9. Типы химических связей. Ковалентная, ионная, металлическая, химические связи между молекулами.
Образование из атомов молекул, молекулярных ионов, ионов, кристаллических, аморфных и других веществ сопровождается 1) уменьшением энергии по сравнению с невзаимодействующими атомами. 2)При этом минимальной энергии соответствует определенное расположение атомов друг относительно друга, которому отвечает существенное перераспределение электронной плотности.
Силы, удерживающие атомы в новых образованиях, получили обобщенное название «химическая связь». Важнейшие виды химической связи: ионная, ковалентная, металлическая
Согласно электронной теории валентности, химическая связь возникает за счет перераспределения электронов валентных орбиталей.
Ковалентная связь – наиболее общий вид химической связи, возникающий за счет обобществления электронной пары посредством обменного механизма, когда каждый из взаимодействующих атомов поставляет по одному электрону, или по донорно-акцепторному механизму, если электронная пара передается в общее пользование одним атомом (донором) другому атому (акцептору)
Ионная связь образуется при передаче электронов более электроотрицательному атому, т.е. за счёт электростатического притяжения разноимённо заряженных ионов. Ионы могут быть как простыми, так и сложными. Все ионные соединения имеют в твёрдом состоянии ионную кристаллическую решётку, в которой каждый ион окружён несколькими ионами противоположного знака.При этом все связи данного иона с соседними ионами равноценны, так что весь кристалл можно рассматривать как единую "молекулу". В ионных соединениях не происходит полного разделения зарядов на + и -, т.е. полного перехода электрона от одного атома к другому. Это можно объяснить взаимной поляризацией ионов, т.е. влиянием их друг на друга, которое приводит к деформации электронных оболочек. Поляризация ионов оказывает заметное влияние на свойства образуемых ими соединений (н-р: на диссоциацию солей в водных растворах
Металлическая связь возникает в результате частичной делокализации валентных электронов, которые достаточно свободно движутся в решетке металлов, электростатически взаимодействуя с положительно заряженными ионами. Силы связи не локализованы и не направлены, а делокализированные электроны обусловливают высокую тепло- и электропроводность.
10. Св-ва ковалентной связи: энергия, насыщаемость, направленность. Пи-связь и сигма-связь.
В природе наиболее распространена ковалентная связь. Ей образованы молекулы всех органических ве-ществ.Если ковалентная связь образована перекрыванием электронных облаков вблизи прямой, соеди-няющей ядра взаимодействующих атомов, то она называется сигма-связью. В её образовании могут при-нимать участие как s-,так и p-электронные облака, ориентированные вдоль оси связи. При взаимодействии p-электронных облаков, ориентированных перпендикулярно оси связи, образуется не одна, а две области перекрывания, расположенные по обе стороны от этой оси. Такая ковалентная связь называется пи-связью.
Рассмотрим характеристики ковалентной связи.
1. Прочность. От прочности зависит реакционная способность вещества (сигма-связь-прочная, а пи-связь-непрочная). Прочность связи можно охарактеризовать количественно. Мероя является энергия связи.
2. Энергия связи - это количество энергии, затрачиваемой на разрыв связи (чем больше энергия, тем прочнее связь). Энергию выражают в килоджоулях или в джоулях. Если разность суммарной энергии связи исходных элементов и продуктов реакции положительна, то реакция экзотермическая, если отрицательна, то эндотермическая.
3. Насыщенность - это валентные возможности атомов, т.е. определённое число ковалентных связей. Ионная связь и металлическая связь не обладают насыщенностью, т.к. ионы притягиваются ко всем окру-жающим их противоположно заряженным ионам.
4. Направленность. Когда атом соединяется с другим атомом. происходит перестройка его валентных ор-биталей в новые гибридные орбитали удлинённой формы, которые более полнее перекрываются, образуя связь. За счёт этого достигается выигрыш в энергии. Образующаяся связь является более прочнее.
5. Длина связи – расстояние между ядрами атомов, образующих связь.