электронных пар называется ковалентной связью. Как считают в настоящее время, образование общих электронных пар происходит между неспаренными электронами, причем они должны иметь разные спины (антипараллельные спины, различные значения спиновых квантовых чисел). Атомы, имеющие неспаренные электроны с параллельными спинами отталкиваются, и химическая связь между ними не возникает.

Различают неполярную и полярную ковалентную связь. При ковалентной неполярной связи электронное облако распределяется в пространстве на одинаковом расстоянии от ядер атомов. Такая связь возникает между молекулами, состоящими из одинаковых атомов (например, молекулы водорода и кислорода). При ковалентной полярной связи электронное облако смещено к атому с большей электроотрицательностью (разница <2.0). Электроотрицательность - это свойство атомов оттягивать к себе электроны, свя­зывающие их с другими атомами.

Часто число образуемых элементом связей превосходит число неспаренных электронов в его атомах. Это объясняется существованием особого донорно-акцепторного механизма образования ковалентной связи. Он заключается в том, что ковалентная связь образуется в результате оттягивания уже существующей электронной пары донора (поставщика неподеленных электронных пар) на свободную орбиталь акцептора. Донорно-акцепторный механизм хорошо иллюстрируется схемой образования иона аммония. В ионе аммония каждый атом водорода связан с атомом азота общей электронной парой, одна из которых реализована по донорно-акцепторному механизму. Связи H-N, обра­зованные по различным механизмам, никаких различий в свойст­вах не имеют, т. е. возникающие ковалентные связи равноценны. Это обусловлено тем, что орбитали 2s- и 2р-электронов атома азота изменяют свою форму, в результате чего возникают четыре совершенно одинаковые по форме орбитали. Форма этих новых орбиталей представляет из себя нечто среднее между s- и р-орбиталями, поэтому эти новые орбитали называются гибридными, а их возникновение - гибридизацией атомных орбиталей. Число гибридных орбиталей всегда равно числу исходных.

В зависимости от числа участвующих в гибридизации р-орбиталей гибридные орбитали имеют разную ориентацию в пространстве. У атома с одним s-электроном и одним р-электроном возникают две гибридные орбитали, расположенные под углом 180°. Гибридизация одной s-орбитали и двух р-орбиталей (sp2-гибридизация) образует три гибридные орбитали, расположенные в плоскости под углом 120°. Гибридизация одной s- и трех р-орбиталей (sр3-гибридизация) приводит к образованию четырех гибридных орбиталей. Их расположение в пространстве имеет форму тетраэдра, валентный угол составляет 109°28'.

Число ковалентных связей, которое способен образовывать некоторый атом в каждом конкретном случае ограничено числом тех валентных орбиталей, использование которых для образования ковалентных связей оказывается энергетически выгодным. Это свойство атома называется насыщаемостью ковалентной связи.

Химическая связь, образованная в результате перекрывания электронных облаков вдоль условной линии, соединяющей центры атомов, называется сигма-связью.

Связь, образованная при перекрывании электронных облаков, расположенных перпендикулярно условной линии, соединяющей центры атомов, называется пи-связью. В молекуле может присутствовать одновременно как сигма, так и пи-связь.

Взаимное расположение связывающих электронных облаков называется направленностью химической связи. Пространственная направленность ковалентной связи характеризуется некоторыми углами между связями, которые называются валентными углами.

Ионная связь

Ионной называется химическая связь между заряжен­ными частицами - ионами, в которые превращаются атомы в результате отдачи или присоединения электронов. Вещества, образованные из ионов, называются ионными. Чем больше дипольный момент - тем выше степень ионности связи и реакционная способность молекул. Чем больше разность электроотрицательностей атомов - тем в большей мере электронное облако смещено к атому с большей электроотрицательностью и тем выше степень ионности связи. Ионная связь образуется только между атомами таких элементов, которые значительно отличаются по своей электроотрицательности (разность >2,0). В настоящее считается, что полного перехода электронов от менее электроотрицательного к более электроотрицательному атому не происходит, а происходит максимальное смещение общей электронной пары к более электроотрицательному атому. Таким образом, ионную связь следует считать случаем предельно поляризованной ковалентной связи.

Водородная связь

Водородную связь могут образовывать только такие вещества, в молекулах которых атом водорода связан с электроотрицательными атомами. Объясняется возникновение водородной связи действием электростатических сил. Рассмотрим водородную связь в молекуле воды. Электроны, образующие связи H-O, смещены к более электроотрицательному атому кислорода. Ядро атома водорода имеет только один электрон, который уже смещен к атому кислорода и атом водорода почти полностью ли­шается электронной оболочки. Между ним и атомом кислорода соседней моле­кулы воды возникает некоторое электростатическое притяжение. Это и есть механизм образования водородной связи. Чем больше электрон водорода оттянут к другому атома, тем сильнее протон притягивает электроны ато­ма соседней молекулы. Энергия водородной связи невелика и на порядок меньше энергии ковалентной связи, что не мешает ей оказывать значительное влияние на физические и химические свойства многих веществ. Водородная связь может быть и внутримолекулярной, особенно часто она проявляется в органических веществах, в частности производных бензола.

Металлическая связь

Металлами считаются все s-элементы, кроме водорода и гелия, все d- и f-элементы и некоторые р-элементы. Металлы обладают некоторыми специфическими свойствами - отражают свет, имеют высокую тепло- и электропроводность, довольно высокие температуры плавления и кипения, пластичность и текучесть. Эти свойства объясняются особым типом многоцентровой химической связи у металлов - металлической связью. У металлов атомы имеют большое количество свободных валентных орбиталей. При сближении атомов электроны начинают свободно перемещаться между положительными ионами, образуя так называемый “электронный газ”. Именно благодаря этому явлению обеспечивается стабильность решетки металлов и их специфические свойства. Металлическая связь не обладает пространственной направленностью и насыщаемостью, так как в ее образовании принимают участие все атомы. Энергия металлической связи в несколько раз меньше энергии ковалентной связи.

Продолжение в следующем выпуске...

Все возникающие вопросы направляйте по адресу:
chemistry@professor.ru
http://subscribe.ru/
E-mail: ask@subscribe.ru 		Отписаться
Убрать рекламу
В избранное