4.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.

5.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.

Энергетика химических процессов

1.Понятия: термодинамическая система, термодинамические параметры, внутренняя энергия, теплота, работа, энтальпия, энтропия. Термодинамическая система – совокупность тел, мысленно выделенная из пространства, в которой возможен массовый и тепловой обмен между веществами. Термодинамические системы бывают: - изолированные (между системой и окружающей средой нет обмена теплом, веществом и энергией); - закрытые (окружающая среда и система обмениваются, но нет массообмена); - открытые (возможен обмен и веществом, и энергией); Состояние системы характеризуется термодинамическими параметрами. Термодинамические параметры: - интенсивные (не зависят от массы или количества вещества в системе; эти свойства характеризуют каждую точку системы – p, t, C); - экстенсивные (зависят от массы или количества вещества в системе; эти свойства не характеризуют каждую точку системы – V, E); Внутренняя энергия – это сумма энергий молекулярных взаимодействий и тепловых движений молекулы. Теплота – энергия, которую получает или теряет тело при теплопередаче. Количество теплоты является одной из основных термодинамических величин. Работа – количество энергии, переданной или полученной системой путём изменения её внешних параметров. Энтальпия – это та энергия, которая доступна для преобразования в теплоту при определенных температуре и давлении. Энтропия - термодинамическая функция, характеризующая меры неупорядоченности системы, то есть неоднородности расположения движения её частиц термодинамической системы. Переход системы из одного состояния в другое называется термодинамическим процессом. Термодинамический процесс может происходить при постоянстве какого-либо параметра. Если будет постоянным давление, то процесс - изобарическим. Если будет постоянным объём, то процесс будет - изохорический. Если будет постоянной температура, то процесс – изотермический.