Химическая связь

Химическая связь–электростатич. взаимодействие связывающее атомы в ионы, молекулы, кристаллы
Основное условие

Характеристики связи

Длина химической связи (l св) - расстояние между ядрами атомов

Энергия связи (Есв) – это энергия, выделяющаяся при образовании хим. связи

Валентный угол образован воображаемыми линиями, соединяющими центры взаимодействующих атомов
O

Дипольный момент – колич-ная характеристика полярности связи
μ = ∑qэфф⋅lдип
qэфф– эффект.

О=С = О
= 0
О
Н Н
μ ≠ 0

Типы химических связей

Распределение электронной плотности между взаимод-ми атомами определяет тип

Типы химических связей

Ковалентная неполярная – это связь образующаяся между атомами с

Полярная и неполярная ковалентная связь

Полярная ковалентная связь

Неполярная ковалентная связь

Ковалентная связь

Для объяснения механизма образования ковалентной хим. связи разработано несколько методов

Метод валентных связей (ВС)

Связанные между собой атомы в молекуле удерживаются вместе

Основные положения метода ВС

Ков. связь образуют два электрона с противоположными спинами,

Донорно-акцепторный механизм образования связи

связывающие эл-ные пары образ-ся объединением пары вал. электронов

Свойства ковалентной связи

Направленность хим. связи обусловлена перекрыванием электронных облаков
- соединение атомов между

Насыщаемость – макс. возможное число связей, определяемое общим числом задействованных орбиталей

Типы перекрывания атомных АО

σ -взаимодействие возникает при перекрывании орбиталей s

H⎯C ≡ C⎯H

δ - (дельта) взаимодействие, при которой перекрываются d-орбитали четырьмя лепестками
По

Кратность хим. связи - число общих электронных пар, реализующих связь между

Гибридизация АО

Это мат-ий прием отыскания новых волновых функций, удовлетворяющих условию равнопрочности

Основные положения гибридизации

Гибридизуются только орбитали центрального атома
Гибридизуются АО с близкой

Гибридные орбитали более вытянуты в пространстве и обеспечивают более полное перекрывание

Всего 11 типов гибридизации
Чаще встречается 4 типа:
sp, sp2, sp3, sp3d2

При образовании молекулы BeCl2 происходит гибридизация АО Be

Be (2s2)
Cl(3s23p5)

SP – гибридизация

180°

AlCl3

sp2 - гибридизация

3s23p1

Al
Al*

120°

sp3 - гибридизация АО атома углерода в СН4

Скелетная и пространственная модели молекулы метана

NH3 H2O

sp3 - гибридизация

sp3d2 – гибридизация

SF6

S 3s23p4

F 2s22p5

В гибридизации могут участвовать:

Одноэлектронные орбитали
Орбитали со спаренными электронами
Орбитали без электронов
Геометрия молекул

Ионная связь

Это предельный случай полярной ковалентной связи, когда степень ионности

Ионная связь

Энергия связи определяется силами электростатического взаимодействия противоположно заряженных ионов
Ионные

Свойства ионной связи

Ненаправленность и ненасыщаемость
Ненаправленность – способность иона данного знака (+,-) притягивать к себе

Молекулы хлороводорода

Ионная
кристаллическая решётка

Ионные соединения при обычных условиях – твердые и прочные, но хрупкие

Поляризация

Это влияние друг на друга ионов, которое приводит к деформации электронных

Поляризуемость - деформация электронного облака в электрическом поле
Поляризующая способность - деформирующее

Поляризуемость иона

возрастает с ув-м размеров иона
Li+ – Na+ – K+

Поляризующая способность ионов

зависит от заряда, размера и типа иона
Чем > заряд

Влияние поляризации на свойства соединений:

растворимость
термич. устойчивость
окраску

Пример
AgCl хуже растворим в воде, чем NaCl и KСl
Причина
более

Металлическая связь

образуется в металлах и их сплавах Осуществляется между ионами, атомами

Природа металлической связи основана на обобществлении валентных электронов, т.к. валентных электронов

Теория электронного газа

Все валентные электроны свободны и принадлежат всей крист. решетке.

Межмолекулярные взаимодействия с энергией 0,8 — 8,16 кДж/моль

называют силами Ван дер

Водородная связь бывает внутримолекулярная (чаще в орг. молекулах) и межмолекулярная (HF,

Cхема образования водородной связи между молекулами H2O

Н О

Н

О

Н

Н

Н О

Н

:О

Н

Н