Вітаю Вас, Гість
Головна » Статті » Мои статьи

ХІМІЧНИЙ ЗВ'ЯЗОК Природа хімічного зв'язку

ХІМІЧНИЙ ЗВ'ЯЗОК Природа хімічного зв'язку

Атоми різних елементів, що надходять до складу простих та складних речовин, утримуються разом завдяки наявності хімічного зв'язку.

Хімічний зв'язок утворюється внаслідок взаємодії атомів (чи будь-яких інших частинок у речовині), яка зумовлює їхнє сполучення в молекули (кристали).

Згідно сучасним уявленням, хімічний зв'язок має елект­ричний характер. Частинки, які взаємодіють, обмінюються електронами, тобто відбувається змінений електронної кон­фігурації атомів.

Хімічний зв'язок  виникає за рахунок електростатичної вза­ємодії ядер, що заряджені позитивно, та електронів, що за­ряджені негативно.

Одна з найбільш суттєвих властивостей, що визначає тип зв'язку між атомами, — це електронегативність, тобто здатність атомів у сполуці притягати до себе електрони. Умовну кількісну оцінку електронегативності дає шкала відносних електронегативностей.

У періодах спостерігається загальна тенденція зростання електронегативностей елементів, а в групах — її падіння. Елементи розташовуються в ряд, на основі якого можна порівняти електронегативності елементів, що знаходяться у різних періодах:

F > 0 > N  > С1 > Вг > S > Р > С > Н > Sі > А1 > Мg > Са > Na  > К > Сs…

Тип хімічного зв'язку залежить від того, наскільки ве­лика різниця значень електронегативностей атомів елемен­тів, що сполучаються. Чим більше відрізняються за елект-ронегативністю атоми елементів, що утворюють зв'язок, тим зв'язок більш полярний. Провести різку межу між типами хімічного зв'язку не можна.ЇІри утворенні молекул виявляється загальна закономір­ність: стан системи найстійкіший тоді, коли її енергія мінімальна. Це спостерігається, коли сили кулонівського притя­гання врівноважені силами відштовхування згідно з зако­ном Борна.

В основу теорії хімічного зв'язку покладені уявлення про , те, що стійким є такий стан атома, коли його зовнішній енергетичний рівень закінчений, тобто містить 8 електронів

(для елементів І періоду— 2).

Атоми, що мають завершені зовнішні рівні, хімічно - інертні, тобто стійкі. Завершені зовнішні рівні мають атоми наступних шести хімічних елементів: Не, Nе, Аг, Кг, Хе, Rn. Звідси їх назва — інертні, або благородні гази. Атоми інших хімічних елементів мають незавершені зовнішні рівні та в процесі хімічних реакцій прагнуть завершити їх шля­хом:

■ утворення спільних електронних пар з іншими атомами;

■ віддавання або приєднання електронів;

■ усуспільнення електронів.

Ці процеси призводять до утворення хімічного зв'язку між атомами хімічних елементів, внаслідок чого електронні структури атомів стають енергетично більш вигідними, а. отже, більш стійкими.

Найважливішими характеристиками хімічного зв'язку є енергія і довжина зв'язку. Довжина зв'язку — відстань між двома ядрами атомів, які утворюють молекулу. Оди­ницею виміру довжини зв'язку є нанометр:    -

1 нм = 1О:9 м.

Під енергією зв'язку розуміють ту енергію, яка необхідна для розриву зв'язку, тобто для руйнування молекули до окре­мих атомів.

Енергію зв'язку прийнято вимірювати у кілоджоулях на 1 моль (кДж/моль) речовини. Так, для молекули Н2: енергія зв'язку        435,кДж/моль довжина зв'язку      0,074 нм.

Якщо ми говоримо про утворення молекули Н2 з двох атомів Гідрогену, то енергія виділяється, якщо зв'язок роз­ривається, то енергія поглинається.

Якщо треба обчислити енергію зв'язку однієї молеку­ли, то треба дане значення поділити на число Авогадро 6,02-1023.

Якщо треба визначити енергію зв'язку в багатоатомній молекулі, наприклад у молекулі метану, то спочатку визна­чають енергію вибуху всіх чотирьох С—Н зв'язків:

СН4----- > С + 4Н - 1647 кДж/моль •

Потім обчислюють середнє значення кожного окремого зв'язку: 1647 : 4 = 412 кДж/моль.

Слід зазначити, що дійсне значення енергії кожного окре­мого зв'язку відрізняється від середнього її зна­чення.

 

Типи хімічного зв'язку

Відомо чотири основних типи зв'язку

                             Основні типи хімічного звязку

Зв'язок

Визначення

Агрегатний стан речовин за звичайних умов

Іонний зв'язок

Заязок що утворюеться під час взаємодії атомів які різко відрізняються один від одного за значенням електронегативності. Внаслідок взаємодії утворюються  іони

Тверді кристалічні речовини NaCl NaF CaCO3

Ковалентний звязок

Зв'язок утворюеться за рахунок утворення спільних електроних пар

полярний

Змічення електроної хмари у бік більш електронегативного атома

Рідкі та газоподібні речовини НСl Н2О

неполярний

Спільна електронна хмара розміщуеться симетрично відносно обох атомів

Газоподібні тверді рідше рідкі речовини F2 Сl2  алмаз графіт

Металічний зв'язок

Зв'язок що утворюеться внаслідок взаемодії відносно вільних електронів з іонами металів

Тверді речовини(всі метали окрім ртуті)

Водневий звязок

Зв'язок який утворюеться між атомами водню однієї молекули і атомом сильно електоронегативного елемента (О N P F) іншої молекули

Тверді та рідкі речовини (спирти амінокислоти)

Суть процесу утворення металічного зв'язку полягає в наступному: атоми металів легко віддають валентні електро­ни та перетворюються на позитивно заряджені іони. Віднос­но вільні електрони, відірвавшись від атомів, усуспільню­ються та переміщуються між позитивними іонами металів.

Молекули можуть утворюватися за рахунок іонного або ковалентного зв'язку. Можливі типи зв'язку атомів у простій молекулі (мал. 2):

00     О      О

Іонна                 полярна             неполярна

молекула               молекула              молекула

Схематичне зображення простих молекул

Назвіть відомі вам родини елементів.

 Чому ці елементи об'єднані у родини особливо подібних між собою елементів?

 Яка ж будова останньої оболонки у лужних металів, галогенів, інертних газів?

 Чому інертні гази — інертні?                                                                                                          

Відповідь така: бо мають завершений, стабільний останній шар

І нші ж атоми тому утворюють сполуки, що прагнуть завершити свій зовнішній шар і в такий спосіб стабілізувати останній енергетичний рівень. Є такі способи завершення останнього шару:

1. За рахунок об'єднання (колективізації) валентних зовнішніх хмари]

неспарених електронів, з утворенням спільних хмар, що складають1

ся із пари (по одному електрону від кожного із атомів). Такий зв'язок назвали ковалентним.         

 

Ковалентний зв'язок

Хімічний зв'язок, який утворюється за допомогою спільних електронних пар, називається ковалентним (від лат. уаіеп-ііа — сила,«ко» — спільна дія).

При взаємодії атомів з однаковою електронегативністю утворюються молекули з ковалентним неполярним зв'язком.  '

При взаємодії атомів; значення електронегативнос-тей яких не дуже відрізняються, відбувається зміщення за­гальної електронної пари до більш електронегативного ато­ма, і утворюються молекули з ковалентним полярним зв'яз­ком.

На атомі, від якого зміщена електронна пара, виникає частковий позитивний заряд (+8), а на атомі, до якого змі­щена електронна пара — частковий негативний заряд (-6). У результаті в молекулі виникають два полюси та вона пере­творюється на диполь («ди» — два, «поль» — Полюс). Заря­ди +5 і -6 завжди менші від заряду електрона.

Ковалентний зв 'язок характеризується насичуваністю та спрямованістю.

Насичуваність ковалентного зв'язку визначається валент­ними можливостями атомів.

У залежності від того, яку форму та який напрямок ма­ють електронні хмари у просторі під час взаємного пере­кривання, можуть утворюватися сполуки з лінійною та ку­товою будовою молекул.

Спрямованість хімічних зв'язків пояснюється різним роз­ташуванням електронних хмар у просторі.

Тип хімічного зв'язку залежить від того, наскільки ве­лика різниця значень електронегативностей атомів, що спо­лучаються. Чим більше відрізняються за електронегативніс-. тю атоми елементів, що утворюють зв'язок, тим хімічний зв'язок полярніший. Провести чітку межу між типами хіміч­них зв'язків не можна.

 Наприклад, у молекулах водню та хлору зв'язок ковалентний неполярний — з'єднуються два атоми з однаковою електронегативністю: Н2 (електронега-тивність обох атомів 2,1) та С12 (електронегативність обох атомів 3,0). Вони мають спільну електронну пару.

У молекулі хлороводню НС1 зв'язок ковалентний полярний — з'єднуються два атоми з різною електронегативністю (електронегативність Гідрогену 2,1; Хлору — 3,0), Тут спіль­на електронна пара відтягнута до Хлору.

Ковалентний полярний зв'язок існує у сірководні Н28 (електронегативність Гідрогену 2,1; Сульфуру — 2,5), окси­дах сірки 802 та 803 (електронегативність Сульфуру — 2,5; Оксигену — 3,5), аміаку МН3 (електронегативність Нітроге­ну 3,0; Гідрогену — 2,1), оксидах карбону СО та С02 (елект­ронегативність Карбону 2,5; Оксигену — 3,5).

У молекулах хлориду натрію ШС1 зв'язок іонний — з'єд­нуються два атоми з електронегативностями, що дуже відріз­няються (електронегативність Натрію 0,9; Хлору — 3,0). Тут Натрій віддає валентний електрон Хлору. 

                    Na: Сl

Таким чином, іонний зв'язок — крайній випадок прояв ковалентного зв'язку.

Ковалентний хімічний зв'язок між двома атомами, який утворений однією парою електронів, називається одинар­ним (простим), двома парами електронів — подвійним, трьома парами електронів — Потрійним.

Подвійний та потрійний хімічні зв'язки називають крат­ними.

Розрізняють також о- та тс-ковалентні зв'язки, які відріз­няються характером перекривання валентних орбіталей ато­мів, що взаємодіють, а також симетрією розподілу елект­ронної густини зв'язку по відношенню до лінії, яка з'єд­нує центри двох атомів.

σ-зв'язок - зв'язок, під час утворення якого перекривання електронних хмар відбувається вздовж прямої, що сполучає центри двох атомів,

σ-зв'язок утворюється при перекриванні s—s, s~р, р—р, а також гібридних орбіталей одна з одною і з негібрид-ними орбіталями (мал. 3).


p-зв'язок зв'язок, за якого перекривання електронних хмар проходить у площині, що перпендикулярна до прямої, яка сполучає центри атомів і проходить через ці центри.

Довжина зв'язку це відстань між ядрами атомів після утворення між ними хімічного зв'язку.

Різновидом полярного ковалентного зв'язку є зв'язок, що утворений за донорно-акцепторним механізмом.

Механізм утворення ковалентного зв'язку за рахунок не-поділеної пари електронів одного атома та вільної орбіталі іншого називається донорно-акцепторним. 

Частинка, що дала для зв'язку неподілену електронну пару, називається донором, а частинка, що прийняла .цю пару електронів на свою вільну орбіталь, називається ак­цептором.

При цьому усі чотири зв'язки в іоні амонію рівноцінні (за довжиною зв'язку, енергії та ін.).Різниця лише у спо­собі утворення..

    

Категорія: Мои статьи | Додав: viki (15.10.2010)
Переглядів: 14209 | Коментарі: 1 | Рейтинг: 4.2/4
Всього коментарів: 1
1  
Продвижение статьями – самый эффективный и безопасный способ раскрутки сайта. Ссылка в статье окружена тематическим текстом, индексируется одновременно с появлением новой странички и размещается навсегда. Именно для обмена статьями в первую очередь и был создан наш SEOClub.

[b]Становясь участником нашего клуба вы получаете:[/b]

Возможность ежемесячного бесплатного обмена статьями с десятками проверенных сайтов.
Даже имея один сайт вы можете размещать статьи на сайтах в Яндекс Каталоге.
Обмен в клубе проходит через панель что значительно ускоряет как добавление статей, так и слежение за статистикой по уже размещенным статьям.
Хороший способ поднять тИЦ



На заре образования клуба при 55 участниках в сетку сайтов было добавлено более 160 площадок. Число участников постоянно растет, соответсвенно растет колличество площадок для обмена статьями.
Средниц тИЦ площадки – 30, максимальный – свыше 400.
Собранная база сайтов позволяет за 1-2 АПа получить тИЦ 30-40.

[b]Условия:[/b]

Каждый участник должен предоставить одну или несколько площадок для публикации статей.
Принимаются не только сайты в ЯК, но и сайты без тИЦ старше 3 месяцев и имеющие в индексе Яндекса более 100 страниц. Сайты на бесплатных хостингах и блоговых платформах не принимаются.
Неактивные участники, не размещающие статьи на своих сайтах, а также злостные нарушители, исключаются посредством всеобщего голосования.


После регистрации вам будет необходимо ознакомится с [b]ПРАВИЛАМИ КЛУБА[/b] и [b]пройти тест[/b]. После этого можно добавлять свои площадки и получить класс, об этом можно узнать в F.A.Q.

[center][url=http://9-seo.ru]Добро пожаловать в наш клуб
РЕГИСТРАЦИЯ[/url] 9-seo.ru [/center]

Ім`я *:
Email *:
Код *: