Типы химических связей

Узнать стоимость написания работы

Типы химических связей. Электростатическая, ковалентная связь. Ковалентная связь в органических соединениях. Строение метана. Строение молекул с N, O-атомами с неподеленной парой электронов. Строение и физико-химические свойства органических соединений.

Связь между частицами лучше всего определять через энергию, которую система теряет при образовании соединения - аддукта.


1. Электростатическая связь

1.1 Ионная связь

1.2 Ион-дипольное взаимодействие

1.3 Диполь-дипольное взаимодействие

ИОННАЯ СВЯЗЬ

Ион-дипольное взаимодействие

 

 

Диполь-дипольное взаимодействие

 


2. КОВАЛЕНТНАЯ СВЯЗЬ - связь, образованная двумя электронами

Переход от ковалентной связи к ионной

ковалентная связь полярная ковалентная связь ионная связь
А:А

d+В:Аd-

М+ А-

2.1 Молекулярные орбитали - атомные орбитали

Молекула водорода Н2

Длина связи

Энергетическая диаграмма для разрыхляющей и связывающей орбиталей

3. Структуры Льюиса

 

Связь между атомами обеспечивается электронными парами (американский химик Джилберт Льюис)


4.   Некоторые свойства ковалентных связей (длина связи, полярность связи и энергия связи)

 

4.1 Длина связи

Минимальное расстояние между атомами отвечает минимальной потенциальной энергии системы.

Кривая потенциальной энергии (энергетический профиль)

2 - участок притяжения, вызванного индуцированной поляризацией (дисперсионые силы Лондона).

Половина расстояния, разделяющего атомы в точке 3, соответствует вандерваальсову радиусу.


Вандерваальсовы радиусы

Атом или группа Вандерваальсов радиус, Е
Br 1,35
CH2 2,0
CH3 2,0
Cl 1,8
F 1,35
H 1,2
I 2,15
N 1,15
O 1,4

4.2 Полярность связи

 

Диоксид углерода, представляющий собой линейную молекулу, имеет нулевой дипольный момент, а дипольный момент диоксида серы, нелинейной молекулы, равен 1,6 Д.

Дипольный момент может быть рссчитан по формуле:

m = e · l

e-элементарный заряд

l-расстояние между центрами положительных и отрицательных зарядов.

Дипольный момент измеряют в дебаях (Д). 1 дебай равен 10-18 е·см


Средняя величина дипольных моментов связей и функциональных групп

Структурная единица Дипольный момент, Д
H-Br 0,74
H-Cl 1,03
H-N 1,3
H-O 1,5
H-S 0,7
C-Cl 1,9
C-N 1,0
C-O 1,2
C=O 2,7
C-NO2 4,0

4.3. Энергия связи

Процесс, в результате которого разрывается ковалентная связь и каждый из фрагментов сохраняет один электрон, называется «гомолизом» или «гомолитическим расщеплением».

X-Y ® X· + Y· гомолитическое расщепление

Энергия, требующаяся для гомолитического расщепления отдельной связи и образования двух нейтральных атомов, называется энергией диссоциации (ккал/моль).

Средняя величина энергии, необходимая для разрыва отдельной связи называется энергией связи.

Энергия связей, ккал/моль

H-C 99
C-C 80
C-O 81
C-N 62
C-S 65
H-N 84
C-F 102
C-Cl 77
C-I 56
H-O 110

Энергетический профиль образования А2


5. Связь в органических соединениях

 

Ковалентная связь характерна для соединений углерода, именно эта связь имеет основное значение в химии органических соединений.

Примеры написания моделей связей.

атомные орбитали углерода

Элементы пространства, в котором наиболее вероятно нахождение электрона, называют орбиталью. Орбитали отличаются формой и энергией.


6. Строение метана

Электронная конфигурация основного состояния изолированного атома углерода:

Рассмотрение электронного строения метана дает основание утверждать, что углерод 2-х валентен и должен образовывать соединения строения СН2, однако в метане углерод соединение 4 атомами углерода. Чтобы получить 4-х валентный углерод, необходимо иметь следующую схему распределения электронов:

Возбужденное состояние атома включает образование четырех новых внешних орбиталей путем «гибридизации» 2s-орбитали и всех трех 2р-орбиталей. Четыре гибридные орбитали обладают одинаковой энергией, и каждая из них обозначается 2sp3. Гибридные орбитали обладают наибольшей степенью направленности, они точно эквивалентны друг другу. Главные оси четырех гибридных орбиталей направлены к углам правильного тетраэдра - расположение, при котором орбитали максимально удалены друг от друга.

Угол связи (109,50) определяется условием максимального перекрывания гибридных орбиталей с орбиталями водорода.

Длина связи в метане 1,09 A.

Энергия связи 102 ккал/моль (417,05•103Дж/моль)

В отличии от ионной связи, прочность которой одинакова по всем направлениям, ковалентная связь является направленной.

Для углерода возможны три типа гибридизации:


7. Строение молекул с n, o-атомами с неподеленной парой электронов

 

NH3

Энергия связи 103 ккал/моль (431,24•103Дж/моль)

Н2О

Энергия связи 103 ккал/моль (431,24•103 Дж/моль)

Наличие свободных электронов у аммиака и воды придает им основные свойства, более сильные у аммиака.


8. Строение и физико-химические свойства

Т пл., Т кип., растворимость.

Физические свойства дают информацию о строении вещества. Строение позволяет предсказать физические свойства.

Сравнить ионные и неионные соединения:

NaCl Т пл 8010С

СН4 Т пл. -1830С

Межмолекулярные силы

Диполь-дипольное взаимодействие, вандерваальсовы силы (индуцир. диполь)

NaCl Т кип 14130С (ионная пара - газообразное состояние)

CH4 Т кип -161,50С

H2O 1000С

NH3 -330С

Растворимость

Ион-дипольное взаимодействие

Na+ НОН

сольватация гидратация

Подобное растворяется в подобном. Растворимость определяется полярностью.

СН4 и CCl4 нерастворимы в воде

СН3ОН растворим в воде.

Другие материалы

  • 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 ...

  • 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 ...

  • Физико-химические свойства нефтей
  • ... ГОСТ 6370-83, 20,0 Давление насыщенных паров, Па, не более (ГОСТ 1756-52) 66650 66650 66650 СТ СЭВ 3654-82 Таблица 1.2. Физико-химические свойства нефтей (ТУ-1623-93) № п/п Наименование показателя Норма для типа Метод испыта­ния, погреш­ность I II III ...

  • 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 ...

  • 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, ...

  • 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 ...

  • Развитие химии в XIX веке. Периодическая система химических элементов
  • ... до перехода к изучению более сложных теорий необходим исторический анализ идей и постулатов периодической классификации. 2. Периодическая система элементов Не считая попыток Лавуазье и его школы дать классификацию элементов на основе критерия аналогии в химическом поведении, первая попытка ...

  • Химическое загрязнение окружающей среды
  • ... слоя; *         кислотные осадки. Транспорт как источник химического загрязнения Второе место по загрязнению окружающей среды занимает транспорт, особенно автомобильный. В 1992 г. Автомобильный парк мира составлял 600 миллионов единиц и при сохранении ...

  • 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 ...

  • Химический анализ дождевой воды
  • ... 5. 10. 2004 6.3 северо-западное 24.10.2004 6.6 северо-западное 2.2.Качественный анализ дождевой воды. Для проведения качественных реакций на различные ионы отбирали некоторое количество исследуемой дождевой воды, и, создавая нужные условия, добавляли необходимый реактив. При ...

  • Химические методы анализа
  • ... ; 4. отгонка.   Физические методы анализа Характерная особенность в том, что в них непосредственно измеряют какие-либо физические параметры системы, связанные с количеством определяемого элемента без предварительного проведения химической реакции. Физические методы включают три главные ...

  • Характеристика хлора как аварийно химически опасного вещества
  • ... объектов, как правило, хранятся на рабочих местах и, при необходимости, могут быть применены немедленно. Особенности химической защиты населения Химическая защита представляет собой комплекс мероприятий, направленных на исключение или ослабление воздействия аварийно химически опасных веществ на ...

  • Опасность в производственной среде: влияние химических веществ
  • ... вредных и опасных химических веществ, пероральным (через рот и органы пищеварения) путем и через кожу, а так же защиты кожных покровов и глаз от вредного воздействия. При наличии в воздухе вредных веществ в количестве, превышающем ПДК, а также при вероятности их появления в ходе производственных ...

  • 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 ...

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