13 Вопрос
Образование химической связи. Энергия связи и длина связи. Типы химической связи. Межмолекулярное взаимодействие. Водородная связь.
Химическая связь — это взаимодействие атомов, обусловливающее устойчивость химической молекулы или кристалла как целого.
Сближение двух атомов до определенного расстояния приводит к образованию общей электронной пары, одновременно принадлежащей обоим атомам. Эта общая пара и представляет собой химическую связь.
Механизмы образования химической связи
Обменный. Обменный механизм образования химической связи обусловлен обобществлением неспаренных электронов атомов. Подробно он был рассмотрен выше на примере образования молекулы хлора.
Донорно-акцепторный.
Донор — элемент, предоставляющий пару электронов (например, азот или бор). Акцептор — элемент, предоставляющий свободную орбиталь для пары электронов другого атома.
Различают 4 основных типа химической связи: ковалентная, ионная, металлическая, водородная.
Длиной связи называют расстояние между ядрами атомов, которые образуют связь. Длина связи напрямую связана с радиусом атома - чем он больше, тем длиннее связь.
Под энергией связи (выражают в ккал/моль или кДж/моль) обычно понимают энергию, которая необходима для разрыва связи (при образовании ковалентной связи энергия выделяется, при разрыве - поглощается). Чем выше энергия связи, тем прочнее связь. Энергия связи зависит от ее длины - чем длиннее связь в молекуле, тем проще ее разорвать (затратить меньше энергии).
Связь между атомами неметаллов, возникающая при взаимодействии электронов с образованием общих электронных пар, называется ковалентной.
Ионная связь образована за счет сил электростатистического притяжения между разноименно заряженными ионами — катионами и анионами.
Существует еще один тип связи — металлическая, характерная для простых веществ — металлов. Она характеризуется притяжением частично ионизованных атомов металлов и валентных электронов, образующих единое электронное облако.
Примером сильного межмолекулярного взаимодействия
является водородная связь, образующаяся между атомом водорода одной молекулы и атомом с высокой электроотрицательностью
Водородные связи — это межмолекулярные (или внутримолекулярные) химические связи, возникающие между молекулами, в которых есть сильно полярные ковалентные связи — H-F, H-O или H-N. Если в молекуле есть такие связи, то между молекулами будут возникать дополнительные силы притяжения. Водородную связь можно обозначать точками: Н ··· O. Чем больше электроотрицательность атома, соединенного с водородом, и чем меньше его размеры, тем крепче водородная связь.
Вопрос 14
Ковалентная (атомная) связь. Метод валентных связей. Возбужденные состояния атомов.
Ковалентная связь - хим. связь между двумя атомами, осуществляемая общей для этих атомов парой электронов.а) ковалентная неполярная- неметалл + неметалл; разность электроотрицательностей = 0; б)ковалентная полярная - неметал+неметал разность электроотрицательностей от 0-1.7 Ковалентная хим.связь образуется двумя электронами, обладающими противоположно-направленными спинами и принадлежащими двум атомом, между которыми осуществляется связь. Такая общая электронная пара может образоваться как в результате спаривания двух не спаренных электронов, принадлежащих разным атомам (обычный механизм образования связи ), так и за счёт пары эл. одного атома- донора и вакантной орбитали второго атома-акцептора (донорно-акцепторный механизм образования связи).
В основе метода валентных связей лежит следующие положения: 1)ковалентная хим.связь образуется двумя электронами, обладающими противоположно-направленными спинами и принадлежащими двум атомам, между которыми осуществляется связь. Такая общая электронная пара может образоваться как в результате спаривания двух не спаренных электронов, принадлежащих разным атомам (обычный механизм образования связи ), так и за счёт пары эл. одного атома- донора и вакантной орбитали второго атома-акцептора (донорно-акцепторный механизм образования связи); 2)ковалентная связь тем прочнее чем в большей степени перекрываются взаимодействующие эл. облака, поэтому ковалентная связь образуется в том направлении, где облака перекрываются максимально.
В определенных ситуациях, некоторые атомы, получая энергию извне, переходят в, так называемое, возбужденное состояние, в котором пребывают относительно короткое время, поскольку возбужденное состояние является нестабильным, после чего возбужденный атом отдает энергию и возвращается в свое основное (стабильное) состояние.