Водородная связь

Образование водородной связи обусловлено специ­фикой водорода как элемента, состоящего из протона и электрона. В соединениях водорода с резко электроотрицатель­ными элементами (фтор, кислород, азот), атом водорода приобретает положительную степень окисления. Такой во­дород обладает уникальными свойствами, очень малым раз­мером и отсутствием электронов. Поэтому он может прони­кать в электронное облако электроотрицательного атома соседней молекулы, в результате между атомами возникает дополнительная водородная связь.

Водородная – это связь которая образуется между атомом водорода одной молекулы и атомом сильно электро­отрицательного элемента другой молекулы. Возникновение водородной связи приводит к ассоциации (соединению) мо­лекул. Она характерна для веществ в жидком и твердом со­стояниях.

H–F^– + ⁺H–F = H–F _ _ _ H–F или H–F • • • H–F

водородная связь

Обозначают водородную связь тремя точками или тремя пунктирами.

Наличие водородных связей объясняет отклонение свойств некоторых соединений. Например, вследствие ассо­циации фтороводородная кислота более слабая кислота по сравнению с другими галогеноводородными кислотами, тем­пература кипения HF выше температуры кипения НС1. Спо­собностью к ассоциации обладают вода, спирты, аммиак и другие соединения.

Энергия водородной связи составляет 8–40 кДж/моль, т.е. значительно меньше энергии ковалентной свя­зи. Чем больше электроотрицательность элемента, с которым образует соединение водород, тем больше энергия водород­ной связи. Водородная связь, как и ковалентная, имеет на­правленность в пространстве и насыщаемость. Длина ее больше, чем у обычной ковалентной связи.

2 Реакционная способность веществ Классификация химических реакций

Химические реакции классифицируют различными способами:

I. По числу и составу исходных веществ и продуктов реакции различают:

1 – реакции соединения – это реакции, в результате которых из двух или нескольких простых или сложных ве­ществ образуется одно новое вещество:

Fe + S FeS; CaO + Н₂О  Са(ОН)₂

2 – реакции разложения – это реакции, в которых из одного сложного вещества образуется два или несколько других веществ:

2 HgO 2 Hg + О₂; Cu(OH)₂ CuO + Н₂О

3 – реакции замещения – это реакции между просты­ми и сложными веществами, в результате которых атомы простого вещества замещают атомы одного из элементов в сложном веществе:

Fe + CuSO₄  Cu + FeSO₄; 2 KI + C1₂  I₂ + 2 KC1

4 – реакции обмена – это реакции между двумя слож­ными веществами, в результате которых они обмениваются своими составными частями:

№₂SO₄ + BaCl₂  BaSO₄+ 2 NaCl; Na₂SiO₃ + 2 HCl  Н₂SiO₃ + 2 NaCl

II. По изменению степени окисления атомов элемен­тов, входящих в состав реагирующих веществ, реакции под­разделяются на:

Не окислительно-восстановительные, протекающие без изменения степени окисления атомов:

Окислительно-восстановительные, протекающие с изменением степени окисления всех или некоторых атомов элементов, входящих в состав реагирующих веществ:

III. По направлению протекания процесса реакции де­лят на необратимые и обратимые.

IV. По тепловому эффекту различают экзо- и эндо­термические реакции.

V. По агрегатному состоянию реагирующих веществ реакции делят на гомогенные и гетерогенные.

VI. По использованию катализаторов различают ка­талитические и некаталитические реакции (см. § 6).

Пример. На основании классификации химических реакций дайте характеристику следующей реакции:

1. Это реакция соединения.

2. Каталитическая (Н₂О – катализатор).

3. Окислительно-восстановительная.

4. Экзотермическая.

5. Необратимая.

6. Гетерогенная.