Общий анализ типов связей.

1. ковалентная связь (КС)

В природе КС в чистом виде существует довольно редко (монокристаллы, элементарные вещества). Чаще всего связь бывает смешанной: ионно- ковалентной, ковалентно-ионной. Вещества с ковалентной связью могут быть с сильной и слабой связью, а в зависимости от состава веществ могут быть полярными или неполярными.

Полярные вещества – это те у которых центры противоположны по знаку зарядом не совпадают. Эти вещества называют диполями и характеризуются дипольным моментом р. У полярных веществ р ≠ 0, а у неполярных р = 0.

Ковалентная связь: простые газы, различные соединения, органические соединения, атомные кристаллы.

Высокопрочная связь характеризуется высокой твёрдостью и высокой температурой плавления.

В твёрдом и жидком состоянии чистые материалы с ковалентной связью обычно являются диэлектриками.

2. ионная связь (ИС): соединение металла с наиболее типичными металлоидами.

В ионных кристаллах связь чаще всего смешанная: ионно-ковалентная; такая связь бывает между разноимёнными зарядами. Эта связь характеризуется большим координационным числом. Ионный кристалл считается гигантской молекулой, в его решётке чередуются ионы разного сорта.

Сродство электронов – это способность некоторых нейтральных атомов, молекул и свободных радикалов присоединять добавочные электроны, превращаясь в ионы.

Радикал – химически неустойчивая частица с избыточной энергией.

Ионная связь характеризует способность веществ с такой связью, в расплавленном состоянии, проводить ток за счёт перемещения ионов.

Вещества с ИС имеют высокую теплоту плавления, твёрдость, механическую прочность, малый коэффициент термического расширения.

3. металлическая связь.

Характерна для чистых металлов и их соединений. Определяется силами электростатического взаимодействия с положительно заряженными ядрами атомов.

Металлы обладают пластичностью и не разрушаются при изменении положения атомов и места связей.

4. Ван-дер-Ваальсова или межмолекулярная связь (ММС)

Характерна для веществ, имеющих молекулярную структуру с ковалентным характером внутримолекулярного взаимодействия.

Электроны должны быть так удалены друг от друга и максимально приближены к положительным ядрам атомов. Тогда силы притяжения валентных электронов ядрами соседних молекул сильнее сил взаимного отталкивания электронных оболочек этих молекул.

Эта связь и её разновидности наиболее универсальные; возникает между любыми частицами, но она наиболее слабая. Легко разрушается типовым движение, поэтому кристаллы с ММС обладают низкой теплотой плавления.

5. водородная связь.

Водородная связь межатомного взаимодействия приводит к образованию связи внутри молекул и между разными молекулами.

6. координационная связь.

Одна из частиц при образовании такой связи является донором, другие акцептором, после образования этой связи она практически не отличается от ковалентной.

Агрегатные состояния веществ.

Взаимодействия нейтральных атомов или молекул определяются существованием веществ в жидком, твёрдом или газообразном состоянии. Описывается это взаимодействие зависимостью потенциальной энергии двух частиц от расстояния между ними.

Газообразное состояние веществ характеризуется тем, что отталкивание частиц превышает притяжение, откуда следует, что вещества в газообразном состоянии имеют беспорядочную структуру.

Жидкое состояние характеризуется тем, что притяжение на больших расстояниях превышает отталкивание на ближних расстояниях, откуда следует, что в жидких веществах нет дальнего микропорядка, есть ближний макропорядок.

Твёрдое состояние характеризуется тем, что притяжение и отталкивание сбалансировано. В идеальном случае есть и дальний и ближний порядок.

Существуют и другие состояния вещества: плёночное, плазменное, сверхпроводящее и др.