Химическая связь

Узнать стоимость написания работы
ЧЕРНИГОВСКИЙ АВТОРСКИЙ КОЛЛЕГИУМ

Реферат по учебной дисциплине химия на тему:

“Химическая связь ”

Выполнил: ученик 11-Д класса

Пономарёв Алексей Чернигов 2002

ХИМИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ, общее определение сил и различ­ных типов взаимодействий, обусловливающих существова­ние двух- и многоатомных соединений — молекул, ионов, радикалов, кристаллов. Главные отличитительные черты X. с.: 1) понижение полной энергии многоатомной системы по срав­нению с энергией изолированных атомов или атомных фраг­ментов, из которых она образована; 2) существенное перерас­пределение электронной плотности в области X. с. по срав­нению с простым наложением электронных плотностей не­связанных атомов или атомных фрагментов, сближенных на расстояние связи. Последняя особенность наиболее, точно отделяет X. с. от межмолекулярных взаимодействий, тогда как энергетический критерий является менее опреде­ленным.

Природа X. с. полностью определяется электрическим кулоновскими взаимодействием ядер и электронов, однако правильное описание распределения электронного заряда возможно лишь с учетом законов квантовой механики. Точные расчеты зависимостей полной энергии и ее компонент от межъядер­ного расстояния для простейшей структуры с X. с.— моле­кулярного иона Н с одноэлектронной связью — показы­вают, что минимум полной энергии, который достигается при равновесном межъядерном расстоянии, равном 1,06 А, связан с резким понижением потенциальной энергии элек­трона вследствие концентрации и сжатия облака электрон­ной плотности в межъядерной области. При этом кинетическая энергия электрона возрастает и наполовину компенсирует понижение потенциальной. Результирующий эффект (по­нижение энергии) превышает энергию расталкивания по­ложительно заряженных ядер и обусловливает образование X. с. с энергией 255 кДж/моль. Такая интерпретация при­роды X. с., дополненная учетом эффектов межэлектронного отталкивания и электронной корреляции, в целом распро­страняется на описание связей в двух- и многоэлектронных молекулах.

Полагая движение электронов независимым от намного более медленных ядерных движений (адиабатическое при­ближение), можно вполне строго описать образование X. с. как результат действия кулоновских сил притяжения по­ложительно заряженных атомных ядер к электронному облаку, сконцентрированному в межъядерном пространстве. Заряд этого облака стремится приблизить ядра друг к другу (свя­зывающая область), тогда как электронный заряд вне межъ­ядерного пространства (несвязывающая область) стремится ядра раздвинуть. В этом же направлении действуют и силы ядерного отталкивания. При сближении атомов на равновес­ное расстояние часть электронной плотности из несвязываю­щей области переходит в связывающую (см. рис.). Электронный заряд распределяется в обеих областях так, чтобы силы, стремящиеся сблизить и оттолкнуть ядра, были одинаковыми. Это достигается при некотором равновесном расстоянии, соответствующем длине связи.

Варианты классификации X. с. определяются различными ее характеристиками или способами описания (в духе классической теории валентности или в рамках квантовохимических представлений; следует подчеркнуть, что между этими подходами не всегда могло 6ыть установлено однозначное соответствие). В теории валентности каждой связи между атомами соответствует одна электронная пара. В зависимости от способа ее образования из электронов связываемых атомов можно выделить ковалентную связь и координационную связь. Если электронная пара X. с. полностью принадлежит од­ному из атомов, то образуется ионная связь. По степени смещения центра тяжести электронного облака связывающих; электронов X. с. делят на неполярные (равноудаленность от обоих атомных центров) и полярные (промежуточные между неполярными и ионными). Ковалентные и координационные связи подразделяются по числу образующих их элек­тронных пар на простые и кратные — двойные, тройные и четвертные.

При рассмотрении X. с., основанном на квантовомеханических рас­четах волновых функций многоатомных молекул, ионов, кристаллов, понятие двухцентровой связи, используемое в классической теории валентности, не получает прямого экви­валента, вследствие делокализации электронных орбиталей по нескольким (нередко всем) атомным центрам. Переход к локализованным орбиталям часто сохраняет возможность анализировать X. с. в многоатомных молекулах в рамках традиционных представлений о связях, поделенных и неподеленных электронных парах. Типичные примеры соеди­нений с локализованными двухцентровыми связями — насыщенные углеводороды (связи С—С, С—Н). В том случае, когда процедура локализации не позволяет однозначно вы­делить в молекуле локализованные двухцентровые орбитали, реализующиеся в ней X. с. относят к мпогоцентровым связям, характерным для ненасыщенных соединений с сопря­женными связями. Предельный случай делокализации — металлическая связь, обусловленная перемещением валентных электронов металла во всем прост­ранстве кристаллической решетки, образуемой его положительными ионами.

Основные характеристики X. с.— прочность, длина, поляр­ность. Прочность X. с. определяется энергией связи. В двухатомной молекуле она равна теплоте диссоциации моле­кулы на отдельные атомы. Энергии X. с. в многоатомной молекуле соответствует энергия атомизации — разность между пол­ной энергией молекулы и суммой энергий изолированных атомов и энергии нулевых колебаний молекулы. В расчете на одну связь энергии X. с. составляют от 10—20 кДж/модъ (связи в молекулах и ионах Сd2, Н, связь С—С1 в ради­кале СОСl, слабые водородные связи) до > 1000 кДж/моль (тройные связи в молекулах N2, СО). Для многоатом­ных молекул с хорошо локализованными двухцентровыми связями полная энергия X. с. достаточно точно оценивается как сумма энергий отдельных связей.

Длина X. с. меньше суммы ван-дер-ваальсовых радиусов атомов, образующих связь. В зависимости от кратности связей, а также от характера ближайшего окружения она может изменяться в довольно широких пределах, например для углерод-углеродных связей — от 1,21 А (тройные свя­зи в алкинах) до 1,7—1,8А (простые связи в напряженных углеводородах).

Полярность связи характеризуется ее дипольным момен­том, который для большинства ковалентных связей состав­ляет 0—3D, для координационных связей — обычно 2—7D. Дипольные моменты соединений с ионной связью сущест­венно выше, например для молекулы КВг — 10, 4D (1D = 3,33564*10 Кл*м).

Другие материалы

  • История химического оружия
  • ... 100 государств. Однако в это же время США приступили к расширению Эджвудского арсенала. В Великобритании многие воспринимали возможность использования химического оружия как свершившийся факт, боясь оказаться в невыгодной ситуации, подобной той, которая сложилась в 1915 г. Следствием этого стали ...

  • Химическое оружие
  • ... особенно с помощью многоствольных реактивных установок. 5. Характеристика основных отравляющих веществ. В настоящее время в качестве ОВ используются следующие химические вещества: зарин зоман V-газы иприт синильная кислота фосген диметиламид лизергиновой кислоты а) Зарин представляет собой ...

  • Познавательная викторина по химии Угадай химический элемент
  • ... в Швеции две буквы в конце слова, и вы получите название хими­ческого элемента. Оно происходит от грече­ского «роза». (Родий.) • ... озера Кри в Канаде четыре буквы в конце слова и узнаете название химическо­го элемента, применяемого в электровакуум­ной технике. (Криптон.)   • ... самой ...

  • Химические волокна
  • ... полиамидное (США). Производство в промышленном масштабе полиэфирных, полиакрилонитрильных и полиолефиновых синтетических волокон осуществлено в 1954 –1960. Свойства. Химические волокна часто обладают высокой разрывной прочностью [до 1200 Мн/м2 (120кгс/мм2)], значит разрывным удлинением, хорошей ...

  • Приборы радиационной и химической разведки
  • ... ДП-24 предназначены для небольших формирований и учреждений гражданской обороны. Устройство и принцип работы ДП-24 тот же, что и ДП-22-В. Приборы химической разведки Обнаружение и определение степени заражения отравляющими и сильнодействующими ядовитыми веществами воздуха, местности, сооружений ...

  • Химические экорегуляторы
  • ... такого приспособления нет, ведут пассивный и скрытый образ жизни. Число работ, посвященных изучению ядов, достигает до 10000 в год. В химических взаимодействиях между живыми организмами важное место занимает мимикрия, выражающаяся внешним сходством незащищенных животных с предметами окружающей среды ...

  • Классификация кормов и их химический состав
  • ... входят витамины (А, Б, Е, гр. В, С, К), ферменты и другие биологически активные вещества, которым принадлежит большая роль в оценке питательности кормов. На химический состав кормов влияет много факторов: почвенные и климатические условия, вид и сорт растений, система агротехники, нормы внесения ...

  • Химическая промышленность мира
  • ... , которая нанесла большой урон этой отрасли в Европе, США производили едва ли не половину всей ее продукции в зарубежном мире. Химическая промышленность США очень разнообразна. На ее размещение главное влияние оказал сырьевой фактор, нередко способствовавший огромной территориальной концентрации ...

  • Химический и лесной комплекс
  • ... на экспорт отраслям.При этом на внешнем рынке реализуется около 50% общего объема производства ЛПК. Лесной комплекс включает заготовку, механическую обработ­ку и химическую переработку древесины, выпускает следующие основные виды продукции: деловую древесину, пиломатериалы, древесные плиты, фанеру ...

  • Экспертиза рыб и рыбных продуктов. Химический анализ
  • ... с хлоркальциевой трубкой и хранят в темном месте, так как на свету в нем образуются перекиси, вызывающие взрывы. ЭКСПЕРТИЗА РЫБЫ И РЫБНЫХ ПРОДУКТОВ Рыбу и рыбную продукцию принимают по количеству и качеству партиями. Партией считается определенное количество продукции одного наименования, ...

  • Аварии на химически опасных объектах
  • ... (выливом) ядовитых веществ является передача речевой информации через местную теле- и радиовещательную сеть. Для оповещения населения об авариях на химически опасных объектах используется установленный сигнал «Внимание всем!», при котором для привлечения внимания населения включаются электросирены, ...

  • Комплекс химической индустрии
  • ... соды на Славянском и Лисичанском содовых комбинатах, кинопленки — на Шосткинском заводе. Уже за первые пять—шесть послевоенных лет все предприятия химического комплекса были восстановлены и в 1950 г. выпуск их продукции практически достиг уровня 1940 г. К этому времени сформировались такие важные ...

  • Строение и свойства фаз в металлических сплавах. Твёрдые растворы, химические соединения. Гетерогенные структуры
  • ... упорядоченных твердых растворах сохраняется решетка растворителя, но имеется правильное расположение атомов и резное изменение свойств характерное для химических соединений. 4. Химические соединения Химические соединения и родственные им по природе фазы в металлических сплавах многообразны ...

  • Экспертиза парфюмерно-косметических и бытовых химических товаров (на примере магазина п. Сибиряк Емельяновского района)
  • ... взвешенную геометрическую (V): ( 5 ) Формула рекомендуется для товароведных исследований. 2 Экспертиза парфюмерно-косметических и бытовых химических товаров (на примере магазина п. Сибиряк Емельяновского района)   2.1 Анализ результатов личной приемки по количеству и качеству 5 ...

  • Физико-химические методы исследования бетонных образцов
  • ... (наряду с классическим весовым анализом). 7.2  Дериватография коррозия бетон термических физический превращение Комплексный метод исследования химических и физико-химических процессов, происходящих в образце в условиях программированного изменения температуры, который основан на сочетании ...

Каталог учебных материалов

Свежие работы в разделе

Наша кнопка

Разместить ссылку на наш сайт можно воспользовавшись следующим кодом:

Контакты

Если у вас возникли какие либо вопросы, обращайтесь на email администратора: admin@kazreferat.info