Главная

Популярная публикация

Научная публикация

Случайная публикация

Обратная связь

ТОР 5 статей:

Методические подходы к анализу финансового состояния предприятия

Проблема периодизации русской литературы ХХ века. Краткая характеристика второй половины ХХ века

Ценовые и неценовые факторы

Характеристика шлифовальных кругов и ее маркировка

Служебные части речи. Предлог. Союз. Частицы

КАТЕГОРИИ:






ХИМИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ И СТРОЕНИЕ МОЛЕКУЛ




 
Типы связей Ковалентная связь возникает между атомами, которые незначительно отличаются по ЭО. При этом атомы обобществляют валентные электроны. Ионная связь образуется между атомами, значительно отличающимися по величине электроотрицательности (ЭО), т.е. между типичными металлами и неметаллами, например: NaCl. Между этими ионами образуется связь за счет сил электростатического взаимодействия: Na+ + Cl− → NaCl. Ионы образуют трехмерную кристаллическую решетку вещества, где каждый ион одного заряда находится в окружении определенного количества ионов другого заряда. Металлическая связь осуществляется в кристаллической структуре металлов. В узлах металлической решетки располагаются катионы металлов, а валентные электроны, в виду низкой электроотрицательности атомов металлов, находятся в нефиксированном состоянии и являются общими для всех катионов металлической решетки. В связи с этим металлы обладают высокой электропроводностью. Водородная связь обычно осуществляется между молекулами, содержащими полярные связи, за счет электростатических сил взаимодействия частичных зарядов ( + и -). Водородная связь обусловлена тем, что атом водорода, химически связанный в одной молекуле с атомом элемента с высокой ЭО (например, фтора, кислорода или азота), может соединяться еще с одним атомом этого же элемента или другим подобным атомом из другой молекулы.
Типы связей Общая электронная пара, соответствующая одной ковалентной связи, всегда сдвинута в сторону более электроотрицательного атома, т.е. такая ковалентная связь является полярной. Сдвиг электронов можно изобразить стрелкой: H→Cl. Ковалентная связь в простых веществах, т.е. между атомами одного элемента, является неполярной, и общие электроны связи располагаются симметрично относительно центров атомов. Например, в молекулах Н2, О2 и N2
Свойства связи Свойства ковалентной связи: насыщаемость, направленность и поляризуемость. Ионная связь характеризуется отсутствием конкретного направления, так как каждый катион связан со всеми окружающими его анионами.   Энергия такой связи составляет 20–30 кДж/моль, что на порядок меньше энергии ковалентной связи. Тем не менее, водородная связь обусловливает существование в газовой фазе димерных молекул воды и фтористого водорода.
     
     
             

Одной из разновидностей ковалентной связи является донорно-акцепторная связь. При ее образовании общая пара электронов предоставлена только одним из атомов (донором электронной пары), а второй атом (акцептор) должен обладать свободной атомной орбиталью (АО), которая принимает эту пару. Образование такой связи сопровождается разделением зарядов. Атом донора, предоставивший электронную пару для образования ковалентной связи, увеличивает свой заряд на единицу, а атом акцептора - уменьшает. Например, образование катиона аммония [NH4]+ идет по схеме:

Н+ +:NH3 [ H:NH3]+

Атом азота молекулы аммиака обобществляет свою электронную пару с протоном. При этом водород приобретает двухэлектронную конфигурацию (как у гелия), а азот сохраняет восьмиэлектронную внешнюю оболочку (как у неона); положительный заряд при этом переходит от протона к атому азота.

Атом натрия отдает электрон с внешнего уровня, превращаясь в катион Na+, а атом хлора принимает этот электрон, завершая свой внешний электронный уровень и превращаясь в анион Cl .

 

4.2. Задачи для самостоятельного решения

1. Приведите схему образования молекулы N2 (с учетом перекрывания электронных облаков соединяющихся атомов). Сколько σ- и π-связей в молекуле азота?

2. В какой из представленных молекул химическая связь является ковалентной полярной F2, H2O, CsCl? Почему?

3. Укажите тип связи в соединениях: CaO, H2S, O2. Изобразите схему перекрывания атомных орбиталей в данных молекулах.

4. В какой из представленных молекул химическая связь является ионной: BeI2, KF, NH3? Почему?

5. На основании сравнения величин относительной электроотрицательности для р-элементов, проследите, как изменяется полярность связи в молекулах: NH3, PH3, SbH3.

6. Определите, как изменяется прочность соединений в ряду HF, HCl, HBr, HI.

7. На основании разности электроотрицательностей связи элемент - кислород, определите, как меняется характер связи в оксидах элементов третьего периода в периодической системе Д.И. Менделеева.

8. Опишите с позиций метода ВС электронное строение молекулы BF3 и иона BF4+. Какой атом или ион служит донором электронной пары при образовании иона BH4+?

9. Какая из приведенных молекул может служить акцептором при образовании донорно-акцепторной связи: NH3, HBr, N2?

10. Определите тип гибридизации центрального атома и геометрию молекул иодида кальция, хлорида алюминия, фторида олова (IV), фторида бора, метана.

11. Какая из перечисленных молекул способна к ассоциации за счет водородных связей: H2, HF, CaH2?

12. Пользуясь таблицей относительных электроотрицательностей, вычислите их разность для связей K – Cl, Ca – Cl, Fe – Cl, Ge – Cl. Какая из связей характеризуется наибольшей степенью ионности?

13. Какой характер имеют связи в молекулах NaCl, Cs2S, NaF, OF2, CaO, CO? Укажите для каждой из них направление смещения общей электронной пары.

14. Какие типы гибридизации АО углерода соответствуют образованию молекул CH4, С2Н6, C2H2, C2H4?

15. Укажите тип гибридизации АО кремния в молекулах SiH4, SiF4. Полярны ли эти молекулы?

16. Какой вид связи осуществляется в кристаллических решетках алмаза и графита? В каком случае кристаллическая решетка является менее прочной? Какой из кристаллов легче растворяется в воде? Ответ поясните.

17. Изобразите структурные формулы молекул HOCl и NaOH. Какая связь будет нарушаться при диссоциации каждой из молекул? Какой из приведенных электролитов является более сильным?

18. Какие из элементов 2-го периода периодической системы потенциально могут выступить в роли донора и какие – акцептора? Почему? Какой атом является донором и какой – акцептором в ионе AlF4‾?

19. В каком соединении ковалентная связь образуется по донорно-акцепторному механизму: NaCl, СС14, NH4C1или Н2О?

20. В какой из приведённых молекул преимущественно ионная связь: ВеС12, ZnCl2, NaCl или СС14? Обоснуйте ответ, используя значения относительной электроотрицательности элементов.

21. Почему одинаковые по элементному составу молекулы PBr3 и AlBr3 имеют различную геометрическую форму? Объясните, пользуясь методом ВС.

22. Какое состояние атома называется возбужденным? Почему существует молекула PCl5, но не существует молекулы NCl5, хотя азот и фосфор находятся в одной и тоже группе периодической системы?

23. В какой молекуле полярность связи выше: NH3, AsH3, РН3 или SbH3? Обоснуйте ответ, используя значения относительной электроотрицательности элементов.

24. Какой тип связи в молекуле NF3: ионная, ковалентная полярная, ковалентная неполярная, водородная, донорно-акцепторная?

25. В какой паре веществ электронная плотность смещена в сторону атома кислорода: OF2 и СО; С12О и NO; Н2О и OF2? Ответ обоснуйте.

26. В какой молекуле полярность связи выше: NH3, AsH3, РН3, SbH3? Ответ обоснуйте.

 






Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском:

vikidalka.ru - 2015-2024 год. Все права принадлежат их авторам! Нарушение авторских прав | Нарушение персональных данных