Химическая связь

Июль 27, 2022

Главная
Химия
Химическая связь

Содержание

2. ПЕРВАЯ И ДР. ЭНЕРГИЯ ИОНИЗАЦИИ (ЭВ) Na 1s22s22p6 3s1 Mg 1s22s22p6 3s2 Al 1s22s22p6 3s23p1
3. e–1 r12 e–2 А rАВ В Молекула Н2: А и В – ядра; е1 и е2
4. ⮀ ⮅ Ψмол= Ψ1(1)Ψ2(2), при обмене электронами Ψмол= Ψ1(2)Ψ2(1) Ψмол= Ψ1(1)Ψ2(2) − Ψ1(2)Ψ2(1) Ψмол= Ψ1(1)Ψ2(2) +
5. РЕЗУЛЬТАТЫ КВАНТОВО-МЕХ. РАСЧЁТА МОЛ-ЛЫ Н2
6. Свойства ковалентной связи а) насыщаемость б) направленность в) поляризуемость Типы ковалентной связи сигма σ пи π
7. Н Н Н2 1s 1s Обменный А В Свободная АО (акцептор) Неподелённая электронная пара (донор НЭП)
8. Пример насыщаемости связи в молекулярном ионе NH4+
9. s s σ-связь s s s p σ-связь 1 2 А) Б) Рис. Перекрывание атомных орбиталей
10. А) Б) d p p p d d В) Рис. Перекрывание АО при образовании π-связей. d
11. б) Направленность ковалентной связи. s ВеН2 возбуждённое нормальное
12. Образование sp-гибридных орбиталей. Гибридизация АО sp
13. Условия гибридизации АО. АО должны быть обязательно разного типа (s, p, и/или d), причём участие s-орбиталей
14. sp2 sp3
15. Таблица 1. Тип гибридизации и пространственная конфигурация молекул
16. 109,5° Рис.10. Форма молекул и влияние НЭП на величину валентного угла в молекуле (на примере sp3-гибридизации).
17. Молекулы с π - связями. π – связь π - связь О‾ О‾ О О ↔
18. в) Поляризуемость ковалентной связи Ковалентная связь По степени поляризации химическую связь подразделяют на: неполярную μ =
19. Ионная связь. Свойства – неспецифичность ненасыщаемость ненаправленность. Ионные соединения не образуют молекул. координационное число – к.ч.
20. к.ч. = 6 к.ч. = 8
21. МЕТОД МОЛЕКУЛЯРНЫХ ОРБИТАЛЕЙ (ММО) 1927-29 гг. Ф. Гунд, Р. Малликен, Р. Ленард-Джонс и др. Основные положения
22. Имеются различные варианты ММО. Наиболее широкое использование получил метод МО ЛКАО «молекулярная орбиталь – есть линейная
23. Образование связывающей ММО Образование разрыхляющей ММО
25. АО МО АО 1s 1s Увеличение энергии Рис.14. Энергетическая диаграмма АО атомов и МО двухатомных молекул
26. АОН диамагнит парамагнит
27. σx* σx πy πz πy* πz* Рис.17. Энергетическая диаграмма АО атомов и МО двухатомных молекул элементов
28. σs σs* σx* σx πy πz πy* πz* 2р 2s АОО Рис.17. Энергетическая диаграмма АО атомов
29. Метод МО при описании металлической связи. N (для 1 см3 порядка 1022–1023) ММО рассматривает металлическую связь
31. (а) ориентационное + ─ + ─ + ─ + ─ + ─ + ─ ± +
32. Водородная связь Н2О Н2Те Н2Sе Н2S СН4 SiН4 GеН4 SnН4 Ткип,°C +100 0 –100 2 3
33. Рис.22. Водородная связь в ионе НF2− и форма молекулярных орбиталей. + − + + − σs*
35. Скачать презентацию

Слайд 2

ПЕРВАЯ И ДР. ЭНЕРГИЯ ИОНИЗАЦИИ (ЭВ)
Na 1s22s22p6 3s1
Mg 1s22s22p6 3s2
Al 1s22s22p6

3s23p1

Слайд 3

e–1 r12 e–2
А rАВ В
Молекула Н2: А и В –

ядра; е1 и е2 – электроны.

r(А1)

r(В2)

Слайд 4

⮀
⮅
Ψмол= Ψ1(1)Ψ2(2),
при обмене электронами
Ψмол= Ψ1(2)Ψ2(1)
Ψмол= Ψ1(1)Ψ2(2) − Ψ1(2)Ψ2(1)
Ψмол= Ψ1(1)Ψ2(2)

+ Ψ1(2)Ψ2(1)

Слайд 5

РЕЗУЛЬТАТЫ КВАНТОВО-МЕХ. РАСЧЁТА МОЛ-ЛЫ Н2

Слайд 6

Свойства ковалентной связи
а) насыщаемость
б) направленность
в) поляризуемость
Типы ковалентной связи
сигма σ
пи π
дельта δ

Слайд 7

Н
Н
Н2
1s
1s
Обменный
А
В
Свободная АО (акцептор)
Неподелённая электронная пара (донор НЭП)
Донорно-акцепторный
Механизмы образования ковалентной связи

Слайд 8

Пример насыщаемости связи в молекулярном ионе NH4+

Слайд 9

s s
σ-связь
s
s
s
p
σ-связь
1
2
А)
Б)
Рис. Перекрывание атомных орбиталей при образовании σ-связи.
1 и 2 –

примеры перекрывания АО, не дающих образование связи.

р р

σ-связь

Г)

σ-связь

В)

Слайд 10

А)
Б)
d p
p p
d d
В)
Рис. Перекрывание АО при образовании π-связей.
d
d
Рис. Перекрывание d-орбиталей

при образовании δ-связи.

Слайд 11

б) Направленность ковалентной связи.
s
ВеН2
возбуждённое
нормальное

Слайд 12

Образование sp-гибридных орбиталей.
Гибридизация АО
sp

Слайд 13

Условия гибридизации АО.
АО должны быть обязательно разного типа (s, p, и/или

d), причём участие s-орбиталей обязательно.
n-АО = n-ГО (гибридных орбиталей).
Обозначение ГО: sp; sp2; sp3; sp2d; sp3d2 «эс-пэ-три-дэ-два».
ГО, имея одинаковую форму и энергию, располагаются в пространстве строго симметрично в стремлении к минимуму энергии с сохранением элементов симметрии исходного набора. Графическое изображение ГО:

В гибридизации принимают участие как электроны, образующие σ-связи, так и НЭП. ГО могут образовывать только сигма -связи.
π-связи в гибридизации не участвуют.

Слайд 14

sp2
sp3

Слайд 15

Таблица 1.
Тип гибридизации и пространственная конфигурация молекул

Слайд 16

109,5°
Рис.10. Форма молекул и влияние НЭП на величину валентного угла в

молекуле (на примере sp3-гибридизации).

СН4 NH3 Н2О

104,3°

НЭП

Молекулы с НЭП.

Так молекула метана СН4 является тетраэдрической (без НЭП), молекула аммиака NH3 с одной НЭП – треугольной пирамидальной, а молекула воды Н2О с двумя НЭП – угловой.

sp3

Слайд 17

Молекулы с π - связями.
π – связь
π - связь
О‾
О‾
О
О
↔
↔

SO42-

Слайд 18

в) Поляризуемость ковалентной связи
Ковалентная связь
По степени поляризации химическую связь подразделяют

на:
неполярную μ = 0 и ∆χ=0, типа Н2, О2, Сℓ2 и т.д.
полярную. Средняя поляризация, у атомов разная ЭО и размеры, типа Н–Сℓ, Н–О и др.
ионную. Предельная поляризация и ионизация ковалентной связи.

Слайд 19

Ионная связь.
Свойства –
неспецифичность
ненасыщаемость
ненаправленность.
Ионные соединения не

образуют молекул.

координационное число – к.ч.

Слайд 20

к.ч. = 6
к.ч. = 8

Слайд 21

МЕТОД МОЛЕКУЛЯРНЫХ ОРБИТАЛЕЙ (ММО)
1927-29 гг. Ф. Гунд, Р. Малликен, Р. Ленард-Джонс

и др.
Основные положения метода МО:
При образовании молекулы электроны переходят с АО на молекулярные орбитали МО, двигаясь в поле всех ядер.
Молекулярные орбитали являются многоцентровыми.
МО также как и АО характеризуются тремя квантовыми числами: главным n, побочным ℓ, магнитным mℓ; определяющими их энергию, число и ориентацию в пространстве.
Обозначают МО буквами греческого алфавита, сходными с латинскими буквами, принятыми для обозначения АО:
АО s p d f
МО σ π δ φ
Заполнение МО электронами подчиняется тем же принципам, что и АО: а) принцип минимума энергии;
б) принцип Паули;
в) правило Гунда.

Слайд 22

Имеются различные варианты ММО. Наиболее широкое использование получил метод МО ЛКАО

«молекулярная орбиталь – есть линейная комбинация атомных орбиталей».
Принцип линейной комбинации подразумевает конструирование МО путём сложения и вычитания волновых функций электронов исходных АО.

Линейная комбинация двух s-орбиталей (молекула Н2) даёт столько же молекулярных орбиталей МО в виде:
ψ+ = с1ψ1 + с2ψ2 и ψ– = с1ψ1 – с2ψ2,
ψ+ - связывающая МО – (волновая функция - при сложении исходных АО ).
ψ– - разрыхляющая МО – (волновая функция- при вычитании исходных АО).

Слайд 23

Образование связывающей ММО
Образование разрыхляющей ММО

Слайд 24

Слайд 25

АО МО АО
1s
1s
Увеличение энергии
Рис.14. Энергетическая диаграмма АО атомов и МО двухатомных

молекул элементов первого периода.

–ΔΕ

+ΔΕ

Н2

Энергетические диаграммы метода МО

Слайд 26

АОН
диамагнит
парамагнит

Слайд 27

σx*
σx
πy
πz
πy* πz*
Рис.17. Энергетическая диаграмма АО атомов и МО двухатомных молекул элементов

2-ого периода.

2р

Энергия

АОО

2р

АОО

σ1s < σ1s* < σ2s < σ2s* < πy = πz < σx < πy* = πz* < σx*

парамагнит

диамагнит

Слайд 28

σs
σs*
σx*
σx
πy
πz
πy* πz*
2р
2s
АОО
Рис.17. Энергетическая диаграмма АО атомов и МО двухатомных молекул элементов

2-ого периода.

Слайд 29

Метод МО при описании металлической связи.
N (для 1 см3 порядка 1022–1023)
ММО

рассматривает металлическую связь как предельно делокализованную ковалентую связь.

Слайд 30

Слайд 31

(а) ориентационное
+ ─
+ ─
+ ─
+ ─
+ ─
+ ─
±
+
─
±
±
+─
+─
а)
б)
в)
μинд≠0
μ=0
(б) индукционное
(в) дисперсионное

Межмолекулярное взаимодействие.

Ван-дер-Ваальс, 1873г.

Слайд 32

Водородная связь
Н2О
Н2Те
Н2Sе
Н2S
СН4
SiН4
GеН4
SnН4
Ткип,°C
+100
0
–100
2
3
4
5
Период
Рис.21. Влияние водородной связи на температуру кипения ряда бинарных водородных

соединений.

межмолекулярная

внутримолекулярная

фтороводород

салициловый альдегид

Слайд 33

Рис.22. Водородная связь в ионе НF2− и форма молекулярных орбиталей.
+
−
+
+
−
σs*
+
−
−
+
+
σs
Форма МО
АОН

Н2F2 ⮀ Н+ + НF2−

[F---Н---F]−

Химическая связь

Содержание

ПЕРВАЯ И ДР. ЭНЕРГИЯ ИОНИЗАЦИИ (ЭВ)Na 1s22s22p6 3s1Mg 1s22s22p6 3s2Al 1s22s22p6

e–1 r12 e–2 А rАВ ВМолекула Н2: А и В –

⮀⮅Ψмол= Ψ1(1)Ψ2(2), при обмене электронамиΨмол= Ψ1(2)Ψ2(1)Ψмол= Ψ1(1)Ψ2(2) − Ψ1(2)Ψ2(1) Ψмол= Ψ1(1)Ψ2(2)

РЕЗУЛЬТАТЫ КВАНТОВО-МЕХ. РАСЧЁТА МОЛ-ЛЫ Н2

Свойства ковалентной связиа) насыщаемостьб) направленностьв) поляризуемостьТипы ковалентной связисигма σпи πдельта δ

ННН21s1sОбменныйАВСвободная АО (акцептор)Неподелённая электронная пара (донор НЭП)Донорно-акцепторныйМеханизмы образования ковалентной связи

Пример насыщаемости связи в молекулярном ионе NH4+

s sσ-связьssspσ-связь12А)Б)Рис. Перекрывание атомных орбиталей при образовании σ-связи.1 и 2 –

А)Б)d pp pd dВ)Рис. Перекрывание АО при образовании π-связей.ddРис. Перекрывание d-орбиталей

б) Направленность ковалентной связи. sВеН2возбуждённоенормальное

Образование sp-гибридных орбиталей.Гибридизация АОsp

Условия гибридизации АО.АО должны быть обязательно разного типа (s, p, и/или

sp2sp3

Таблица 1.Тип гибридизации и пространственная конфигурация молекул

109,5°Рис.10. Форма молекул и влияние НЭП на величину валентного угла в

Молекулы с π - связями.π – связь π - связьО‾О‾ОО↔ ↔

в) Поляризуемость ковалентной связи Ковалентная связьПо степени поляризации химическую связь подразделяют

Ионная связь.Свойства – неспецифичность ненасыщаемость ненаправленность. Ионные соединения не

к.ч. = 6к.ч. = 8

МЕТОД МОЛЕКУЛЯРНЫХ ОРБИТАЛЕЙ (ММО)1927-29 гг. Ф. Гунд, Р. Малликен, Р. Ленард-Джонс