Kemijska komunikacija

Kemijska komunikacija - To je interakcija dveh atomov, ki se izvajajo z izmenjavo elektronov. Ko se tvorjena kemijska vez, atomi ponavadi pridobijo stabilni osem-elektronski (ali dvodelna) zunanja lupina, ki ustreza strukturi atoma najbližjega inertnega plina. Razlikujte naslednje vrste kemikalij: kovalentna (polarni in ne polarni, exchange in donator-acceptor), \\ t ionsko, vodik in kovina.

Izvaja se na račun elektronskega para, ki pripada obema atomom. Obstaja ameten in donatorski mehanizem za oblikovanje kovalentne vezi.

1) Izmenljivi mehanizem . Vsak atom daje en neparski elektron v skupni elektronski par:

2) Mehanizem sprejemnika donatorja . En atom (darovalca) ponuja elektronski par, drugi atom (atom) pa zagotavlja prost orbitalen za ta par;

Dva atoma se lahko posplošitac. koliko parnih elektronov. V tem primeru se pogovorite večkraten Odnosi:

Če se elektronska gostota nahaja simetrično med atomi, se imenuje kovalentna povezava notar.

Če se elektronska gostota premakne na enega od atomov, se klicana povezava imenuje polar..

Polariteta komunikacije je večja, večja je razlika elektrodegateness atomov.

Elektrika - To je zmožnost atoma, da bi pritegnil gostoto elektron iz drugih atomov. Elektronetivni element je fluor, najbolj elektropozitivni - Francija.

Ionska komunikacija

Ionov - Ti so napolnjeni delci, v katerih se atomi pretvorijo kot posledica donosov ali dodajanja elektronov.

(natrijev fluorid je sestavljen iz natrijevih ionovNa +. in fluoridni ioniF -)

Če je razlika elektrodegateness atomov velika, se elektronska para komunicira, nadaljuje z enim od atomov in oba atoma zavijata v ione.

Kemijska vez med ioni, ki se izvajajo na račun elektrostatične privlačnosti, se imenujeionska vez.

Vodikovi Komunikacije

Vodikovi Komunikacije - povezavo med pozitivnim nabitim atomom vodika ene molekule in negativno nabiti atomi druge molekule. Vodikova vez ima delno elektrostatično, delno donatorski značaj.

Vodikove vezi so prikazane s točkami

Prisotnost vodikovih vezi pojasnjuje visoke temperature vrejo vode, alkohole, karboksilne kisline.

Kovinska komunikacija

Valence elektroni kovin so precej slabo povezani z njihovimi jeder in se lahko zlahka odmikajo od njih. Zato kovina vsebuje številne pozitivne ione, ki se nahajajo na določenih položajih. kristalna mrežain veliko število elektronov, ki se prosto gibljejo po kristalu. Elektroni v kovini komunicirajo med vsemi kovinskimi atomi.

Hibridizacija orbital

Hibridizacija orbital - To je sprememba oblike nekaterih orbitalov pri oblikovanju kovalentne vezi, da se doseže učinkovitejše prekrivanje orbitalov.

A.

sp. 3 - Hibridizacija. En S - Orbital in tri p - Orbital se pretvori v štiri enake "hibridne" orbital, kot med od katerih je 109° 28.

sP 3. - hibridizacija, imamo tetraedralno geometrijo (CH4, NH 3).

B. sp. 2 - Hibridizacija. Ena S - Orbitalna in dva P-Orbitalov se pretvorita v tri enake "hibridne" orbital, kot med osi, od katerih je 120 °.

- Orbital lahko tvorijo tris - Komunikacije (BF 3, ALCL 3 ). Druga povezava (str. - komunikacija) se lahko oblikuje, čestr. - Orbitals, ki ne sodeluje v hibridizaciji, je elektron (etilenC 2 H 4).

Molekule, v katerih.sp.

Dva sp. - Orbital lahko tvorijo dves - Komunikacija (BeE 2, ZNCL 2). Dva več P. - Komunikacije se lahko oblikujejo, če na dvastr. - Orbitals, ki ne sodelujejo v hibridizaciji, so elektroni (acetilenC 2 H 2).

Molekule, v katerih.sp. - Hibridizacija ima linearno geometrijo.

Konec oddelka

Značilnosti kemijskih priključkov

Doktrina kemijske komunikacije je osnova vse teoretične kemije. Pod kemijsko obveznico razume takšno interakcijo atomov, ki jih veže v molekule, ioni, radikale, kristale. Obstajajo štiri vrste kemičnih vezi: ionske, kovalentne, kovinske in vodik. Različne vrste vezi so lahko vsebovane v enakih snoveh.

1. V razlogih: med atomi kisika in vodika v hidroksovih skupinah je povezava polarna kovalentna vez, med kovinsko in hidroksokurizacijo - ionsko.

2. V soli kisiških kislin, ki vsebujejo kisik: med nemetnim atomom in kisikom kisika kisline - kovalentne polarne, in med kovino in kislinskim ostankom - ionski.

3. Amonijeve soli, metimmonija itd. Med atomi dušika in vodika so kovalentni polarni, in med amonijevimi ioni ali metillamonijem in kislinskim ostankom - ionski.

4. V kovine Peroksidi (na primer, na 2 O 2), je povezava med kisikovimi atomi kovalentna, ne polarna, in med kovino in kisik - ionske itd.

Vzrok za enotnost vseh vrst in vrst kemičnih obveznic je njihova enaka kemijska narava - elektronska jedrska interakcija. Oblikovanje kemijskih obveznic v vsakem primeru je posledica interakcije elektronskega jedrskega jezika atomov, ki jih spremlja sproščanje energije.

Metode za izobraževanje Kovalent

Kovalentna kemična komunikacija- To je veza, ki nastane med atomi z nastankom skupnih elektronskih parov.

Kovalentne spojine so običajno plini, tekočine ali relativno nizke tekoče trdne snovi. Ena od redkih izjem je diamant, ki se topi nad 3500 ° C. To je pojasnjeno s strukturo diamanta, ki je trdna mreža kovalentno sorodnih ogljikovih atomov, in ne kombinacijo posameznih molekul. Pravzaprav je katerikoli diamantni kristal, ne glede na njegovo velikost, je ena velika molekula.

Kovalentna vez nastane pri kombiniranju elektronov dveh nekovinskih atomov. Struktura je nastala, se imenuje molekula.

Mehanizem za oblikovanje take povezave se lahko izmenjuje in sprejemnik donatorka.

V večini primerov imata dva kovalentno vezana atoma drugačna elektrodabilnost, elektroni pa ne spadajo v dva atoma enako. Večino časa so bližje enemu atomu kot drugi. V molekuli klorida, na primer elektroni, ki tvorijo kovalentno vez, se nahajajo bližje atomu klora, saj je njegova elektronesljivost višja od vodika. Vendar pa je razlika v zmožnosti privabljanja elektronov ni tako velika, da se je celoten prenos elektronov prišlo iz atoma vodika do atoma klora. Zato se odnos med atomi vodika in klora lahko šteje za srednjo vrednost med ionsko vezjo (celotnim elektronskim prenosom) in ne polarne kovalentne vezi (simetrična razporeditev par elektronov med dvema atomama). Delna naboja na atomih je označena z grško črko Δ. Takšna povezava se imenuje polarna kovalentna vez, molekula klorooderja pa je rečeno, da je polarna, to je pozitivno napolnjen konec (atom vodika) in negativno nabite konec (atom klora).

1. Mehanizem za izmenjavo deluje, ko atomi tvorijo splošne elektronske pare z združevanjem neparski elektroni.

1) H 2 - vodik.

Komunikacija nastane zaradi nastanka splošnega elektronskega parka S-elektronov vodikovega atoma (prekrivajo S-orbitale).

2) HCl - klorid.

Komunikacija nastane zaradi nastanka splošnega elektrona iz S- in P-Electronov (prekrivanje S-R-orbitalov).

3) CL 2: V molekuli klora, je kovalentna vez, ki jo tvorijo neparski P-elektroni (prekrivajo P-orbitale).

4) N \u200b\u200b2: Trije splošni elektronski pari so oblikovani v molekule nitrole med atomi.

Donator-Acceptor COVALENT komunikacijski mehanizem komunikacije

Darovalec ima elektronski par acceptor.- prost orbital, da lahko ta par vzame. V amonijem ionu so vse štiri obveznice z vodikovimi atomi kovalentni: trije so nastali zaradi ustvarjanja skupnih elektronskih parov atoma dušika in vodikovih atomov na menjalnem mehanizmu, ena - v skladu z mehanizmom sprejemnika donatorka. Kovalentne obveznice so razvrščene glede na način prekrivanja elektronskih orbitalov, kot tudi, da jih prikaže na enega od vezanih atomov. Kemične vezi, ki izhajajo iz prekrivanja elektronskih orbitalov vzdolž komunikacijske linije, se imenujejo σ - komunikacije (Sigma-Links). Sigma-komunikacija je zelo trpežna.

p-orbital se lahko prekrivajo na dveh področjih, ki tvorijo kovalentno povezavo zaradi stranske prekrivanja.

Kemične vezi, ki izhajajo iz "lateralnega" prekrivanja elektronskih orbitalov zunaj komunikacijske črte, tj. Na dveh področjih, se imenujejo PI obveznice.

Glede na stopnjo premika skupnih elektronskih parov, je lahko kovalentna vez, polarna in ne polarna povezava z enim od atomov, ki jih vežejo z njimi. Kovalentna kemična vez, ki je nastala med atomi z isto elektrodolijo, se imenuje ne polarna. Elektronski pari se ne premaknejo na kateri koli od atomov, saj imajo atomi isto electronolity - lastnost, ki zamaši valentni elektroni iz drugih atomov. Na primer,

i.e., s kovalentnim ne-polarne komunikacije, so oblikovane molekule preprostih snovi-NonmetAlov. Kovalentna kemična vez med atomi elementov, katerih elektrojabilnost se razlikuje, se imenuje Polarni.

Na primer, NH3 amoniak. Dušik je več elektronegativnega elementa kot vodik, zato se splošni elektronski pari premaknejo na svoj atom.

Karakteristike kovalentne komunikacije: dolžina in komunikacijska energija

Značilne lastnosti kovalentne vezi so njegova dolžina in energija. Dolžina komunikacije je razdalja med jedromi atomov. Kemična vez je močnejša od njene dolžine. Vendar pa je merilo komunikacijske moči je vezavna energija, ki je določena z količino energije, ki je potrebna za prekinitev komunikacije. Običajno se meri v KJ / MOL. Torej, glede na eksperimentalne podatke, je komunikacijska dolžina molekul H 2, CL2 in N2, je 0.074, 0,198 in 0,109 nm, in vezavna energija je 436, 242 in 946 kJ / mol.

Ionov. Ionska komunikacija

Za atom, obstajata dve glavni priložnosti za spoštovanje pravil okteta. Prvi od njih je nastanek ionske komunikacije. (Drugi je izobraževanje kovalentne povezave, razpravlja se spodaj). Ko je ionska povezava oblikovana, kovinski atom izgubi elektrone, nenetal atom pa pridobi.

Predstavljajte si, da obstajata dva atoma: atom skupine kovinskih I in ne-metalo skupino skupine. Na kovinskem atomu na zunanji energetski ravni je edini elektron, atom Nemmetala pa je samo en sam elektron, tako da je njegova zunanja raven končana. Prvi atom bo zlahka dal drugi daljni od jedra in elektronskega elektrona, drugi pa mu bo zagotovil prost kraj na svoji zunanji elektronski ravni. Nato bo atom, brez enega od njegovih negativnih nabojev, postal pozitivno napolnjen delček, druga pa se bo spremenila v negativno napolnjen delček zaradi nastalega elektrona. Tak delci se imenujejo ioni.

To je kemijska vez, ki nastane med ioni. Številke, ki prikazujejo število atomov ali molekul, se imenujejo koeficienti, številke, ki prikazujejo število atomov ali ionov v molekuli, se imenujejo indeksi.

Kovinska komunikacija

Kovine imajo posebne lastnosti, ki se razlikujejo od lastnosti drugih snovi. Takšne lastnosti so relativno visoke temperature taljenja, sposobnost odraža svetlobo, visoko toplotno in električno prevodnost. Te značilnosti so dolžne obstoj v kovinah posebna vrsta komunikacijsko-kovinskih komunikacij.

Kovinska komunikacija je razmerje med pozitivnimi ioni v kovinskih kristalih, ki se izvajajo z privabljanjem elektronov, ki se prosto gibljejo po kristalu. Atomi večine kovin na zunanji ravni vsebujejo majhno število elektronov - 1, 2, 3. Te elektrone enostavno pridiin atomi se pretvorijo v pozitivne ione. Samostojni elektroni se premikajo iz enega iona na drugega, ki jih vežejo v eno celoto. Povezovanje z ioni, ti elektroni se oblikujejo začasno atomi, nato pa so spet izklopljeni in povezani z drugim ionom, itd. Postopek je neskončno, ki ga je mogoče shematično prikazati takole:

Posledično se v količini kovine, atomi nenehno pretvorijo v ione in obratno. Komunikacija v kovinih med ioni s skupnimi elektroni se imenuje kovinska. Kovinska komunikacija ima nekaj podobnosti s kovalentnim, saj temelji na posploševanju zunanjih elektronov. Vendar pa so na kovalentni povezavi, zunanji neparski elektroni samo dveh sosednjih atomov, so pogosti, medtem ko vsi atomi sodelujejo v kovinske komunikacije v publikaciji teh elektronov. Zato kristali s kovalentnim vezjim krhki in s kovino, praviloma, plastične, električno prevodne in imajo kovinski sijaj.

Kovinska vez je značilna za čiste kovine in mešanice različnih kovin - zlitin v trdnih in tekočih stanjih. Vendar pa so v pari so kovinski atomi povezani s kovalentnim vezjo (na primer natrijevi pari napolnijo svetilke rumene svetlobe, da osvetljujejo ulice velikih mest). Kovinski pari so sestavljeni iz ločenih molekul (eno anomična in ductumija).

Kovinska vez se razlikuje od kovalentne, tudi z močjo: njena energija je 3-4-krat manjša od energije kovalentne vezi.

Komunikacijska energija je energija, ki je potrebna za kemični premor v vseh molekulih, ki sestavljajo en mol snovi. Energija kovalentnih in ionskih vezi je običajno visoka in predstavlja velikost reda 100-800 kJ / mol.

Vodikovi Komunikacije

Kemična vez med pozitivno polarizirani vodikovi atomi ene molekule (ali njegovi deli) in negativno polarizirani atomi močno elektronetacijskih elementovElektronske pare (F, O, N in manj pogosto S in Cl) se še ena molekula (ali del IT) imenuje vodik. Mehanizem za oblikovanje vodikovih vezi je delno elektrostatično, delno d onnorno-acceptor lik.

Primeri intermolekularnih vodikovih vezi:

Če obstaja taka vez, so lahko tudi nizke molekularne snovi v normalnih pogojih tekočin (alkohol, voda) ali enostavno utekočinjeni plini (amoniak, fluoridni vodik). V biopolimeri - beljakovine (sekundarna struktura) - obstaja intramolekularna vodikove vezi med karbonilnimi kisikovimi in vodikovih amino skupin:

Polinukleotidne molekule - DNA (deoksiribonukleinska kislina) - so dvojna vijaka, v kateri sta dve nukleotidni verigi povezani z medsebojne vodikove vezi. Hkrati je načelo dopolnjevanja veljavno, tj. Te obveznice se oblikujejo med določenimi pari, ki sestojijo iz purinske in pirimidinske baze: antideninsko nukleotid (a) je timinični (T), in proti Guaninu (G) - citozin (g) C).

Molekularne kristalne rešetke imajo molekularne kristalne vezi.

Kemična vez.

določanje kemijske komunikacije;

vrste kemičnih vezi;

metoda valence;

glavne značilnosti kovalentne vezi;

kovalentni komunikacijski izobraževalni mehanizmi;

celovite spojine;

metoda molekularnih orbital;

intermolekularne interakcije.

Določanje kemijske vezi

Kemijska komunikacijapoklicajo interakcijo med atomi, ki vodijo do oblikovanja molekul ali ionov in trajno zadrževanje atomov drug drugega.

Kemična vez ima elektronsko naravo, tj. Zaradi interakcije elektronov valence. Odvisno od porazdelitve valenčnih elektronov v molekuli se razlikujejo naslednje vrste povezav: ionske, kovalentne, kovinske in druge ionske obveznice se lahko štejejo za skrajni primer kovalentne vezi med atomi, ostro drugačen v naravi.

Vrste kemijske vezi

Ionska povezava.

Osnovne določbe sodobna teorija ionska povezava.

Ionska povezava se oblikuje v interakciji elementov, močno drugače drug od drugega z lastnostmi, t.j. med kovinami in nekovinami.

Nastajanje kemijske vezi je pojasnjeno z željo atomov, da se doseže stabilna osem-elektronska zunanja lupina (S 2 P 6).

CA: 1S 2 2S 2 P 6 3S 2 P 6 4s 2

CA 2+: 1S 2 2S 2 P 6 3S. 2 str. 6

CL: 1S 2 2S 2 P 6 3S 2 P 5

CL -: 1S 2 2S 2 P 6 3S. 2 str. 6

Oblikovani napolnjeni ioni se med seboj držijo na račun elektrostatične privlačnosti.

Ionska povezava ni namenjena.

Pure ionska povezava ne obstaja. Ker je ionizacijska energija večja od energije elektronske afinitete, se celoten prehod elektronov ne pojavi niti v primeru par atomov z veliko razliko v električnih pogajanjih. Zato lahko govorimo o deležu ionike komunikacije. Največja ionizacije komunikacije poteka v fluoridih in s-elementih kloridi. Tako je v Crystallahrbcl, KCL, Naclenow 99, 98, 90 in 97%, oziroma.

Kovalentna povezava.

Glavne določbe sodobne teorije kovalentnih komunikacij.

Kovenska vez se oblikuje med elementi, podobnimi lastnosti, to je, ne-kovine.

Vsak element predvideva nastanek priključkov 1 Electron, in vrtljaji elektronov morajo biti proti vzporedni.

Če je kovalentna vez oblikovana z atomi istega elementa, potem ta odnos ni polarna, to je, da je skupni par elektronov ni premaknjen na katerokoli od atomov. Če se kovalentna vez oblikuje z dvema različnima atoma, se skupni elektronski par premakne na večino elektroneativnega atoma, to polarna kovalentna komunikacija.

Ko se nastane kovalentna vez, se elektronski oblaki interakcijskih atomov pojavi, kot rezultat, območje povišane elektronske gostote se pojavi v presledku med atomi, ki privablja pozitivno napolnjena jedra interaktivnih atomov in jih ohranjajo o prijatelju. Posledično se energija sistema zmanjša (sl. 14). Vendar pa z zelo močno konvergenco atomov, se je odbojka jedra povečala. Zato obstaja optimalna razdalja med jedmi ( dolžina komunikacija,l. Sv), v katerem ima sistem minimalno energijo. S tem pogojem se energija razlikuje, imenuje vezavna energija - označena je.

Sl. 14. Odvisnost energetske energije dveh vodikovih atomov z vzporednim (1) in anti-vzporednim (2) vrti z razdalje med jedrom (E je energija sistema, energija bobe, R - razdalja med jedra, l.- Dolžina komunikacije).

Za opis uporabe kovalentne vezi 2 metode: metoda odnos valence (Sonce) in molekularne orbitalne metode (MMO).

Metoda valent.

Osnova metode Sun je naslednje določbe:

1. Kovalentna kemična vez se oblikuje z dvema elektroni z nasprotno usmerjenimi hrbti in ta elektronski par spada v dva atoma. Kombinacije takšnih dveh-elektronskih dveh centrinskih vezi, ki odražajo elektronsko strukturo molekule, so bile imenovane valentinovo sheme.

2. Kovalentna povezava je močnejša od interakcijskih elektronskih oblakov.

Za vizualno podobo valenčnih tokokrogov se običajno uporabljajo na naslednji način: elektroni, ki so na zunanji elektronski sloj, so označeni s točkami, ki se nahajajo okoli kemičnega simbola atoma. Elektroni, skupni za dva atoma kažejo točke med njihovimi kemijskimi simboli; Dvojna ali trojna vez je označena z dvema ali tremi pari skupnih točk:

N: 1S 2 2S. 2 str. 3 ;

C: 1S 2 2S. 2 str. 4

Iz prikazanih shem je razvidno, da vsak par elektronov, ki povezujejo dva atoma, ustreza enemu dash, ki prikazuje kovalentno vez v strukturnih formulah:

Število skupnih elektronskih parov, vezavo atoma tega elementa z drugimi atomi, ali, z drugimi besedami, se imenuje število kovalentnih vezi, ki jih tvori atom, ki se oblikuje kovalentnostpo metodi Sun. Tako je vodik kovalentnost 1, dušik - 3.

Glede na način prekrivanja elektronskih oblakov obstajata dve vrsti komunikacije:  - komunikacija in  - komunikacija.

 - Komunikacija se pojavi pri prekrivanju dveh elektronskih oblakov vzdolž osi, ki povezujeta jedra atomov.

Sl. 15. Izobraževalna shema  - Povezave.

 - Povezava se oblikuje, ko se elektronski oblaki prekrivajo na obeh straneh linije, ki povezuje jedro interakcijskih atomov.

Sl. 16. Shema izobraževanja  - Povezave.

Glavne značilnosti kovalentne vezi.

1. Dolžina komunikacije, ℓ. To je najmanjša razdalja med jednjem interaktivnih atomov, ki ustrezajo najbolj stabilnemu stanju sistema.

2. Komunikacijska energija, e min je količina energije, ki mora biti draga za prekinitev kemijske vezi in odstranitev atomov, ki presegajo interakcijo.

3. Dvojni trenutek komunikacije, ,  \u003d qℓ. Dipoln trenutek služi kot kvantitativni merilo polarnosti molekule. Za ne-polarne molekule je dipoln moment 0, za ne-polarne, ki ni enaka 0. Dipoln trenutek polihidrične molekule je enak vektorski vsoti dipolov posameznih odnosov:

4. Kovalentna vez je značilna fokus. Smer kovalentne vezi je določena s potrebo po čim večjemu prekrivanju v prostoru elektronskih oblakov interakcijskih atomov, ki vodijo do oblikovanja najmočnejših povezav.

Ker so te -obveznice strogo usmerjene v prostoru, odvisno od sestave molekule, so lahko na določenem kotu drug drugemu - takšen kot se imenuje Valence.

Diateralne molekule imajo linearno strukturo. Multiatične molekule imajo bolj zapleteno konfiguracijo. Razmislite o geometriji različnih molekul na primeru nastajanja hidridih.

1. Vigroup, glavna podskupina (razen kisika), H 2 S, H 2 S, H 2.

S1S 2 2S 2 P 6 3S 2 P 4

Vodik pri oblikovanju komunikacije vključuje elektron s S-AO, v žveplo - 3R Y in 3R z. Molekula H 2 Smays ravno strukturo s kotom med priključki 90 0. .

Slika 17. Struktura molekule H 2 E

2. Hidridi elementov vropa, glavna podskupina: pH 3, ASN 3, SBN 3.

P 1S 2 2S 2 P 6 3S 2 P 3.

Pri oblikovanju komunikacije sodelujejo: v vodik S-AO, v fosforju - P v, R X in R z ao.

Molekula pH3 ima obliko trikonalne piramide (na dnu - trikotnika).

Slika 18. EN Gradnja molekul

5. Nasipkovalentna komunikacija je število kovalentnih vezi, ki lahko tvorijo atom. Omejena je, ker Element ima omejeno količino valenčnih elektronov. Največje število kovalentnih vezi, ki jih lahko oblikuje ta atom, je večinoma ali navdušena država, ki jo imenuje kovalentnost.

Primer: vodik - en kvadrat, kisik - dva-žigosan, dušik - trismerna itd.

Nekateri atomi lahko povečajo kovalentnost v navdušeni državi zaradi ločevanja seznanjenih elektronov.

Primer. Biti 0 1s 2 2S. 2

Na atomu berilija v vzbujenem stanju je ena Valence Electron na 2P-AO in En Electron na 2S-AO, to je kovalencybe 0 \u003d 0 in Covalentbe * \u003d 2. Med interakcijo se pojavi hibridizacija orbitala.

Hibridizacija- To je izravnavanje energije različnih AO kot posledica mešanja pred kemično interakcijo. Hibridizacija je pogojni sprejem, ki vam omogoča napovedovanje strukture molekule s kombinacijo JSC. V hibridizaciji, ti JSC, katerih energija so blizu.

Vsaka vrsta hibridizacije ustreza določeni geometrijski obliki molekul.

V primeru hidrids elementov II združevanja glavne podskupine pri oblikovanju komunikacije, dva enaka S-hibridna orbitalov sodelujeta. Takšna vrsta povezave se imenuje SR-hibridizacija.

Slika 19. Molekula žil 2 .SP Hibridizacija.

sP-hibridni orbitals imajo asimetrično obliko, podolgovate dele JSC z valenčnim kotom so usmerjeni proti vodik, enako 180 o. Zato ima žila 2 molekula linearna struktura (sl.).

Struktura hidridnih molekul elementov III Mangroja glavne podskupine bo obravnavana na primer nastanka molekularne BH 3.

B 0 1S 2 2S. 2 str. 1

Kovalentnost B 0 \u003d 1, Covalenceb * \u003d 3.

Tri SP-hibridni orbitalniki so vključeni v oblikovanje vezi, ki se oblikujejo kot posledica prerazporeditve elektronskega gostote, in dveh R-AO. Ta vrsta komunikacije se imenuje SR 2 - hibridizacija. Železni kot VSR 2 - hibridizacije je 120 0, zato ima molekula VN3 ravno trikotno strukturo.

Sl.20. Molekula BH 3. SP 2-hibridizacija.

Na primeru nastajanja molekule SH4, upoštevamo strukturo hidridnih molekul skupin elementov glavne podskupine.

C 0 1S 2 2S. 2 str. 2

Kovalenca C 0 \u003d 2, Covalencyc * \u003d 4.

Štiri SP-hibridne orbitale, ki so nastale zaradi prerazporeditve elektronskega gostote OS-AO in tri R-AO, so vključeni v tvorbo kemijske vezi. Oblika molekule CH4 je tetraedron, kot je valenčni kot 109 o 28`.

Sl. 21. Molekula CH 4 .SP 3-hibridizacija.

Izjeme splošna pravila so h 2 o andnn 3 molekule.

V vodni molekuli so koti med priključki 104,5 oh. V nasprotju s hidridi drugih elementov te skupine ima voda posebne lastnosti, je polarna, diamagnetna. Vse to je razloženo z dejstvom, da je v vodni molekula vrsti komunikacije 3. To pomeni, da štirideživne hibridne orbitale sodelujejo pri oblikovanju kemijske vezi. Pri dveh orbitalov se nahaja en elektron, ti orbitalni interakcijo z vodikom, na dveh drugih orbitih je par elektronov. Prisotnost teh dveh orbitalnih in pojasnjuje edinstvene lastnosti vode.

V molekuli amoniaka so koti med priključki približno 107,3 \u200b\u200bO, to pomeni, da je oblika molekule amoniaka tetraeder, tip povezave 3. Pri oblikovanju komunikacije na dušikovi molekuli so sodelovali štirje hibridi 3. Na tri orbitale je en elektron, ti orbitalni so povezani z vodikom, na četrtem JSC pa je par hlapov elektronov, ki povzroča edinstvenost molekule amoniaka.

Kovalentni komunikacijski izobraževalni mehanizmi.

MVS vam omogoča razlikovanje treh kovalentnih mehanizma za lepljenje: izmenjavo, sprejemnik donatorka, dative.

Izmenljivi mehanizem. Spada v tiste primere nastajanja kemijske vezi, ko vsak od dveh zavezujočih atomov dodeli za socializacijo enega elektrona, kot da jih zamenja. Če želite vezati jedro dveh atomov, je potrebno, da so elektroni v prostoru med jedmi. To območje v molekuli se imenuje zavezujoče območje (območje najverjetnejšega prenosa elektronskega para v molekuli). Da bi izmenjavo ne-seznanjenih elektronov pri atomih, je treba prekrivati \u200b\u200batomske orbitale (sl. 10.11). To je učinek mehanizma menjanja za oblikovanje kovalentne kemične vezi. Atomski orbitalniki se lahko prekrivajo le, če imajo iste simetrične lastnosti glede na intersticijsko os (Sl. 10, 11, 22).

Sl. 22. Prekrivanje AO, ki ne vodi do tvorbe kemijske vezi.

Mehanizmi donatorka in dajatve.

Mehanizem sprejemnika darovalca je povezan s prenosom različnega parka elektronov iz enega atoma na prazen atomski orbitalni orbitalni orbitat drugega atoma. Na primer, Ionsko izobraževanje -:

Prosti R-AO v boročskem atomu v molekuli BF 3 je sprejel par elektronov iz fluoridnega ina (darovalca). V dobljeni anion so štiri kovalentne vezi v-frayncene v dolžini in energiji. V prvotni molekuli so se vse tri obveznice začele z mehanizmom za izmenjavo.

Atomi, zunanja lupina, ki je sestavljena samo iz S- ali P-Electronov, so lahko donatorji ali acceptorji prevodnega para elektronov. Atomi, v katerih se nahajajo valentni elektroni, ND-AO pa lahko hkrati delujejo kot donatorji in vloga acceptov. Za razlikovanje teh dveh mehanizmov je uvedlo koncepte mehanizma hranjenja za oblikovanje komunikacije.

Najenostavnejši primer manifestacije mehanizma hranjenja je interakcija dveh klorovih atomov.

Dva klora atoma v molekuli klora tvorita kovalentno vez na menjalni mehanizmi, ki združuje svoje neaktivne 3R-elektrone. Poleg tega Sl-1 atom prenaša volatični par elektronov 3P 5 - AO atomov s Cl-2 za prazen 3D-AO, in je SL-2 atom isti par elektronov na prazen 3D-JSC atoma SL-1. Vsak Atomter izvede sprejemno funkcijo ob istem času in donatorju. To je datirni mehanizem. Dragocen mehanizem poveča moč komunikacije, zato je molekula klora močnejša od molekule fluora.

Celovite spojine.

V skladu z načelom mehanizma donatorskega sprejemnika je oblikovan velik razred kompleksnih kemičnih spojin - celovite spojine.

Kompleksne spojine so spojine, ki imajo v sestavi kompleksnih ionov, ki lahko obstajajo v kristalinični in v raztopini, ki obsega centralni ion ali atom, ki je povezan z negativno napolnjenimi z ioni ali nevtralnimi molekulami kovalentnih vezi, ki jih tvori mehanizem sprejemnika darovalca.

Struktura kompleksnih povezav na furnirju.

Kompleksne spojine so sestavljene iz notranje sfere (kompleksni ion) in zunanje sfere. Povezava med ioni notranje sfere se izvaja v skladu z mehanizmom sprejemnika donatorka. Sprejemniki se imenujejo kompleksi, pogosto so lahko pozitivni kovinski ioni (razen Iagroup kovin), ki imajo prazen orbitalno. Sposobnost kompletcije se poveča s povečanjem naboja ionske in zmanjšanja njegove velikosti.

Donatorji elektronskega para imenujejo ligande ali addundes. Ligansi so nevtralne molekule ali negativno napolnjene ione. Število ligands se določi z usklajevalno številko kompleksnega agenta, ki je praviloma enaka podvojila valence agent za kompleksiranje ionov. Ligansi so monotenantne in polidentacije. Ligand Zobomljivost je določena s številom koordinacijskih krajev, ki jih Ligand zaseda v koordinacijskem področju kompleksnega agenta. Na primer, F - je monotenantna ligand, S 2 O 3 2- - Bidentant Ligand. Naboj notranjosti je enaka algebrski vsoti dajatev sestavin njegovih ionov. Če ima notranjo kroglo negativno, je to anionski kompleks, če je pozitiven - kation. Kationski kompleksi se imenujejo ime Ion-kompleksirnega agenta v ruskem, v anionskih kompleksih, je kompleksno sredstvo imenuje latin z dodatkom pripone - na.. Komunikacija med zunanje in notranje sfere v kompleksna povezava - ionska.

Primer: K 2 - kalijev tetrahidroksicinat, anionski kompleks.

2- - Notranja sfera

2K + - Zunanja sfera

Zn 2+ - kompleks

Oh - - Ligands

Številka koordinacije - 4

odnos med zunanjimi in notranjimi sferami je ionski:

K 2 \u003d 2K + 2-.

odnos med ZN 2+ ionske in hidroksilne skupine je kovalent, ki ga tvori mehanizem donatorskega sprejemnika: OH - - donatorji, Zn 2+ - Acceptor.

Zn 0: ... 3D 10 4S 2

Zn 2+: ... 3D 10 4S 0 P 0 D 0

Vrste kompleksnih povezav:

1. Amoniak - ligande molekule amoniaka.

CL 2 - tetrahammedi klorid (ii). Amonijasta se pridobiva z učinkom amoniaka na spojine, ki vsebujejo kompleksirno sredstvo.

2. Hidroxo spojine - Ligands on -.

Na je natrijev tetrahidroksialulum. HidroxoCOCOCOMPEXS se pridobiva z presežkom alkalijev na hidroksidih kovin z amfoteričnimi lastnostmi.

3. Akvakomples - ligandi vodne molekule.

Cl 3 - Hexakvachroma klorid (III). AquacAComplexes se pridobivajo z interakcijo brezvodnih soli solne vode.

4. Asidoplexes - Ligands anion kislin - Cl -, F -, CN -, SO 3 2-, I -, NO 2 -, C 2 O 4 - itd.

K 4 - Kalijev heksaciatrat (ii). Pridobi se z reagiranjem presežne soli, ki vsebuje ligand na soli, ki vsebuje kompleksirno sredstvo.

Metoda molekularnih orbital.

MWS zelo dobro pojasnjuje oblikovanje in strukturo številnih molekul, vendar ta metoda ni univerzalna. Na primer, način zavoda za valence ne daje zadovoljive razlage obstoja iona
Čeprav na koncu XIX stoletja je bil precej močan molekularni vodik ion
: Energija komuniciranja je 2,65EV. Vendar pa v tem primeru ni mogoče oblikovati elektronskega para, saj je sestava iona
Vključuje samo en elektron.

Metoda molekularnih orbitalov (MMO) vam omogoča, da pojasnite številna protislovja, ki jih ni mogoče pojasniti z uporabo metode valente vezi.

Glavna mesta MMO.

V interakciji dveh atomskih orbitalov se oblikujeta dva molekularna orbitalna. V skladu s tem se oblikujejo interakcijo N-atomske orbitale, N-molekularne orbitale.

Elektroni v molekule enako spadajo v vse molekule jeder.

Obeh molekularnih orbitalov, ena ima nižjo energijo kot začetno to je zavezujoča molekularna orbitalna, druga pa ima višjo energijo kot izvirnik, je busty molekularni orbital..

MMO uporabljajte energetske diagrame brez obsega.

Pri izpolnjevanju energetskih stebrov z elektroni uporabljajo enaka pravila kot za atomske orbitalne elemente:

načelo minimalne energije, tj. predvsem napolnjena s sublevels z manj energije;

načelo Paulija: Na vsakem energetskem suitu ne more biti več kot dva elektrona z anti-vzporednimi vrtinami;

hinda pravilo: polnjenje energetskih oblek na tak način, da je skupna spin maksimum.

Multiplicity komunikacije. Multiplicity komunikacije MMO je določen s formulo:

Kdaj P \u003d 0 se povezava ne oblikuje.

Primeri.

1. Ali je lahko molekula H 2?

Sl. 23. Shema nastajanja vodikove molekule H 2.

Zaključek: H 2 Molekula bo, saj je množica združenja Kirgiške republike\u003e 0.

2. Ali lahko obstaja molekula ne 2?

Sl. 24. Shema za oblikovanje helija.

Zaključek: Molekula ne obstaja, saj množica KR \u003d 0.

3. Ali lahko pride do delcev H 2 +?

Sl. 25. Shema oblikovanja delcev H 2 +.

Delec H 2 + lahko obstaja, saj je množica združenja Kirgiške republike\u003e 0.

4. Ali je lahko molekula približno 2?

Sl. 26. Formacijska shema molekule 2.

Molekula približno 2 obstaja. S sl.26 Iz tega sledi, da ima molekula kisika dva neparska elektrona. Zaradi teh dveh elektronov molekule kisika paramagnetnega.

Tako pojasnjuje metoda molekularnih orbital magnetne lastnosti molekule.

Intermolekularna interakcija.

Vse intermekularne interakcije lahko razdelimo na dve skupini: universal.in posebno. Univerzalni se manifestirajo v vseh molekulih brez izjeme. Te interakcije se pogosto imenujejo bond ali van der Waals. Čeprav so te sile šibke (energija ne presega osem KJ / MOL), so vzrok za prehod večine snovi iz plinastega stanja v tekočino, plini adsorpcijo s površinami trdnih snovi in \u200b\u200bdrugih pojavov. Narava teh sil je elektrostatična.

Osnovne sile interakcij:

1). Dipol - dipol (orientacija) interakcijaobstaja med polarnimi molekulami.

Orientacijska interakcija je večja, bolj dipolne trenutke, manj kot razdalja med molekulami in pod temperaturo. Zato je večja energija te interakcije, bolj na večjo temperaturo morate ogrevati snov, tako da gre.

2). Indukcijska interakcija.izvaja se, če obstaja stik polarnih in ne-polarnih molekul v snovi. Dipol se inducira v ne-polarni molekuli kot posledica interakcije s polarno molekulo.

Cl  + - cl  - ... al  + cl  - 3

Energija te interakcije se poveča s povečanjem polarizibilnosti molekul, to je zmožnost molekul na tvorbo dipola pod vplivom električnega polja. Energija indukcijskega interakcije je bistveno manjša od energije interakcije z dipoli dipol.

3). Interakcija disperzije.- To je interakcija ne-polarnih molekul zaradi instant dipolov, ki izhajajo iz nihanj elektronskega gostote pri atomih.

V številnih podobnih snoveh se povečuje interakcijo disperzije s povečanjem velikosti atomov, ki sestavljajo molekule teh snovi.

4) Črpalna silazaradi interakcije elektronskih oblakov molekul in se manifestirajo s svojo nadaljnjo konvergenco.

Posebne intermekularne interakcije vključujejo vse vrste interakcij donatorjev, ki so povezane s prenosom elektronov iz ene molekule na drugo. Povečana intermolekularna komunikacija ima vse značilne značilnosti kovalentne vezi: nasičenost in orientacijo.

Kemična vez je oblikovana pozitivno polarizirani vodik, ki je del polarne skupine ali molekule, elektroneativni atom druge ali iste molekule se imenuje vodikove vezi. Na primer, vodne molekule lahko zastopamo na naslednji način:

Trdne ponve so kovalentne polarne vezi znotraj vodnih molekul med vodikov in kisikovimi atomi, vodikove vezi so označene s točkami. Vzrok za tvorbo vodikovih vezi je, da vodikovi atomi praktično brez elektronskih lupin: njihovi posamezni elektroni se premaknejo na kisikove atome svojih molekul. To omogoča protone, v nasprotju z drugimi katacijami, se približujejo jedrom kisikovih atomov sosednjih molekul, ne da bi doživljali odbijanje iz elektronskih lupin kisikovih atomov.

Vodikove vezi je značilna vezavna energija od 10 do 40 kJ / mol. Vendar pa je ta energija dovolj za vzrok združenje molekul.ti. Njihovo združenje dimerjev ali polimerov, ki v nekaterih primerih ne obstajajo ne le v tekočem stanju snovi, temveč se ohranijo pri prehodu na paro.

Na primer, fluorinski vrt v plinski fazi obstaja v obliki dimerja.

V kompleksnih organskih molekulah obstajajo oba intermolekularne vodikove vezi in intramolekularne vodikove vezi.

Molekule z intramolekularnimi vodikovimi vezi ne morejo vstopiti v intermolekularne vodikove vezi. Zato snovi s takimi priključki ne oblikujejo sodelavcev, bolj hlapne, imajo nižjo viskoznost, taljenje in vrelišče kot njihovi izomeri, ki lahko tvorijo intermolekularne vodikove vezi.

Vsi kemijski elementi, ki so na tekočem, ki se nahajajo v tabeli MendelEV, so razdeljeni na dva velike skupine: Kovine in Nonmetlalla. Tako da postanejo ne samo elementi, temveč s spojinami, kemikalijami, lahko vstopijo v stik med seboj, morajo obstajati v obliki preprostega in kompleksne snovi.

Za to je, da sam elektroni poskušajo sprejeti, in drugi - dati. Na ta način tečejo drugače, elemente in se razlikujejo kemične molekule. Toda kaj jim omogoča, da se držijo skupaj? Zakaj obstajajo snovi take moči, uničiti, ki ni niti najhujše orodja? In drugi, nasprotno, uničujejo najmanjši učinek. Vse to je pojasnjeno z oblikovanjem različnih vrst kemijske vezi med atomi v molekulah, oblikovanje kristalne mreže določene strukture.

Vrste kemijskih priključkov v povezavah

Skupaj je mogoče razlikovati 4 glavne vrste kemijskih vezi.

Konvencija ne polarna. Oblikovana je med dvema enakima ne-kovinama z vzpostavitvijo elektronov, oblikovanja splošnih elektronskih parov. V izobraževanju se udeležijo valence neaparetirani delci. Primeri: Halogeni, kisik, vodik, dušik, žveplo, fosfor.
Kovalentni polar. Oblikovana je med dvema različnima ne-kovinama ali med zelo šibkimi lastnostmi kovine in šibkim na elektronskem nekovinskem nekovinskem. Prav tako, splošne elektronske pare in jih vlečejo na sebe z atom, afiniteto za elektron, ki je višji. Primeri: NH3, SIC, P 2 O 5 in drugi.
Vodikov vez. Najhitrejši in šibki, nastane med močno elektroneti atomove ene molekule in pozitivnega drugega. Najpogosteje se to zgodi pri raztapljanju snovi v vodi (alkohol, amoniak, in tako naprej). Zaradi te povezave lahko obstajajo makromolekule beljakovin, nukleinskih kislin, kompleksnih ogljikovih hidratov in tako naprej.
Ionska povezava. Oblikovana je zaradi sil elektrostatičnega privlačanja različnih preglednih ionov kovin in ne-kovin. Močnejši razlikovanje na tem kazalniku, svetlejša je prav ionska narava interakcije. Primeri spojin: binarne soli, kompleksne spojine - baze, soli.
Komunalna komunikacija, katerih mehanizem izobraževanja, kot tudi lastnosti, se bo nadalje obravnaval. Obrazci v kovinah, njihove zlitine različnih vrst.

Takšen koncept je kot enotnost kemijske komunikacije. Pravi, da je nemogoče razmisliti o vsaki kemijski povezavi. Vse so samo pogojno navedene enote. Konec koncev, vse interakcije temeljijo na enem načelu - interakcijo elektronike. Zato imajo ionska, kovinska, kovalentna vez in vodik eno samo kemično naravo in so le mejni primeri drug drugega.

Kovine in njihove fizikalne lastnosti

Kovine so v veliki večini med vsemi kemični elementi. To je pojasnjeno s posebnimi lastnostmi. Pomemben del njih je prejela oseba jedrske reakcije V laboratorijskih pogojih so radioaktivni z majhnim razpolovnim časom.

Vendar pa je večina naravnih elementov, ki tvorijo celotne skale in rude, so del večine pomembne spojine. Prav ti je, da so ti ljudje naučili uliti zlitine in narediti veliko lepih in pomembnih izdelkov. To so tako kot baker, železo, aluminij, srebro, zlato, krom, mangan, niklja, cink, svinec in mnogi drugi.

Za vse kovine lahko dodelite general fizične lastnostiki pojasnjuje shemo kovinske komunikacije. Katere so te lastnosti?

Plastika. Znano je, da se številne kovine lahko valjamo tudi na stanje folije (zlato, aluminij). Od drugih dobite žice, kovinske fleksibilne plošče, izdelke, ki so sposobni deformirati med fizičnimi učinki, vendar takoj obnovijo obrazec, ko se konča. To je te lastnosti kovin in imenovane kovanje in plastičnost. Razlog za to funkcijo je kovinska vrsta komunikacije. Ioni in elektroni v kristalni drsi med seboj, ne da bi se zlomili, kar omogoča ohranitev celovitosti celotne strukture.
Kovinski sijaj. Pojasnjuje tudi kovinsko povezavo, mehanizem izobraževanja, njegove lastnosti in značilnosti. Torej, vsi delci ne morejo absorbirati ali odražati svetlobnih valov enaka dolžina. Atomi večine kovin odražajo kratkovalne žarke in pridobijo skoraj enako barvo srebra, bele, bledo modrikaste sence. Izjeme so baker in zlato, njihovo barvanje je rdeče rdeče in rumeno, oz. Sposobni so odražajo bolj dolgovalno sevanje.
Toplotna in električna prevodnost. Te lastnosti so pojasnjene tudi s strukturo kristalne mreže in dejstvo, da se kovinska vrsta komunikacije izvaja v svoji tvorbi. Zaradi "elektronskega plina", ki se giblje v kristalu, elektrika In toplota je takoj in enakomerno porazdeljena med vsemi atomi in ioni in se izvajajo skozi kovino.
Trdni agregat pri normalnih pogojih. Tu je izjema samo živo srebro. Vse druge kovine so nujno trpežne, trdne spojine, kot tudi njihove zlitine. Prav tako je posledica dejstva, da je kovinska komunikacija prisotna v kovinah. Mehanizem za oblikovanje te vrste vezave delcev v celoti potrjuje lastnosti.

To so glavne fizikalne lastnosti kovin, ki pojasnjuje in določa diagram nastanka kovinske komunikacije. Ta metoda spojin atomov je pomembna za elemente kovin, njihovih zlitin. To je za njih v trdnem in tekočem stanju.

Kovinska vrsta kemikalije

Kakšna je njena značilnost? Dejstvo je, da se takšna povezava oblikuje ne zaradi variantnih ionov in njihove elektrostatične privlačnosti ter ne zaradi razlike v elektronegivnosti in razpoložljivosti brezplačnih elektronskih parov. To je, ionske, kovinske, kovalentne vezi imajo več različnih narave in posebnosti povezanih delcev.

Vse kovine so neločljivo povezane s takimi značilnostmi, kot so:

majhna količina elektronov na (razen nekaterih izjem, ki lahko 6,7 in 8);
velik atomski polmer;
nizka ionizacijska energija.

Vse to prispeva k enostavnemu ločevanju zunanjih neparnih elektronov iz jedra. Hkrati ostaja veliko prostega orbitala pri atomu. Diagram tvorbe kovinske obveznice je samo, da prikaže prekrivanje številnih orbitalnih celic različnih atomov med seboj, kar je posledica splošnega intrakristalnega prostora. Služi elektrone iz vsakega atoma, ki se začnejo svobodno različni deli rešetke. Občasno se vsaka od njih priključi ion v kristalnem vozlišču in jo spremeni v atom, nato pa ponovno odklop in tvori ion.

Tako je kovinska komunikacija odnos med atomi, ioni in prostimi elektroni v splošnem kristalu kovin. Elektronski oblak, tekoče se gibljejo v strukturi, se imenuje "Elektronski plin". To je, da je večina kovin in njihovih zlitin pojasnjena.

Kako točno deluje kovinska kemijska povezava? Primeri se lahko razlikujejo. Poskusimo razmisliti na kosu litija. Tudi če ga vzamete velikost graha, atomov, bodo na tisoče. Zato si bomo predstavljali, da vsak od teh tisočih atomov daje lastno valenco samo elektron v splošni kristalinični prostor. Istočasno, poznavanje elektronske strukture tega elementa, si lahko ogledate količino praznega orbitala. Lithia ima 3 (P-orbitalov druge ravni energije). Trije vsak atom iz več deset tisoč je skupni prostor v kristalu, v katerem se "elektronski plin" prosto giblje.

Snov s kovinsko kravato je vedno trpežna. Konec koncev, elektronski plin ne dovoljuje kristala, da se raztrga, ampak le premika plasti in takoj obnovi. Glitters, ima določeno gostoto (najpogosteje visoko), gladko, kovanje in plastičnost.

Kje drugje je kovinska povezava? Primeri snovi:

kovine v obliki enostavnih struktur;
vse zlitine kovin drug z drugim;
vse kovine in njihove zlitine v tekočem in trdnem stanju.

Posebni primeri se lahko prinesejo preprosto neverjetno količino, ker kovine periodični sistem Več kot 80!

Kovinska komunikacija: Izobraževalni mehanizem

Če ga upoštevamo general., Že sem že imenovan zgoraj. Prisotnost svobodnih in elektronov, enostavno ločena od jedra zaradi nizke energije ionizacije, so glavni pogoji za oblikovanje te vrste komunikacije. Tako se izkaže, da se izvaja med naslednjimi delci: \\ t

atomi v vozliščih kristalne mreže;
prosti elektroni, ki so bili v kovinski valenci;
ionov v vozliščih kristalne mreže.

Kot rezultat - kovinska komunikacija. Mehanizem za oblikovanje je na splošno izražen z naslednjim vnosom: ME 0 - E-↔ ME N +. Iz sheme je očitno, kateri delci so prisotni v kovinskem kristalu.

Kristali sami imajo lahko drugačna oblika. To je odvisno od specifične snovi, s katerimi se ukvarjamo.

Vrste kovin kristalov

Ta struktura kovine ali njegove zlitine je značilna zelo gosta pakiranje delcev. Na voljo jih je z ioni v Kristalnih vozliščih. Same rešetke so lahko različnih geometrijskih oblik v prostoru.

Suatered kubične mreže - alkalne kovine.
Šesterokotna kompaktna struktura - vsa alkalna zemlja, razen barija.
Granevenični kubični - aluminij, baker, cink, številne prehodne kovine.
Rhombohedralna struktura - v živo srebro.
Tetragonalno - indij.

Kaj in nižja je v periodičnem sistemu, je težje svojo embalažo in prostorsko organizacijo kristala. V tem primeru se kovinska kemična vez, ki se lahko dajo za vsako obstoječo kovino, določijo pri izgradnji kristala. Zlitine imajo zelo različne organizacije v prostoru, nekatere od njih še niso preučevali.

Karakteristike komunikacije: UNFITION

Kovalentna in kovinska komunikacija imata zelo izrazito razlikovalno značilnost. Za razliko od prvega, kovinske komunikacije ni usmerjena. Kaj to pomeni? To pomeni, da je elektronski oblak znotraj kristalov povsem prosto znotraj v različnih smereh, vsak od elektronov se lahko pridružijo absolutno vse ion v vozliščih strukture. To pomeni, da se interakcija izvaja v različnih smereh. Od tu pravijo, da je kovinska komunikacija ne-usmerjena.

Mehanizem kovalentne komunikacije pomeni oblikovanje skupnih elektronskih parov, ki je, oblaki prekrivajočih se atomov. In se zgodi strogo z določeno črto, ki povezuje svoje centre. Zato govorijo o središču takšne povezave.

Nasip

Ta lastnost odraža sposobnost atomov na omejeno ali neomejeno interakcijo z drugimi. Torej, kovalentne in kovinske komunikacije na tem kazalniku so spet nasprotja.

Prvi je nasičen. Atomi, ki sodelujejo v svoji tvorbi, imajo strogo opredeljeno količino zunanjih elektronov valence, ki so neposredno vključeni v tvorbo spojine. Več kot je, ne bo imel elektronov. Zato je količina oblikovanih obveznic omejena na valenco. Zato je nasičenost komunikacije. Zahvaljujoč tej značilnosti ima večina spojin stalno kemično sestavo.

Kovinske in vodikove vezi, nasprotno, nenasičeno. To je pojasnjeno s prisotnostjo številnih prostih elektronov in orbitalov v kristalu. Vloge igrajo tudi ione v vozliščih kristalne mreže, od katerih lahko vsak čas postane atom in spet ion.

Druga značilnost kovinske komunikacije je delikocalizacija notranjega elektronskega oblaka. Kaže se v zmožnosti majhne količine skupnih elektronov, ki vežejo različne atomska žita Kovine. To pomeni, da se zdi, da je gostota deločalizirana, enakomerno je razdeljena med vsemi kristalnimi povezavami.

Primeri komunikacije v kovine

Razmislite o več posebnih možnostih, ki ponazarjajo, kako se tvori kovinska komunikacija. Primeri snovi so naslednji: \\ t

cink;
aluminij;
kalij;
krom.

Oblikovanje kovinske vezi med cinkovimi atomi: Zn 0 - 2E - ↔ Zn 2+. Cinkovec ima štiri energetske ravni. Prosti orbitalna, ki temelji na elektronski strukturi, ima 15 - 3 na P-Orbital, 5 do 4 D in 7 do 4f. Elektronska struktura. Naslednji: 1S 2 2S 2 2P 6 3S 2 3P 6 4S 2 3D 10 4P 0 4D 0 4F 0, skupaj v elektroni Atom. To pomeni, da sta dve prosti valenci negativni delci, ki se lahko gibljejo v 15 prostorih in ne zasedenih orbitalov. In tako v vsakem atom. Posledica tega je ogromen celoten prostor, ki je sestavljen iz prazne orbitalne in majhne količine elektronov, ki povezujejo celotno strukturo skupaj.

Kovinska vez med aluminijastimi atomi: AL 0 - E-↔ AL 3+. Trinajst elektronov atoma aluminija se nahaja na treh ravneh energije, ki so dovolj očitno s presežkom. Elektronska struktura: 1S 2 2S 2 2P 6 3S 2 3P 1 3D 0. Free Orbitals - 7 kosov. Očitno bo elektronski oblak majhen v primerjavi s skupnim notranjim prostorom v kristalu.

Priključek kovinskega kroma. Ta element je poseben v svoji elektronski strukturi. Navsezadnje, da stabilizirate sistem, je neuspeh elektrona obrnjen s 4S na 3D orbitalu: 1S 2 2S 2 2P 6 3S 2 3P 6 4S 1 3D 5 4P 0 4D 0 4F 0. Skupno 24 elektronov, od katerih je valenca šest. To so tisti, ki gredo v splošni elektronski prostor na tvorbo kemijske vezi. Free Orbitals 15, to je še veliko več, kot je potrebno zapolniti. Torej krom - tudi tipičen primer Kovino z ustrezno povezavo v molekuli.

Ena najbolj aktivne kovinereagiranje tudi s konvencionalno vodo z ognjem, je kalij. Kakšne so te lastnosti? Ponovno, v mnogih pogledih - kovinski tip komunikacije. Elektroni tega elementa le 19, vendar se nahajajo na 4 ravneh energije. To je na 30 orbitalov različnih sublevels. Elektronska struktura: 1S 2 2S 2 2P 6 3S 2 3P 6 4S 1 3D 0 4P 0 4D 0 4F 0. Obstajata samo dva z zelo nizko ionizacijsko energijo. Svobodno se odpravite in greste v splošen elektronski prostor. Orbitals za premikanje na en atom 22 kosov, to je zelo obsežen prost prostor za "elektronski plin".

Podobnosti in razlika z drugimi vrstami povezav

Na splošno ta težava Zgoraj. Lahko samo povzemite in zaključite. Glavna značilna na vseh drugih vrstah komunikacijskih značilnosti kovinskih kristalov so:

več vrst delcev, ki sodelujejo v vezavnem postopku (atomi, ioni ali atom-ioni, elektroni);
različna prostorska geometrijska struktura kristalov.

Kovinska kombinacija z vodikom in ionsko komunikacijo združuje nenasitno in ne-usmerjenost. S kovalentnim polarjem - močno elektrostatično privlačnost med delci. Ločeno z ionskim vrsto delcev v vozliščih kristalne mreže (ionov). S kovalentnimi ne polarnimi atomi v vozliščih kristala.

Vrste vezi v kovinah različnih agregatnih držav

Kot smo že opazili zgoraj, kovinska kemična vez, primeri, ki so prikazani v članku, nastanejo v dveh agregatnih stanjih kovin in njihovih zlitin: trdna in tekočina.

Postavlja se vprašanje: Kakšno komunikacijo v kovinskih parih? Odgovor: Kovalentna polarna in ne polarna. Kot v vseh spojinah v obliki plina. To je z dolgoročnim segrevanjem kovine in prevajanjem iz trdnega stanja v tekočo komunikacijo, se ohrani kristalna struktura. Vendar, ko gre za prevajanje tekočine v stanje pare, je kristal uničen in kovinska komunikacija se pretvori v kovalentno.

Veste, da se lahko atomi združijo med seboj z tvorbo tako preprostih in kompleksnih snovi. Hkrati se oblikujejo različne vrste kemijskih vezi: ionske, kovalentne (ne polarne in polarne), kovinske in vodik. Ena od najpomembnejših lastnosti atomov elementov, ki določajo, katera povezava se oblikuje med njimi - ionsko ali kovalentno, - to je elektronegativnost, t.j. Sposobnost atomov v povezavi, da bi pritegnili elektrone.

Pogojna količinska ocena elektronezibilnosti daje lestvici relativnih električnih pogajanj.

V obdobjih je splošni trend rasti elektrotrirnih in elementov ter v skupinah - njihovih padcev. Elementi za elektrotiperje so postavljeni v vrsti, na podlagi katerih lahko primerjate elektronegativnost elementov v različnih obdobjih.

Vrsta kemijske komunikacije je odvisna od tega, kako velika razlika med vrednostmi elektroneznosti povezovalnih atomov elementov. Bolj se razlikujejo pri elektronezibilnosti atomi elementov, ki tvorijo povezavo, kemična vez je polarna. Nemogoče je opraviti ostro mejo med vrstami kemijskih vezi. V večini spojin je vrsta kemijske vezi vmesna; Na primer, močno-polarna kovalentna kemična vez je blizu ionske komunikacije. Glede na to, kako so v svoji naravi bližje omejevalni primeri, se kemijska vez nanaša na ionsko ali na kovalentno polarno komunikacijo.

Ionska povezava.

Ionska komunikacija se oblikuje, ko se interakcija atomov, ki se močno razlikujejo med electronegativnostjo. Na primer, tipične kovine litijevega (LI), natrija (NA), kalijevega (k), kalcija (CA), stroncijskega (SR), barijevega (BA) ionske vezi z značilnimi nekovinami, predvsem s halogeni.

Poleg halogenidov alkalijskih kovin se ionska komunikacija tvori tudi v takšnih spojinah kot alkaliji in soli. Na primer, na natrijevem hidroksidu (NaOH) in natrijevem sulfatu (na 2 SO 4) ionske vezi Obstajajo samo med natrijevimi in kisikovimi atomi (drugi priključki - kovalentni polar).

Kovalentna ne polarna povezava.

V interakciji atomov z isto elektrotrotirajo, molekule s kovalentnimi ne polarnimi vezi, se oblikujejo. Takšna povezava obstaja v molekulih naslednjih preprostih snovi: H2, F 2, CL2, O2, N 2. Kemične obveznice v teh plinih tvorijo splošni elektronski pari, t.j. Pri prekrivanju ustreznih elektronskih oblakov zaradi elektronske-jedrske interakcije, ki deluje, ko atomi rapa.

Z zbiranjem elektronskih formul, je treba spomniti, da je vsak splošni elektronski par pogojna podoba povečane elektronske gostote, ki izhaja iz prekrivanja ustreznih elektronskih oblakov.

Kovalentna polarna komunikacija.

Ko je interakcija atomov, vrednost elektrotabilnosti, ki je drugačna, vendar ne močno, obstaja razseljevanje skupnega elektronskega para na več elektrone-atoma. To je najpogostejša vrsta kemijske vezi, ki jo najdemo v anorganskih in organskih spojinah.

Tone Odnosi, ki jih oblikuje mehanizem darovalca, na primer, v hidroksoniju in aminskem ioni se v celoti uporabljajo za kovalentne vezi.

Kovinska povezava.

Komunikacija, ki je nastala kot posledica interakcije sprostitve prostih elektronov s kovinskimi ioni, se imenuje kovinska kravata. Ta vrsta komunikacije je značilna za preproste kovine.

Bistvo procesa nastanka kovinske obveznice je naslednji: kovinski atomi enostavno dajejo elektrone valence in se spremenijo v pozitivne napolnjene ione. Relativno prosti elektroni, ki se je odmaknil od atoma, se gibljejo med projekcijskimi ioni kovin. Med njimi je kovinska povezava, i.e. Elektroni, kot je bilo, utrjevanje pozitivnih ionov kristalne latske kovine.

Vodikov vez.

Komunikacija, ki se oblikuje med vodikovimi atomi ene molekule in atoma močnega elektronegavnega elementa (O, n, f) druga molekula se imenuje vodikove vezi.

Lahko se pojavi vprašanje: zakaj je točno vodik takšno posebno kemijsko razmerje?

To je pojasnjeno z dejstvom, da je atomski polmer vodika zelo majhen. Poleg tega, ko je premaknjen ali poln njegovega posameznega elektrona, vodik pridobi relativno visoko pozitivno naboj, zaradi katerih vodik ene molekule sodeluje z atomi elektronegacijskih elementov, ki imajo delno negativno naboj v sestavo drugih molekul (HF, H 2 O, NH 3).

Razmislite o nekaterih primerih. Ponavadi smo prikazali sestavo vode kemična formula H 2 O. Vendar to ni ravno natančno. To bi bilo bolj pravilno oblikovanje vode (H 2 O) n formula (H 2 O) N, kjer je n \u003d 2,3,4 itd. To je posledica dejstva, da so posamezne molekule vode med seboj povezane z vodikove vezi.

Vodikova vez je narejena za označevanje točk. To je veliko šibkejše od ionske ali kovalentne vezi, vendar močnejše od običajne intermekularne interakcije.

Prisotnost vodikovih vezi pojasnjuje povečanje vode z zmanjšanjem temperature. To je posledica dejstva, da se molekule, ko se temperatura zmanjša, se molekule okrepijo, zato se gostota njihove "embalaže" zmanjša.

Pri preučevanju organske kemije se je pojavilo tako vprašanje: zakaj so temperature vrelišča veliko višje od ustreznih ogljikovodikov? To je pojasnjeno z dejstvom, da se vodikove vezi tvorijo med alkoholnimi molekulami.

Povečanje vrelišča alkoholov se pojavlja tudi v bližini širitve njihovih molekul.

Vodikova vez je značilna za mnoge druge organske spojine (fenoli, karboksilne kisline itd.). Od tečajev organskih kemije in splošna biologija Veste, da je prisotnost vodikovih komunikacij pojasnjena s sekundarno strukturo beljakovin, struktura DNA dvojne vijake, t.j. fenomen complimentary.