22. Механизмы образования ковалентной связи:

Обменный механизм - в образовании связи участвуют одноэлектронные атомные орбитали, т.е. каждый из атомов предоставляет в общее пользование по одному электрону:

Д онорно-акцепторный механизм- образование связи происходит за счет пары электронов атома-донора и вакантной орбитали атома-акцептора:

Насыщаемость- свойство атомов образовывать строго определенное число ковалентных связей. Благодаря насыщаемости связей молекулы имеют определенный состав.

Направленность- т. е. связь образуется в направлении максимального перекрытия электронных облаков. Относительно линии соединяющей центры атомов, образующих связь различают: σ и π.

σ-связь – образована перекрыванием АО по линии соединяющей центры взаимодействующих атомов; π-связь – это связь, возникающая в направлении оси перпендикулярной прямой, соединяющей ядра атома. Направленность связи обусловливает пространственную структуру молекул, т. е. их геометрическую форму.

Поляризуемость- способность молекулы становиться полярной. Данное явление происходит под действием внешнего электрического поля или под влиянием другой молекулы, являющейся партнером по реакции.

23. Основные принципы образования химической связи по МВС (метод валентных связей):

1. Химическая связь образуется за счет валентных (неспаренных) электронов.

2. Электроны с антипараллельными спинами, принадлежащие двум различным атомам, становятся общими.

3. Химическая связь образуется только в том случае, если при сближении двух и более атомов полная энергия системы понижается.

4. Основные силы, действующие в молекуле, имеют электрическое, кулоновское происхождение.

5. Связь тем прочнее, чем в большей степени перекрываются взаимодействующие электронные облака.

Ковалентная химическая связь рассматривается в МВС как двух центровая и двух электронная (пара электронов рассматривается как обобществленная и локализованная в пространстве между атомами, например, для молекул Н:Н, Н:С и др.). Число элементарных химических связей, которые способен образовывать атом или ион, равно его валентности. Этот метод нагляден, хотя и не в состоянии объяснить магнитные свойства молекул, но с его помощью можно предсказать валентные возможности атомов и геометрию образующейся молекулы.

Связь двух центровая - связь в двухатомных молекулах типа H2, Cl2 и HCl [у них имеется по одной ковалентной связи, образованной неспаренными электронами, находящимися на 1s-1s, 3р-3р и 1s-3р атомных орбиталях соответственно].

Проявление донорной способности молекулой посредством того или иного донорного центра зависит от ряда обстоятельств. Одним из основных является принцип максимального перекрывания орбиталей донора и акцептора. Согласно ему донорно-акцепторная связь образуется с участием того донорного центра, который обеспечивает максимум перекрывания.

Образование иона аммония с помощью МВС

Образование молекулы аммиака с помощью МВС

24. Валентность - показывает число присоединенных или отданных электронов (число обобществленных пар электронов или число неспаренных электронов, имеющихся в его атоме), или иначе - число химических связей, образуемых атомом. Она характеризует способность атомов элементов образовывать химические связи с определенным числом атомов другого элемента. Если атом образует одну связь, он называется одновалентным, если две связи - двухвалентным, и так далее.

Степень окисления - значения валентности атома со знаком его электровалентности.

Степень окисления элемента – это условный заряд его атома, в молекуле, если считать, что молекула состоит из ионов.

Высшая степень окисления — это наибольшее положительное ее значение. Для большинства элементов она равна номеру группы в периодической системе и

является важной количественной характеристикой элемента в его соединениях. Наименьшее значение степени окисления элемента, которое встречается в его соединениях, принято называть низшей степенью окисления; все остальные — промежуточными.

25. Гибридизация – это изменение формы некоторых орбиталей при образовании ковалентной связи для достижения более эффективного перекрывания орбиталей. Химическая связь, образуемая с участием электронов гибридных орбиталей, более прочная, чем связь с участием электронов негибридных s- и р-орбиталей, так как происходит большее перекрывание.

Различают следующие виды гибридизации.

s p-гибридизация – одна s-орбиталь и одна p-орбиталь превращаются в две одинаковые «гибридные» орбитали, угол между осями которых равен 180°. Молекулы, в которых осуществляется sp-гибридизация, имеют линейную геометрию (BeCl2).

sp2-гибридизация – одна s-орбиталь и две p-орбитали превращаются в три одинаковые «гибридные» орбитали, угол между осями которых равен 120°. Молекулы, в которых осуществляется sp2-гибридизация, имеют плоскую геометрию (BF3, AlCl3).

sp3-гибридизация – одна s-орбиталь и три p-орбитали превращаются в четыре одинаковые «гибридные» орбитали, угол между осями которых равен 109°28'. Молекулы, в которых осуществляется sp3-гибридизация, имеют тетраэдрическую геометрию (CH4, NH3).

 σ-связь - ковалентная связь, при образовании которой атомные орбитали перекрываются вдоль линии, проходящей через центры взаимодействующих атомов, причем между парой атомов может быть только одна σ-связь (сюда относится одинарная связь).

 π-связь - ковалентная связь, при образовании которой атомные орбитали перекрываются над и под линией, соединяющей центры взаимодействующих атомов (линией связи). Такая связь может дополнять σ-связь в двойной или тройной связи.