Межмолекулярное взаимодействие

Между молекулами проявляется электростатическое и донорно-акцепторное взаимодействие.

а) электростатическое взаимодействие, или Ван-дер-Ваальсовское, определяется взаимодействиями:

- дисперсионным – взаимодействием за счет микродиполей, которые образуются при движении заряженных частиц: атомов, электронов, ядер и др.

- ориентационным – притяжением полярных молекул (диполей)

…

- индукционным – притяжением индуцированных диполей, взаимодействием между полярными и неполярными молекулами.

Все эти силы действуют одновременно и обуславливают агрегатное состояние вещества. Энергия связи незначительна (Е = 6…20 кДж/моль).

б) водородная связь

Водородная связь по прочности превосходит Ван-дер-Ваальсовские силы, но слабее ковалентной связи. Энергия связей - от 8 до 40 кДж/моль.

Связь осуществляется между молекулами, имеющими атомы водорода. Атом водорода имеет малые размеры и один электрон, который смещен в соединениях в сторону более электроотрицательного атома. Такое состояние водорода называется поляризованным.

Такой поляризованный атом водорода способен внедряться в электронную оболочку более отрицательного атома соседней молекулы.

Пример. Н^d+ F^d- Н^d+ - F^d-………. Н^d+ - F^d-

HF ¯

водородная связь

H _® F

s p

Различают межмолекулярную и внутримолекулярную водородную связь.

Так как водородных связей в веществах, как правило, много, то они оказывают существенное влияние на физические и химические свойства соединений. Например, молекулы воды, ассоциированные в агрегаты, образуют вещество с высокой температурой кипения, низкой диссоциацией. Водородная связь играет определенную роль и в механизме наследственности.

в) донорно-акцепторный механизм образования связи

Кроме обменного характера образования ковалентной связи существует донорно-акцепторный механизм, который отличается способом образования общей (связующей) электронной пары.

Пример. Образование молекулы хлорида аммония.

NH₃ + HCl = NH₄Cl.

^.. Н

Строение молекулы аммиака: N ^.. H

^.. H

У азота в аммиаке имеется свободная пара электронов. Эта пара электронов может быть связующей, а атом – донором.

Строение молекулы HCl: H^d+ _®Cl^d-.

У водорода в молекуле НCl имеется свободная орбиталь, так как единственный электрон водорода сместился к атому хлора, поэтому водород может выполнять роль акцептора.

При взаимодействии аммиака и водорода образуется ион аммония:

^.. Н ^d-

H^d+ N ^.. Н

^.. Н

Схема образования молекулы хлорида аммония:

^.. Н

NН₃ N ^.. Н

^.. Н ^.. Н ^d+

+ ® H^d+ N ^.. Н Cl^d-

^.. Н

HCl H^d+ _®Cl^d- NH₄Cl

Все четыре связи азота с водородом равны по энергии. Они отличаются только характером образования. Три связи образованы по обменному типу, четвертая - по донорно-акцепторному.

Донорно-акцепторная связь имеет большое значение для образования комплексных соединений.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: