Химическая связь. Типы кристаллических решеток

Содержание

Слайд 2

Химическая связь- взаимодействие между атомами, приводящее к образованию устойчивой системы- молекулы, иона, кристалла.

Химическая связь- взаимодействие между атомами, приводящее к образованию устойчивой системы- молекулы,

иона, кристалла.
Слайд 3

Возникает между атомами, имеющими большую разность электроотрицательности (более 2); Образуется между

Возникает между атомами, имеющими большую разность электроотрицательности (более 2);
Образуется между атомами

наиболее активных металлов и неметаллов;
При образовании ионной связи атом металла отдает свои электроны атому неметалла, при этом каждый из атомов получает завершенный энергетический уровень. +
ПРИМЕР: Li _ 1 е Li катион
2 1 2
_
F + 1 е F анион
2 7 2 8

Ионная связь – это электростатическое притяжение между ионами;

+3

+3

+3

+9

+9

Слайд 4

- ОН , -2 SO, - Cl

-
ОН ,
-2
SO,
-
Cl

Слайд 5

Вещества с ионной связью при н.у. находятся в твердом агрегатном состоянии

Вещества с ионной связью при н.у. находятся в твердом агрегатном состоянии

и образуют кристаллы с ионной кристаллической решеткой

В узлах ионной кристаллической решетки находятся ионы, между которыми присутствует ионная связь
Физические свойства: тугоплавкие, нелетучие, твердые, но хрупкие, многие растворимы, в растворах и расплавах проводят электрический ток (щелочи, соли и др.)
Ионная связь является крайним случаем ковалентной полярной связи

Слайд 6

это химическая связь, возникающая в результате образования общей электронной пары между взаимодействующими атомами. Ковалентная связь

это химическая связь, возникающая в результате образования общей электронной пары между

взаимодействующими атомами.

Ковалентная связь

Слайд 7

Схема 2 обменный донорно- акцепторный полярная неполярная σσ (сигма) – связь

Схема 2

обменный

донорно-
акцепторный

полярная

неполярная

σσ (сигма) –
связь

ππ (π (пиπ (пи)π (пи) – связь

простая

двойная

тройная

Слайд 8

Механизмы образования ковалентной связи

Механизмы образования ковалентной связи

Слайд 9

Обменный механизм образования ковалентной связи ☼ Действует, когда атомы образуют общие

Обменный механизм образования ковалентной связи

☼ Действует, когда атомы образуют общие электронные

пары за счёт объединения неспаренных электронов.
Например:
Н2 – водород Н• + •Н → Н ׃ Н или Н - Н ;
НCl – хлороводород или соляная кислота
Н• + • Cl → Н Cl или H – Cl ;
3. N2 – азот N • + • N → N N или N N.

••

••

••

••

••

••

••

••

••

•••





•••

••

••



Слайд 10

Донорно-акцепторный механизм образования ковалентной связи ☼ Действует между веществами донором и

Донорно-акцепторный механизм образования ковалентной связи

☼ Действует между веществами донором и

акцептором.
Донор – вещество, у которого имеется свободная электронная пара.
Акцептор – вещество, у которого имеется свободная орбиталь.
Аммиак Соляная Ион аммония
кислота
(донор) (акцептор)

Н

Н

N

H

..

-

-

І

+

H Cl



+


[ ]

-

-

-

H

H

H

H

N

••

+

Cl


Слайд 11

Степень смещения электронных пар ☼Зависит от ЭЛЕКТРООТРИЦАТЕЛЬНОСТИ элементов. Ряд электроотрицательности: F,

Степень смещения электронных пар

☼Зависит от ЭЛЕКТРООТРИЦАТЕЛЬНОСТИ элементов.
Ряд электроотрицательности: F, O, N,

C l, Br, S, C, P, Si
НЕПОЛЯРНАЯ ковалентная связь – это связь, образованная между атомами с одинаковой электроотрицательностью.
Например : H – H; Cl – Cl; N N.
ПОЛЯРНАЯ ковалентная связь – это связь, образованная между атомами с разной электроотрицательностью.
Например: H – Cl; H – S – H.

ІІІ

Слайд 12

Слайд 13

Кратность ковалентной связи ☼Зависит от числа общих электронных пар, связывающих атомы.

Кратность ковалентной связи

☼Зависит от числа общих электронных пар, связывающих атомы.
Бывает:
ПРОСТАЯ «

- » - это одна σ-связь;
ДВОЙНАЯ « » - это одна σ-связь и одна π-связь;
3. ТРОЙНАЯ « » - это одна σ-связь и две π- связи.

ІІ
ІІІ

Слайд 14

Длина связи – расстояние между центрами двух соседних атомов (зависит от

Длина связи – расстояние между центрами двух соседних атомов (зависит от

радиуса атома и кратности связи);
Энергия связи – количество энергии, которую нужно затратить на разрыв 1 моля связи;
Кратность связи – число общих электронных пар между двумя атомами;
Валентный угол – угол между лучами, выходящими из центра одного атома к центрам двух соседних атомов;
Полярность связи – неравномерное распределение электронной плотности между атомами в молекуле

Параметры ковалентной связи:

Слайд 15

насыщаемость – молекулы и ионы имеют определенный состав, т.к. образуется определенное

насыщаемость – молекулы и ионы имеют определенный состав, т.к. образуется определенное

и ограниченное число связей;
направленность – электронные облака могут перекрываться в разном направлении и образовывать σ- и π- связи;
поляризуемость – изменяется полярность под действием внешнего электрического поля.
Для веществ с ковалентной связью характерны молекулярные и атомные кристаллические решетки.

Свойства ковалентной связи:

Слайд 16

газами жидкостями твердыми -- аморфные (расположение частиц в них неупорядоченное, например

газами
жидкостями
твердыми
-- аморфные (расположение частиц в них неупорядоченное, например – стекло,

смола, полимеры и др.)
-- кристаллические (характеризуются упорядоченной структурой – NaCl, KNO3 ….)

Вещества с ковалентной связью бывают при обычных условиях:

Слайд 17

При кристаллизации веществ с ковалентной связью образуется два типа кристаллических решеток:

При кристаллизации веществ с ковалентной связью образуется два типа кристаллических решеток:


Атомная (в узлах находятся атомы, между которыми присутствуют ковалентные связи – алмаз, SiC, SiO2, Al2O3 и др.)
Молекулярные (в узлах находятся молекулы, между которыми присутсвуют слабые силы межмолекулярного взаимодействия – I2,
О2, СО2 и др.)
Слайд 18

Металлическая химическая связь осуществляется свободными электронами, общими для всего кристалла. Металлы

Металлическая химическая связь осуществляется свободными электронами, общими для всего кристалла.

Металлы образуют

металлические кристаллические решетки, в узлах которых находятся катион-атомы, а между ними «электронный газ», определяющий такие физические свойства металлов, как металлический блеск, тепло и электропроводность.
Слайд 19

Механизм образования металлической связи: 0 n+ М - nē = М

Механизм образования металлической связи:

0 n+
М - nē =

М
Например:
для элементов (металлов) Ι группы главной
0 1+
подгруппы М - 1ē = М ;
для элементов (металлов) Ι Ι группы главной
0 2+
подгруппы М - 2ē = М .
Слайд 20

ненасыщенная; ненаправленная. Особенности металлической связи: сравнительно небольшое количество электронов одновременно связывает

ненасыщенная;
ненаправленная.
Особенности металлической связи: сравнительно небольшое количество электронов одновременно связывает множество атомных

ядер – связь делокализована. Эти электроны свободно перемещаются по всему кристаллу («электронный газ»), который в целом нейтрален.
Характерна металлическая кристаллическая решетка, в узлах которой находятся положительно заряженные ионы и свободные атомы, между ними находятся отрицательно заряженные электроны.

Свойства металлической связи:

Слайд 21

Водородная химическая связь – это электростатическое притяжение между положительно поляризованными атомами

Водородная химическая связь – это электростатическое притяжение между положительно поляризованными атомами

водорода одной молекулы и отрицательно поляризованными атомами (F, O, N) другой молекулы. Механизм образования водородной связи близок к донорно-акцепторному ( R –Н δ+ …. Э δ- – R)
Слайд 22

Водородная связь Межмолекулярная водородная связь – это связь между атомами водорода

Водородная связь

Межмолекулярная водородная связь – это
связь между атомами водорода одной
молекулы и

сильноотрицательными
элементами(O, N, F) другой молекулы.
Н О - - - - Н О Н Н
Н Н - - - - О Н - - - - О Н

|

|

|

|

|

|

|

|

Слайд 23

Водородная связь Внутримолекулярная водородная связь – эта связь возможна при наличии

Водородная связь

Внутримолекулярная водородная связь –
эта связь возможна при наличии в

одной
молекуле и электроноакцепторной
группы и электронодонорного атома.

Например в молекуле
ДНК: І І
А-Т
Г-Ц
Г-Ц
Т-А
І І

Слайд 24

Слайд 25

Физическая природа химической связи едина – это ядерно-электронное взаимодействие. Деление химической

Физическая природа химической связи едина – это ядерно-электронное взаимодействие.
Деление химической связи

на виды условно и связано с природой химических элементов:
А) металлы (большие размеры атомов, малая электроотрицательность, способны отдавать электроны, превращаясь в катионы);
Б) неметаллы (малые размеры атомов, большая электроотрицательность, способны принимать электроны, превращаясь в анионы).
Природа химической связи едина, и ионную связь можно рассматривать как предельный случай ковалентной связи, поэтому говорят о степени ионной связи. Даже в таком соединении, как CsF, ионная связь выражена только на 89%.

Единство химической связи

Слайд 26

Резких границ между разными видами химических связей нет, все виды химической связи имеют единую электрическую природу.

Резких границ между разными видами химических связей нет, все виды химической

связи имеют единую электрическую природу.
Слайд 27

Что представляют собой ионы? Ионы – это положительно или отрицательно заряженные

Что представляют собой ионы?
Ионы – это положительно или отрицательно заряженные

частицы, в которые превращаются атомы или группы атомов в результате отдачи электронов (окисления) или присоединения электронов (восстановления).
Какая химическая связь связывает ионы?
Ионная.
Какие частицы связываются ковалентной связью?
Атомы. Синоним ковалентной связи – атомная связь.
Для атомов каких элементов характерна металлическая связь?
Для атомов металлов, имеющих на внешнем уровне в основном 1 – 3 электрона и сравнительно большой радиус атома.
Где встречается водородная связь?
В биополимерах – в двойной спирали молекулы ДНК, между молекулами растворителя и молекулами растворенного вещества (растворение этанола в воде).

Дайте ответы на вопросы:

Слайд 28

Выполните упражнение №1 Из предложенного списка распределите формулы веществ в таблице

Выполните упражнение №1

Из предложенного списка распределите формулы веществ
в таблице по соответствующим

столбикам:
PCl 5, CH 4 , Fe, O2, P2O5, HF, CsF, Cu2O, KCl, N2, P4, FeO
Слайд 29

Выполните упражнение №2 Покажите образование ионной связи в соединениях: Cu2O, KCl.

Выполните упражнение №2

Покажите образование ионной
связи в соединениях:
Cu2O, KCl.