Отправляет email-рассылки с помощью сервиса Sendsay

Как сдать ЕГЭ по химии?

  Все выпуски  

Как сдать ЕГЭ по химии? Лекция 5 (начало)


Девиз: «ВЗАИМОДЕЙСТВУЮТ
АНТИПОДЫ»
ЛЕКЦИЯ 4
ХИМИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ
План лекции:
1. Теории Косселя и Льюиса.
2. Метод валентных связей (ВС) и молекулярных орбиталей
(МО).
3. Свойства связей.
4. Металлическая связь.
5. Водородная связь.
Вопрос о химической связи является одним из фундамен-
тальных в химии. Первая теория – Берцелиуса – электроста-
тическая. Вещества связаны посредством притяжения разно-
именно заряженных частиц.
Однако, не все химические соединения можно объяснить с
позиций этой теории: H2, Cl2 и т.д. (H+,H–). Органические со-
единения также не укладывались в рамки этой теории.
Теории, базирующиеся на электронном строении были
предложены Косселем и Льюисом.
Положения. При формировании электронных оболочек в
конце каждого периода реализуется устойчивая s2 и s2p6 кон-
фигурация, поэтому атомы стремятся создать устойчивые 2-х
или 8-и электронные оболочки.
ТЕОРИЯ КОССЕЛЯ
Застройка внешнего ē слоя до двух или восьмиэлектронной
конфигурации может происходить двумя способами:
а) путем присоединения
электронов
б) путем отдачи электронов
а) 11Na 1s22s22p63s1
Na0 - ē → Na+[1s22s22p6(Ne)]
б) 17Cl 1s22s22p63s23p5
Cl0 +ē → Cl-[1s22s22p63s23p6(Ar)]
66 67
Процесс образования химической связи заключается в пе-
редаче электронов от атома Na к атому Cl, в результате чего
образуются разноименно заряженные ионы, связанные меж-
ду собой силами электростатического взаимодействия. Такая
связь получила название ионной (гетерополярной) или элект-
ровалентной.
Недостаток теории в невозможности объяснения связи в ор-
ганических соединениях, а также в молекулах H2, Cl2 и т.д.
ТЕОРИЯ ЛЬЮИСА
Основным положением теории Льюиса является то, что об-
разование химической связи до устойчивой 2-х или 8-элект-
ронной оболочки осуществляется путем обобществления элек-
тронов.
1) Cl2 17Cl 1S22S22P6 3S23P5
Символом элемента обозначим ядро атома с внутренними
электронами, внешние валентные электроны – точками.
(Cl–Cl)
Рассмотрим образование химической связи для молекулы N2
7N 1S22S22P3
2P3 Px Py Pz
(N ≡ N )
Такая связь, образовавшаяся путем обобществления элект-
ронов, называется ковалентной или гомеополярной или атом-
ной.
В том случае, когда химическое соединение или молекула
состоят из одинаковых атомов образуется неполярная ковален-
тная химическая связь.
При образовании молекул, состоящих из разных атомов,
образуется ковалентная полярная связь, причем электронные
пары смещаются в сторону более электроотрицательного ато-
ма. Для оценки полярной химической связи вводится величи-
на дипольного момента, чем больше значение его, тем больше
полярность связи
— диполь
Значение дипольных моментов определяется или экспери-
ментально, или расчетами. Теория Льюиса более эксперимен-
тальна и в состоянии объяснить свойства полярной, неполяр-
ной и ионной химической связи.
Таким образом, ковалентная химическая связь представля-
ет собой 2-х центровую, 2-х электронную химическую связь.
МЕТОД ВАЛЕНТНЫХ СВЯЗЕЙ (ВС)
Теория Льюиса, является составной частью более совершен-
ной теории химических связей, которая получила название ме-
тода валентных связей (ВС). В 1927г. Гейтлер и Лондон впервые
осуществили полный квантовомеханический расчет для моле-
кулы H2. В расчете были учтены все возможные взаимодейс-
твия между электроном, ядрами. В результате проведенного
расчета было установлено, что образование ковалентной хими-
ческой связи возможно только лишь в том случае, если спины
электронов ориентированы противоположно, т.е. ковалентная
химическая связь представляет собой 2-х центровую, 2-х-элек-
тронную химическую связь с различной ориентацией спинов.
Е – энергия системы,
r – расстояние между ядрами,
ДЕ – энергия диссоциации
молекул Н, которую условно
можно считать энергией обра-
зующейся химической связи
В случае кривой оси (I) не происходит образования хими-
ческих связей. В случае противоположном (II) наблюдается
образование минимума полной энергии, что свидетельствует
об образовании ковалентной химической связи. r0 представля-
68 69
ет собой межъядерное расстояние. Данный метод был распро-
странен на различные химические соединения: органические,
неорганические, комплексные соединения. Метод валентных
связей является наглядным поскольку электронная пара может
быть представлена в виде черты (валентность).

В избранное