Jakie są rodzaje komunikacji w chemii. Charakterystyka połączeń chemicznych

Powstaje wiązanie chemiczne ze względu na interakcję pól elektrycznych utworzonych przez elektrony i atomy jąder, tj. Bond chemiczny ma charakter elektryczny.

Pod komunikacja chemiczna Zrozumienie wyniku interakcji 2x lub więcej atomów prowadzących do tworzenia stabilnego systemu multitomic. Warunkiem powstawania wiązania chemicznego jest zmniejszenie energii interakcji atomów, tj. Stan molekularny substancji jest energetycznie bardziej opłacalny niż atomowy. Po utworzeniu wiązania chemicznego atomy mają na celu uzyskanie ukończonej powłoki elektronicznej.

Wyróżnianie: kowalencyjny, jon, metalowy, wodór i międzypokoleniowy.

Komunikacja kowalencyjna - Większość. ogólny formularz wiązanie chemiczne wynikające z ustanowienia parą elektronicznej mechanizm wymiany -kiedy każdy z interakcyjnych atomów dostarcza jeden elektron lub przez mechanizm akceptora dawcyJeśli para elektronów jest przesyłana ogólnie przez jeden atom (dawcy - N, O, Cl, F) do innego atomu (akceptor jest atomami D-Elements).

Charakterystyka połączenia chemicznego.

1 - wielość połączeń - pomiędzy 2 atomami jest możliwa tylko 1 wiązanie Sigma, ale wraz z nim pomiędzy tymi samymi atomami może być PI i delta-bond, co prowadzi do tworzenia wielu relacji. Wielokrotność jest określana przez liczbę wspólnych par elektronicznych.

2 - Długość komunikacji jest oddzielna odległość w cząsteczce, tym większa multiplicy, tym mniejsza.

3 - Siła komunikacji to ilość energii niezbędnej do jej pęknięcia.

4 - nasycalność wiązań kowalencyjnych manifestuje się w fakcie, że jeden atomowy orbital może wziąć udział w tworzeniu tylko jednego K.S. Ta właściwość określa stechiometrię związków molekularnych.

5 - Focus K.S. W zależności od tego, jakiego formularza i w jakim kierunku można utworzyć, elektroniczne chmury w przestrzeni z ich wzajemnym nakładaniem się, związki z liniową i kątową postacią cząsteczek mogą być utworzone.

Komunikacja jonowa – uformuje się pomiędzy atomami, które są bardzo różne w elektroedykowaniu. Są to związki głównych podgrup 1 i 2 grupy z elementami głównych podgrup 6 i 7 grup. IICIC nazywany jest wiązaniem chemicznym, który jest przeprowadzany w wyniku wzajemnej przyciągania elektrostatycznie jonów przeciwstawnych naładowanych.

Mechanizm tworzenia komunikacji jonowej: a) tworzenie jonów atomów interakcji; b) tworzenie cząsteczki przez przyciąganie jonów.

Jonowa niefranżacja i nienasycenie

Pole zasilania jonów są równomiernie rozłożone we wszystkich kierunkach. Dlatego każdy jon może przyciągnąć jony przeciwnego znaku w dowolnym kierunku. Jest to nieskończoność połączenia jonowego. Interakcja 2 jonów przeciwnego znaku nie prowadzi do pełnej wzajemnej rekompensaty dla ich pól mocy. Dlatego zachowują zdolność do przyciągania jonów i innych obszarów, tj. Komunikacja jonowa charakteryzuje się nienasyceniem. Dlatego każdy jon w połączeniu jonowym przyciąga taką liczbę jonów przeciwnych znaków, tworząc kryształową kratę typu jonów. W krysztale jonowym nie ma cząsteczek. Każdy jon jest otoczony pewną liczbą jonów innego znaku (numer koordynacji jonów).

Komunikacja metalowa - Chem. Komunikacja w metale. Metale mają nadmiar orbitałów wartościowych i wad elektronów. W ramach zbliżenia atomów ich walentynkowane orbitały nakładają się, dzięki czemu elektrony są swobodnie poruszające się z jednej orbitalnej do drugiego, połączenie między wszystkimi metalowymi atomami. Związek przeprowadza się stosunkowo wolne elektrony między jonami metali w kryształowej sieci nazywa się metalem. Związek jest silnie delokalizowany i nie opublikowany lub nasycony, ponieważ Elektrony Valence są równomiernie rozmieszczone na kryształ. Obecność wolnych elektronów określają istnienie wspólne właściwości Metale: krycie, brokat metalowy, wysoka energia elektryczna i przewodność cieplna, panieństwo i plastyczność.

Komunikacja wodorowa - Związek między atomem H a silnym elementem (F, CL, N, O, S). Obligacje wodorowe mogą być in- i międzyokresowe. Słońce jest słabsze niż połączenie kowalencyjne. Pojawienie się samolotu jest wyjaśnione przez działanie sił elektrostatycznych. Atom n posiada mały promień i po przesiewie lub zwracaniu pojedynczego elektronu H nabywa silny ładunek dodatni, który działa na elektronodość.

Komunikacja kowalencyjna - jest to związek między dwoma atomami ze względu na tworzenie wspólnej pary elektronów.

Kowalantent komunikacja nie-polarna– to połączenie między atomami równości

elektryczność.Na przykład: H2, O2, N2, CL2 itp. Moment dipole takich połączeń wynosi zero.

Kowalencyjny komunikacja polarna – to połączenie między atomami o różnej elektronatyczności.Obszar nakładających się chmur elektronowych przesuwa się w kierunku bardziej elektroukatywnego atomu.

Na przykład N-Cl (N B + → CL -).

Komunikacja kowalencyjne ma właściwości:

- soatce - zdolność atomu do utworzenia liczby wiązań chemicznych odpowiadających jej wartościowościom;

- wskazówki - nakładanie się chmur elektronicznych występuje w kierunku, zapewniając maksymalną gęstość nakładania się.

Komunikacja jonowa– jest to połączenie między przeciwstawnymi jonami. Może być oglądany jako skrajny przypadek komunikacji polarnej kowalencyjnej. Takie połączenie występuje z dużą różnicą w elektrownie atomów,

formowanie wiązania chemicznego. Na przykład, w cząsteczce NAF, różnica

negatywność elektryczna wynosi 4,0. – 0,93 \u003d 3,07, co prowadzi do praktycznie całkowitego przejścia elektronu z sodu do Fectour:

Interakcja jonów przeciwnych znaków nie zależy od kierunku, a siły Coulombs nie mają własności nasycenia. Na mocy tego, wejście nie ma nacisku i nasycenia.

Komunikacja metalowa– jest to połączenie pozytywnie naładowanych jonów metalowych z bezpłatnymi elektronami.

Większość metali ma wiele właściwości, które są powszechne i różne od właściwości innych substancji. Takie właściwości są stosunkowo wysoką temperaturą topnienia, zdolność do odzwierciedlenia światła, wysokiego ciepła i przewodności elektrycznej. Jest to konsekwencja formacji między atomami metali specjalny rodzaj komunikacji - łączność metalowa.

Na atomach metali elektrony Valence są słabo związane z rdzeniem i mogą łatwo oderwać od nich. W wyniku tego, pozytywnie naładowane jony metali i "wolne" elektrony, których interakcja elektrostatyczna, która zapewnia wiązanie chemiczne pojawiają się w kryształowej sieci metalowej.

Komunikacja wodorowa– jest to wiązanie przez atom wodoru związany z wysoko wybranym elementem..

Atom wodoru związany z wysoce wybranym negatywnym elementem (fluor, tlen, azot itp.), Zapewnia prawie całkowicie elektron z orbitalem Valence. Uzyskaną wolną orbital może wchodzić w interakcję z powierzchnią elektrycznymi elektronów innej elektronicznych atomów, w wyniku czego powstaje wiązanie wodoru. Na przykładzie cząsteczek wody i kwas octowy Wiązanie wodoru jest wyświetlane przez linie rozdzielcze:

Połączenie to jest znacznie słabsze niż inne wiązania chemiczne (jego tworzenie 10 ÷ 40 kj / mol). Obligacje wodorowe mogą wystąpić jako między różne cząsteczkii wewnątrz cząsteczki.

Niezwykle ważną rolę wiązań wodorowych w takich substancje nieorganicznePodobnie jak woda, kwas pływakowy, amoniak itp., jak również w biologicznych makrocząsteczkach.

Kryształy.

Istnieją cztery typy wiązań chemicznych: jonowe, kowalencyjne, metalowe i wodoru.

joński Łączność chemiczna

Jonowa łączność chemiczna - Jest to połączenie utworzone przez elektrostatyczną atrakcję kationów do anionów.

Jak wiecie, ta elektroniczna konfiguracja atomów jest najbardziej stabilna, na zewnętrznym poziomie elektronu, jak atomy gazów szlachetnych, 8 elektronów będzie (lub dla pierwszego poziomu energii - 2). W przypadku interakcji chemicznych atomy mają tendencję do nabycia właśnie tak stabilnej konfiguracji elektronicznej i często osiągają to lub w wyniku dodania elektronów walutowych z innych atomów (proces odzyskiwania) lub w wyniku powrotu jego elektronów wartościowości ( proces utleniania). Atomy, które przywiązały "inne osoby" elektrony zamienić się w ujemne jony lub aniony. Atomy, które dały swoje elektrony zamienia się w jony dodatnie lub kationy. Oczywiste jest, że siły przyciągania elektrostatycznego pojawiają się między anionami i kationami, które utrzymają swój przyjaciel w pobliżu siebie, przeprowadzając tym samym wiązanie chemiczne jonów.

Ponieważ kationy stanowią głównie atomy metali, a aniony są atomami bez metalu, logiczne jest stwierdzenie, że ten typ komunikacji jest charakterystyczny związków typowych metali (elementy głównych podgrup I i \u200b\u200bII, z wyjątkiem magnezu i berylium CE ) z typowymi niemetalami (elementy grupy głównej podgrupy VII). Klasycznym przykładem jest tworzenie halogenków metali alkalicznych (fluorki, chlorki itp.). Na przykład rozważyć jonizowany schemat formowania w chlorku sodu:

Dwa inaczej naładowane jony związane z siłami przyciągania nie tracą zdolności do interakcji z przeciwstawnymi jonami naładowanymi, w wyniku których powstają związki z kryształu jonowego. Związki jonowe są stałe, trwałe, substancje ogniotrwałe o wysokiej temperaturze topnienia.

Rozwiązania i stopy większości połączeń jonowych są elektrolitami. Ten rodzaj komunikacji jest charakterystyczny dla wodorotlenków typowych metali i wielu soli kwasów zawierających tlen. Jednak gdy utworzono połączenie jonowe, idealny (kompletny) przejście elektronów nie występuje. Połączenie jonowe jest skrajnym przypadkiem komunikacji polarnej kowalencyjnej.

W związku z jonowym jony są przedstawiane jak w postaci ładunków elektrycznych o sferycznej symetrii pola elektrycznego, równie zmniejszając się z rosnącą odległością od centrum ładowania (jon) w dowolnym kierunku. Dlatego interakcja jonów nie zależy od kierunku, czyli połączenie jonowe, w przeciwieństwie do kowalencji, będzie nieierokierunkowe.

Obligacja jonowa istnieje również w soli amonowych, gdzie nie ma atomów metali (ich rola jest odtwarzana przez kation amonu).

Kowalencyjna komunikacja chemiczna

Kowalencyjny wiązanie chemiczne to wiązanie, wynikające pomiędzy atomami poprzez tworzenie ogólnych par elektronicznych.

Podstawą jej opisu leży również pomysł nabycia atomów. pierwiastki chemiczne Energetycznie korzystna i stabilna konfiguracja elektroniczna ośmiu elektronów (dla atomu wodoru dwóch). Takie atomy konfiguracji uzyskuje się nie poprzez odkupienie lub dodanie elektronów, jak w przypadku komunikacji jonowej, ale poprzez tworzenie ogólnych par elektronicznych. Mechanizm tworzenia takiego związku może być wymieniany lub akceptora dawcy.

Mechanizm wymiany działa, gdy atomy tworzą ogólne pary elektroniczne, łącząc nieuporowane elektrony. Na przykład:

1) H2 - wodór:

Pojawia się komunikat z powodu tworzenia ogólnej pary elektronów elektronów atomów wodoru (nakładających się s-orbitals):

Komunikacja pojawia się ze względu na tworzenie ogólnej pary elektronów elektronów S-i P (nakładających się S-R-orbitals):

Mechanizm Donor-akceptorowy do tworzenia połączenia kowalencyjnego rozważy na klasycznym przykładzie tworzenia jonów amonu NH4 +:

Donor ma parę elektroniczną, akceptor jest bezpłatną orbitalą, którą para może się zajmować. W jonach amonu wszystkie cztery obligacje z atomami wodoru są kowalencyjne: trzy zostały utworzone ze względu na utworzenie ogólnych par elektronicznych atomu azotu i atomów wodoru na mechanizmie wymiany, utworzone na mechanizmie darczyńcowo-akceptora. Wszystkie cztery n-H Połączenia Kation amonu jest równoważny.

W związku z jonem metyloamoniowym jest wiązanie akceptora darczyńca [CH3NH3] +.

Obligacje kowalencyjne są klasyfikowane nie tylko przez mechanizm tworzenia wspólnych par łączących atomy, ale także metodą nakładania elektronicznych orbit-lei, zgodnie z liczbą wspólnych par elektronicznych, a także wyświetla je do jednego z związane atomy.

Zgodnie z metodą nakładania się orbitałów elektronicznych, są wyróżnione wiązania kowalencyjne Sigma i PI.

W cząsteczce azotu utworzona jest jedna ogólna para elektronów ze względu na wiązanie Sigma (gęstość elektronów znajduje się w jednym regionie znajdującym się na linii łączącej jądra atomów; połączenie jest silne).

Dwie inne ogólne pary elektroniczne są utworzone przez I-Links, czyli boczne nakładanie się orbitali w dwóch obszarach; Obligacja PI jest mniej trwała niż wiązanie Sigma.

W cząsteczce azotu pomiędzy atomami istnieje jedna wiązanie Sigma i dwa wiązania PI, które są w wzajemnie prostopadłych płaszczyznach (od 3 niesparowanych elektronów P każdego atomu interakcji).

W konsekwencji komunikacja może być utworzona przez nakładające się elektroniczne orbitale:

i za pomocą nakładania się "czystych" i hybrydowej orbitalnej:

sP 2 -SR 2 (C2N4) itp.

W zależności od liczby wspólnych par elektronicznych, wiążących atomów, tj. Przez wielokrotność, rozróżniają komunikacja kowalencyjna:

1) Pojedynczy:

2) Podwójne:
Współ

tlenek węglowy (IV)

3) Potrójne:
C2N2.
Ns \u003d -sn acetylen

W zależności od stopnia przemieszczenia wspólnych par elektronicznych, wiązanie kowalencyjne może być nie-polarnym i polarnym. W przypadku więzi kowalencyjnej nie-polarnej, ogólne pary elektroniczne nie są przesuwane do żadnego z atomów, ponieważ te atomy mają taką samą elektronatość (EO) - właściwość opóźniania elektronów walencyjnych z innych atomów.

Kowalencyjny wiązanie chemiczne utworzone pomiędzy atomami o tej samej elektronikalności nazywane jest nie-polarnym.
Dzięki kowalencyjnym połączeniu nie-polarnym powstają cząsteczki prostych substancji-nie-metali.

Wartości względnej elektrownialności fosforu i wodoru są prawie takie same: EO (H) \u003d 2.1; EO (P) \u003d \u003d 2,1, Dlatego w cząsteczce komunikacyjnej PH3 fosfiny między atomem fosforu a atomami wodoru są kowalencyjne, nie-polarne.

Kowalencyjny wiązanie chemiczne między atomami elementów, których energia różniowa się nazywana jest Polar

Na przykład:

NH3.
amoniak

Azot jest bardziej elementem elektroesprynnym niż wodór, więc ogólne pary elektroniczne są przesuwane do jego atomu.

Polaryzacja cząsteczki i polaryzacja komunikacji powinna być wyróżniona. Polaryzacja komunikacji zależy od wartości elektrownialności związanych atomów, a polaryzacja cząsteczki zależy od polaryzacji komunikacji, a na geometrii cząsteczki. Na przykład komunikacja w cząsteczce dwutlenek węgla C02 będzie polarny, a cząsteczka nie będzie polarna, ponieważ ma strukturę liniową.

Cząsteczka wody H20 jest Polarna, ponieważ jest utworzona przy użyciu dwóch kowalencyjnych wiązań biegunowych H-\u003e 0 i ma kształt kątowy. Non's Valence kąt jest zatem 104,5 °, dlatego w atomie tlenu z częściowym ładunkiem ujemnym powstaje, powstaje ujemny biegun cząsteczki, a ujemny biegun cząsteczki powstaje, a atomy wodoru z ładunkiem 6+ są dodatnie. Cząsteczka wody - Dipole.

Substancje z wiązaniem kowalencyjnym charakteryzują się kryształową siecią dwóch typów:

atomowy - bardzo trwały (diament, grafit, kwarcowy); Molekularne - w normalnych warunkach, są to gaze, lotne płyny i stałe, ale niski topnienie lub wolne substancje (CL2, H20, Iod I2, "suchym lodem" C02 itp.).

Intramolekularne wiązanie kowalencyjne jest trwałe, ale interakcja międzycząsteczkowa jest bardzo słaba, w wyniku czego kontynuuje kryształę molekularną.

Komunikacja metalowa

Komunikacja w metale i stopach, który przeprowadza stosunkowo wolne elektrony między jonami metali w metalowej kryształowej sieci, zwanej metalem.

Takie połączenie nie jest nienasycone, charakteryzujące się małą liczbą elektronów wartościowych i dużą liczbę bezpłatnych orbitalnych, które są typowe dla atomów metalowych. Schemat edukacji łączności metalowej (M - Metal):

_
M 0 - n<-> M n +.

Obecność komunikacji metalowej jest należna właściwości fizyczne Metale i stopy: twardość, przewodność elektryczna i przewodność cieplna, cierpliwość, plastyczność, metalowy połysk. Substancje metalowe mają metalową kryształową kryształę. W węzłach znajdują się jony lub atomy metalowe, między którymi przeniesiono elektrony ("gaz elektroniczny") ("gaz elektroniczny").

Komunikacja wodorowa

Wiązanie chemiczne między dodatnio spolaryzowanymi atomami wodoru jednej cząsteczki (lub części) i negatywnie spolaryzowanych atomów silnie elektroukatywnych elementów o innej pary elektronicznej innej cząsteczki (lub jej części) nazywane są wodorem.

Mechanizm tworzenia wiązań wodorowych ma częściowo elektrostatyczny, częściowo akceptora-akceptora. Jeśli istnieje taka wiązanie, nawet niskie substancje masy cząsteczkowej mogą być w normalnych warunkach cieczy (alkoholu, wody) lub łatwo skroplonych gazów (amoniak, fluorodo-genus).

W biopolimerach - białka ( struktura wtórna) Istnieje intamolekularne wiązanie wodoru między tlenem karbonylowym a wodorem aminowym.

Cząsteczki polinukleotydów - DNA (kwas deoksyrybonukleinowy) są podwójną helisy, w której dwa łańcuchy nukleotydowe są związane ze sobą wiązania wodorowe. Jednocześnie zasada komplementarnej jest ważna, czyli obligacje te są utworzone pomiędzy niektórymi parami składającymi się z baz purynowych i pirymidynowych: nukleotyd adeninowy (A) znajduje się tyminiczne (t) i przeciwko Guaninowi (G) - cytozyny (DO).

Substancje wiązania molekularnego mają molekularny kryształowe kraty.

Zunifikowana komunikacja chemiczna

Podział obligacji chemicznych do typów jest warunkowy, ponieważ wszystkie z nich charakteryzują się pewną jednością.

Komunikacja jonowa może być oglądana jako skrajny przypadek komunikacji polarnej kowalencyjnej.

Bond metal łączy kowalencyjne interakcje atomów przy użyciu komunalnych elektronów i przyciągania elektrostatycznego między tymi elektronami a jonami metali.

W substancjach są często większe przypadki wiązania chemicznego (lub "czyste" wiązania chemiczne).

Na przykład, fluor litowy 1LK jest nazywany związkami jonowymi. W rzeczywistości istnieje link do 80% jonów i 20% kowalencji. Dlatego jest to bardziej poprawne, jest oczywiste, mówić o stopniu polaryzacji (jonowości) wiązania chemicznego.

W wierszu bogów halogenowych NF-NSL Halogen, stopień polaryzacji komunikacji zmniejsza się, dla różnicy w wartości elektrownialności atomów fluorowca i maleje wodoru, aw astatomowym wiązaniu staje się prawie nie-polarnym (EO (H) \u003d 2.1; EO (AG) \u003d 2,2).

Różne rodzaje obligacji mogą być zawarte w tych samych substancjach, na przykład:

1) W bazach pomiędzy atomami tlenu i wodoru w hydroksach, kowalencyjny wiązanie polarne, a między metalem a hydroxoyem - jonowym;

2) w soli kwasy zawierające tlen - między atomami niemetalowymi i pozostałością kwasową tlenem - kowalencyjnym polarem, a między resztą metalu a kwasem - jonowym;

3) W soli amonowych, methymanii itp. - Pomiędzy atomami azotu i atomów wodoru - kowalencyjny polarny, a między jonem amonu lub metyllamonem a pozostałością kwasową - jonową;

4) w attledach metali (na przykład na2O2) - wiązanie między atomami tlenu jest kowalencyjny, nie-polarny, a między metalem a tlenem - jonowym itp.

Różne typy połączeń mogą przesunąć jeden na inny:

Dla dysocjacja elektrolityczna W wodzie związków kowalencyjnych, kowalencyjny połączenie biegunowe przechodzi do joniki;

W odparowaniu metali wiązanie metalowe zamienia się w kowalencyjny nie-polarny i tak dalej.

Powodem jedności wszystkich typów i rodzajów więzi chemicznych jest taki sam fizyczna natura - Interakcja elektron-jądrowa. Powstawanie wiązań chemicznych w każdym przypadku jest wynikiem interakcji elektron-jądrowej atomów towarzyszy uwalnianie energii (tabela 7).

Tabela 7 Typy komunikacji chemicznej

1. Często często występuje wyrażenie: "Cząsteczki szlachetnych gazów jednokierunkowej". Jak pasuje do prawdy?

2. Dlaczego, w przeciwieństwie do większości elementów niemetalicznych, najjaśniejszych przedstawicieli z nich - Halogeny - nie tworzą modyfikacji alotropowych?

3. Daj najbardziej pełną charakterystykę wiązania chemicznego w cząsteczce azotu przy użyciu następujących znaków: UE związanych atomów, mechanizmu formacji, metoda nakładania się orbitałów elektronicznych, wielokrotność komunikacji.

4. Określ rodzaj wiązania chemicznego i rozważ schematy tworzenia w substancjach o wzorach: CA, SAF2, F2, OF2.

5. Wpisz substancje strukturalne: CO, CAC2, CS2, FES2. Określ stopnie utleniania elementów i ich wartości zawodowej (w możliwych przypadkach) w tych substancjach.

6. Udowodnij, że wszystkie rodzaje łączności chemicznej mają wspólny charakter.

7. Dlaczego cząsteczki N2, CO i C2N2 zwane Isoelectronic?

Podstawowe i dodatkowe podręczniki

Wiązanie chemiczne. Struktura substancji.

Plan

1. Wiązanie chemiczne: kowalentent (nie-polarny, polarny; pojedynczy, podwójny, potrójny); joński; metaliczny; wodór; Siły interakcji międzycząsteczkową.

2. Kryształowe kraty (molekularne, jonowe, atomowe, metalowe).

Różne substancje mają inną strukturę. Ze wszystkich znanych z tych substancji, których dziś istnieją tylko gazy obojętne w formie wolnych (izolowanych) atomów, które są spowodowane wysoką odpornością na ich struktury elektroniczne.. Wszystkie inne substancje (i są obecnie znane więcej niż 10 milionów) składają się z powiązanych atomów.

Łączność chemiczna- Są to siły interakcji między atomami lub grupami atomów, co prowadzi do tworzenia cząsteczek, jonów, rodników wolnych, a także krystalicznych, jonowych, atomowych i metalowych krystalicznych krystalicznych krystalicznych. Z natury wiązanie chemiczne to siły elektrostatyczne. Główną rolę w tworzeniu połączenia chemicznego między atomami jest odtwarzane przez ich elektrony walencyjne, tj. Elektrony zewnętrzne, najmniej mocno związane z jądrem. W przejściu z państwa atomowego do energii molekularnej energia jest zwolniona z powodu wypełnienia elektronów wolnych orbitałów zewnętrznego poziomu elektronów do pewnego stabilnego stanu.

Istnieć różne rodzaje wiązanie chemiczne.

Komunikacja kowalencyjna jest wiązaniem chemicznym prowadzonym na koszt par elektronicznych. Teoria więzi kowalencyjnej proponowana w 1916 roku. Amerykański naukowiec Gilbert Lewis. Ze względu na wiązanie kowalencyjne powstaje większość cząsteczek, jony molekularne, wolne rodniki i krystaliczne krystaliczne krystaliczne siłę. Wiązanie kowalencyjne charakteryzuje się długością (odległość między atomami), odniesieniem (pewna orientacja przestrzenna chmury elektronów w tworzeniu wiązania chemicznego), nasycenie (zdolność atomów w celu utworzenia pewnej liczby obligacji kowalencyjnych), energia (ilość energii, która musi zostać wydalona, \u200b\u200baby przerwać wiązanie chemiczne).

Wiązanie kowalencyjne może być Notolar i polarny. Komunikacja kowalencyjna nie-polarna Występuje między atomami z taką samą negatywnością elektryczną (EO) (H2, O2, N2 itd.). W tym przypadku środek ogólnej gęstości elektronowej znajduje się w tej samej odległości od jąder obu atomów. Pod względem liczby wspólnych par elektronicznych (tj. Multiplicity) rozróżniają pojedyncze, podwójne i potrójne wiązania kowalencyjne. Jeśli tylko jedna ogólna para elektronów jest utworzona między dwoma atomami, takie połączenie kowalencyjne jest nazywane pojedynczym. Jeśli dwie lub trzy ogólne pary elektroniczne występują między dwoma atomami, tworzy się wiele linków - podwójne i potrójne. Podwójne wiązanie składa się z jednego połączenia i jednego punktu. Potrójna wiązanie składa się z jednej siły i dwóch osób.

Nazywa się obligacje kowalencyjne, w powstawaniu, którego obszar nakładających się chmur elektronicznych jest włączony łączący jądra atomów - Komunikacja. Obligacje kowalencyjne, w powstawaniu, którego obszar nakładających się chmur elektronicznych znajduje się po obu stronach linii łączącej jądra atomów, są nazywane - znajomości.

W edukacji - przychodzi do udziału s.- JA. s-elektrony (H 2), s.- JA. p.-Electrony (HCl), r.- JA.
r.-Electrony (CL2). Ponadto można utworzyć przez nakładanie się "czystych" i hybrydowych orbitałów. W edukacji może uczestniczyć tylko r.- JA. rE.-Electrony.

Poniżej linii wykazują wiązania chemiczne w cząsteczkach wodorowych, tlenu i azotu:

gdzie pary punktów (:) - sparowane elektrony; "Przejścia" (x) - nieuporowane elektrony.

Jeśli pomiędzy atomami powstaje wiązanie kowalencyjne, środek ogólnej gęstości elektronów jest przesunięty w kierunku atomu z większym EO. W takim przypadku ma miejsce kowalencyjny komunikacja polarna . Cząsteczka okrętowa związana z kowalencyjnym wiązaniem polarnym jest dipolem - system elektroniczny, w którym centra dodatnich i ujemnych opłat znajdują się w pewnej odległości od siebie.

Graficzny widok wiązań chemicznych w cząsteczkach chlorku i wodzie jest następujący:

gdzie strzałki pokazują przemieszczenie ogólnej gęstości elektronów.

Obligacje kowalencyjne polarne i nie-polarne są utworzone przez mechanizm wymiany. Ponadto istnieje obligacje kowalencyjne Darczyńców. Mechanizm edukacji jest inny. W tym przypadku jeden atom (dawcy) zapewnia wodą parę elektronów, która staje się wspólną parą elektronów między nim a innym atomem (akceptora). Akceptant w tworzeniu takiego połączenia zapewnia bezpłatny elektroniczny orbital.

Mechanizm komunikacji kowalencyjnej akceptora darczyńców jest zilustrowany na przykładzie formacji jonowej amonu:

Tak więc w jonie amonu wszystkie cztery krawaty są kowalencyjne. Trzy z nich są utworzone przez mechanizm wymiany, jeden - przez akceptora dawcę. Wszystkie cztery więzi są równe, z powodu sp. 3-hybrydyzacja atomu azotowego orbitalu. Wartość azotu w jonie amonu jest równa IV, ponieważ Tworzy cztery więzi. Dlatego, jeśli element tworzy komunikację i wymianę, oraz zgodnie z mechanizmami darczyńców, a jego wartość jest większa niż liczba nieuporowanych elektronów i jest określona przez całkowitą liczbę orbitałów na zewnętrznej warstwie elektronicznej. W szczególności do azotu, najwyżej wartościowy jest cztery.

Komunikacja jonowa – wiązanie chemiczne między jonami przeprowadzonymi przez moc przyciągania elektrostatycznego. Komunikacja jonowa powstaje między atomami o większej różnicy w EO (\u003e 1,7); Innymi słowy, jest to związek między typowymi metalami a typowymi niemetalami. Teoria komunikacji jonowej została zaproponowana w 1916 r. Przez niemieckiego naukowca Walter Kossel. Wydając swoje elektrony, atomy metali zamieniają się w pozytywnie naładowane jony - katary; Nonmetal atoms, biorąc elektrony, zamieniaj się w naładowatywnie naładowane jony - aniony. Istnieje atrakcyjność elektrostatyczna między formowanymi jonami, która nazywa się wiązaniem jonów. Komunikacja jonowa charakteryzuje się niepewnością i nienadzorującą; Dla związków jonowych pojęcie "cząsteczki" nie ma sensu. W kryształowej sieci połączeń jonowych wokół każdego jonu istnieje pewna liczba jonów z przeciwną opłatą. W przypadku związków NaCl i FES ma charakterystykę kryształów sześciennych.

Poniżej przedstawiono przyłączenie jonów przy użyciu przykładu chlorku sodu:

Komunikacja jonowa jest skrajnym przypadkiem wiązania kowalencyjnego polarnego. Nie ma między nimi ostrej granicy, rodzaj komunikacji między atomami jest określona przez różnicę w elektroerektrowości elementów.

W tworzeniu prostych substancji - metale - atomy dość łatwo dają elektronom zewnętrznego poziomu elektronów. Tak więc w kryształach metali część ich atomów jest w stanie jonizowanym. W węzłach kryształów znajdują się dodatnio naładowane jony i atomy metali, a między nimi - elektrony, które mogą swobodnie poruszać się po całej krystalicznej kraty. Elektrony te stają się powszechne dla wszystkich atomów i jonów metali i nazywane są "gazem elektronicznym". Związek między wszystkimi dodatnimi jonami metalowymi i bezpłatnymi elektronami w kryształowej sieci metali są nazywane metalowe połączenie.

Obecność komunikacji metalowej wynika z właściwości fizycznych metali i stopów: twardość, przewodność elektryczna, przewodność cieplna, panieństwo, plastyczność, metalowy połysk. Bezpłatne elektrony mogą przenosić ciepło i energię elektryczną, więc przyczyną głównych właściwości fizycznych, które odróżniają metale od metali, są wysoką przewodność elektryczna i termiczna.

Komunikacja wodorowa Występuje między cząsteczkami, która obejmuje wodór i atomy o wysokim EO (tlen, fluor, azot). Obligacje kowalencyjne H-O, H-F, H-N są silnie polarne, dzięki czemu nadmiar ładunku dodatnich gromadzi się na atomie wodoru, a na przeciwległych biegunach - nadmiar ładunku ujemnego. Między Polakami multi-naładowanymi istnieją siły przyciągania elektrostatycznego - wiązania wodorowe. Obligacje wodorowe mogą być zarówno zaczątkowe, jak i intramolekularne. Energia wiązania wodoru wynosi około dziesięciu razy mniej niż energia zwykłego wiązania kowalencyjnego, ale mimo to wiązania wodorowe odgrywają główną rolę w wielu procesach fizykochemicznych i biologicznych. W szczególności cząsteczki DNA są podwójną helisą, w której dwie łańcuchy nukleotydów są połączone wiązaniami wodorowymi.

Stół

Notniacze wiązania wodorowe między cząsteczkami wodnymi i fluorowymi można przedstawić (punkty) w następujący sposób:

Kryształowe kryształowe kryształ mają molekularne krystaliczne więzi. Obecność wiązania wodoru prowadzi do tworzenia współpracowników cząsteczek, a w wyniku wzrostu temperatury topienia i wrzenia.

Oprócz wymienionych podstawowych rodzajów wiązań chemicznych znajdują się również uniwersalne siły interakcji między dowolnymi cząsteczkami, które nie prowadzą do pęknięcia lub tworzenia nowych więzi chemicznych. Te interakcje nazywane są siły VanderWals. Określają atrakcję cząsteczek tej substancji (lub różnych substancji) do siebie w ciekłych i stałych stanach kruszywa.

Różne rodzaje chemikaliów określają istnienie różnych typów krystalicznych kratników (tabela).

Substancje składające się z cząsteczek struktura molekularna. Substancje te obejmują wszystkie gazy, ciecze, a także substancje stałe z molekularną siatką krystaliczną, taką jak jod. Stałe z atomową, jonową lub metalową grillą struktura nemolecząta, nie ma cząsteczek.

Komunikacja chemiczna jest siłą, która utrzymuje cząstkę ze sobą tworząc substancję.

W zależności od cząstek, które posiadają te siły, komunikacja dzieli się na intramolekuklia i międzyblokowa.

Intramolekularne więzi.

1. Połączenie kowalencyjne.

Wiązanie kowalencyjne jest ogólną parą elektronową w dwóch atomach bez metalu.

Rozważmy na przykładzie cząsteczki wodoru (H2), w której implementowano połączenie kowalencyjne.

Cząsteczki wodoru składają się z dwóch atomów wodoru (H), w którym jeden elektron znajduje się na zewnętrznym poziomie energii:

Atomy dążą do pełnego wypełnienia swoich orbitałów. W tym celu łączy się dwa atomy. Sprawiają, że ich nieuporowane elektrony ze wspólną: i okazuje się ogólną parę elektroniczną. Elektrony stały się sparowane:

Ta ogólna para elektroniczna jest kowalencyjnym połączeniem chemicznym. Obligacje kowalencyjne jest wskazywane przez atomy łączące lub dwóch punktów, które oznaczają wspólną parę elektroniczną:

Wyobraź sobie, że na biurku są dwa sąsiad. Są to dwa atomy. Muszą narysować obraz, w którym jest czerwony i kolor niebieski. Mają wspólną parę ołówków (jeden czerwony, inny niebieski) jest wspólną parą elektronów. Oba sąsiad na biurku używają tych ołówków. W ten sposób te dwa sąsiad są związane ze wspólną parą ołówków, tj. Kowalencyjny wiązanie chemiczne.

Istnieją dwa mechanizmy tworzenia wiązania chemicznego kowalencyjnego.

1. Wymieniony mechanizm tworzenia wiązania kowalencyjnego.

W tym przypadku każdy atom zapewnia elektronom, tworząc wiązanie kowalencyjne. Spojrzeliśmy na ten mechanizm, kiedy zapoznali się z kowalencyjnym krawatem:

1. Mechanizm akceptora darczyńca do tworzenia wiązania kowalencyjnego.

W takim przypadku ogólna para elektronów, jeśli można go umieścić, nierówne.

Jeden atom ma NEP - wodospad para elektronów (dwie elektrony na tej samej orbitalnej). I zapewnia go całością utworzenia połączenia kowalencyjnego. Ten atom jest nazywany dawca - Ponieważ zapewnia oba elektrony do tworzenia wiązania chemicznego.

A drugi atom ma tylko bezpłatną orbital. Bierze parę elektroniczną. Ten atom jest nazywany akceptor - Bierzy obie elektrony.

Klasyczny przykład jest tworzeniem jonem amonu NH4 +. Jest utworzony przez interakcję Ion H + i amoniaku (NH3). Wodór kation H + jest pustym orbitalem S.

Ta cząstka będzie akceptorem.

ATOM ATHOOT w amoniaku znajduje się NEP (maszerowanie elektronicznie).

Atom azotu w amoniaku będzie dawcą:

W tym przypadku niebieski i czerwony ołówek przyniósł jednego sąsiada w biurku. "Traktuje" drugi. I oboje używają ołówków.

Specyficzne reakcje, w których powstaje taki jon, będzie uważany za później w odpowiednich sekcjach. Do tej pory wystarczy pamiętać zasadę, dla której powstaje wiązanie kowalencyjne na mechanizmie akceptora-akceptora.

Komunikacja kowalencyjna to dwa typy. Odróżnić komunikację polarną kowalencyjną i nie-polarną.

Kowalencyjny komunikacja polarna Powstaje między atomami niemetały z innymi Wartości elektroedykalności. To znaczy między różnymi atomami bez metalu.

Atom z dużą wartością elektroulowalności opóźni ogólną parę elektroniczną na sobie.

Kowalantent komunikacja nie-polarna Powstaje między atomami niezapełniane metale z tym samym Wartości elektroedykalności. Taki stan jest wykonywany, jeśli połączenie wystąpi między atomami jeden element chemiczny Non-Metallo. Ponieważ różne atomy elektronowania mogą być bardzo blisko siebie, ale nadal będą się różnić.

Całkowita para elektronów nie przejdzie do żadnego atomu, ponieważ każdy atom "ciągnie" go z taką samą siłą: ogólna para elektroniczna będzie w środku.

I oczywiście wiązanie kowalencyjne może być pojedyncze, podwójne i potrójne:

1. Połączenie jonowe.

Połączenie jonowe powstaje między atomami metalu a niemetalem. Ponieważ metal i niemetal ma dużą różnicę w elektronodości, para elektroniczna całkowicie Jest opóźniony do bardziej elektroespiatywnego atomu - atomu nemetalowego.

Konfiguracja w pełni wypełnionego poziomu energii uzyskuje się nie z powodu tworzenia wspólnej pary elektronów. Nemetall zabiera się elektronem elektronowym - wypełnia poziom zewnętrzny. A metal jest łatwiejszy, aby dać swoje elektrony (ma ich kilka) i ma również w pełni wypełniony poziom.

Tak więc metal, dając elektrony, staje się negatywnym ładunkiem, staje się kationem. I Nemetall, odbieranie elektronów, nabywa ujemny świt, staje się anion.

Ion Chemical Bond jest atrakcja elektrostatyczna kationu za anion.

Połączenie jonowe odbywa się w soli, tlenkach i wodach wodorotlenków metali. I w innych substancjach, w których metalowy atom jest związany z atomem niemetalowym (Li 3 N, CAH 2).

Tutaj należy zwrócić uwagę na jedną ważną funkcję: połączenie jonowe odbywa się między kationem a anionami wszystkie podeszenia. Najczęstszym sposobem opisywamy jako połączenie metal-nonmetall. Ale konieczne jest zrozumienie, że odbywa się to tylko w celu uproszczenia. W kompozycji soli nie może być atomem metalu. Na przykład, w soli amonu (NH4 CL, (NH4) 2, więc 4. Ion amonowy NH4 + przyciąga się do anionu soli, jest połączenie jonowe.

Szczerze mówiąc, nie ma połączenia jonowego. Połączenie jonowe jest tylko ekstremalnym stopniem kowalencyjnej komunikacji polarnej. Każda komunikacja ma swój własny procent "jonity", zależy to od różnicy w elektronicznej. Ale B. program szkolny, szczególnie w wymagania EME Obligacje jonowe i kowalencyjne są całkowicie dwiema różnymi koncepcjami, które nie mogą być mieszane.

1. Połączenie metalowe.

Cała wspaniałość komunikacji metalowej można rozumieć tylko z metalową kryształową kratką. Dlatego rozważymy komunikacji z metalową później, gdy zdemonienujemy kraty kryształowe.

Potrzebne jest wszystko, aby wiedzieć, że komunikacja metalowa jest realizowana w prostych substancjach - metale.

Związki międzynarodowe.

Obligacje międzybokolucyjne są znacznie słabsze, gdy ogólna para elektroniczna nie jest w nich udziału.

1. Wiązania wodorowe.

Wiązania wodoru występują w substancjach, w których atom wodoru jest związany z atomem wysokie znaczenie Energia elektryczna (F, O, CL, N).

W tym przypadku połączenie z atomów wodoru staje się silnym polarnym. Para elektroniczna jest przesuwa się z atomu wodoru do bardziej elektroukatywnego atomu. Ze względu na ten przemieszczenie, częściowy ładunek dodatni (Δ +) pojawia się na wodorze, a na atomie elektroesprytacyjnym pojawia się częściowy ładunek ujemny (Δ-).

Na przykład, w cząsteczce fluorowej:

Δ + jedna cząsteczka jest przyciągająca do δ + jedną cząsteczkę. Jest to wiązanie wodoru. Graficznie na schemacie jest wskazywany przez przerywaną linię:

Cząsteczka wody może tworzyć cztery wiązania wodorowe:

Wiązania wodorowe określa niższe wrzenia i stopienie temperatury substancji między cząsteczkami, których występują. Porównaj siarczowodór i wodę. W wodzie znajdują się wiązania wodorowe - jest ciecz w normalnych warunkach, a gaz wodorowy.

1. Siły Van Der Waals.

Są to bardzo słabe interakcje międzycząsteczkowe. Zasada występowania jest taka sama jak w wiązaniach wodorowych. Bardzo słabe częściowe opłaty występują, gdy wahania ogólnej pary elektronicznej. Istnieje chwilowe siły przyciągania między tymi opłatami.