Химическая связь

Химическая связь

Химическая связь - это понижение энергии атомов при образовании молекулы.

Параметры химической связи:

Энергия
Длина
Валентный угол
Кратность
Полярность

Длина связи

Длина связи – это расстояние между связанными атомами или между

Валентный угол

Валентный угол – это угол между воображаемыми линиями соединяющими центры

Энергия связи:

Энергией химической связи называется энергия которая выделяется при образовании связи

1А0 = 10-10м

Зависимость энергии связи от длины:

Химическая связь

Химической связью называется взаимодействие двух или нескольких атомов, которое приводит

Кратность связи

Кратность связи – это количество связей образующихся между атомами.

Примеры:

Теории химической связи

Теории химической связи

Льюис - теория ковалентной связи - химическая связь образуется

Реальный заряд на атоме в соединении называют эффективным зарядом атома δ.

Чисто ионная связь практически никогда не образуется. Но во всех случаях

Полярность химической связи

Полярность химической связи

Полярность химической связи

Если электроотрицательность атомов образующих связь различна, то молекула является

Дипольный момент

Дипольный момент – это векторная величина.
Вектор дипольного момента направлен

Дипольный момент

Н+

Н+

О2-

μ1=1,53D

μ2=1,53D

μ= μ1 + μ2 = 1,84D

μ

D = 3.3·10-30 Кл·м

Дипольный момент

Типы химических связей

Ковалентная
а) неполярная
б) полярная
Ионная
Металлическая
Межмолекулярные связи:
а) водородная
б)

Ковалентная связь

Ковалентная неполярная – это связь образующаяся между атомами с одинаковой

Ковалентная теория

Два основных подхода ковалентной теории, два квантово-механических метода: метод валентных

Метод валентных связей (МВС)

Образование химической связи в молекуле Н2

↑↑

↑↓

Образование ковалентной связи

Образование химической связи согласно МВС происходит при условии:
спины электронов

Второй принцип МВС :
Принцип максимального перекрывания атомных орбиталей.
(связь образуется

Свойства ковалентной связи

Насыщаемость – показывает, что атом образует не любое, а

Свойства ковалентной связи

Свойства ковалентной связи

Направленность – в зависимости от перекрывания и симметрии образованные

σ - связь

Если перекрывание происходит вдоль линии соединяющей ядра атомов, то

π - связь

π – связь возникает при перекрывании электронных облаков по

δ - связь

δ - связь образуется за счет перекрывания всех

Гибридизация атомных орбиталей

Гибридизация – это изменение первоначальной формы атомных орбиталей приводящее

Тип гибридизации BeCl2

Тип гибридизации BCl3

Тип гибридизации CH4

sp3- гибридизация

Влияние количества неподеленных пар на геометрию молекул.

Конфигурация молекул с ковалентными связями

Геометрические структуры сложных молекул по Гиллеспи

Как определить тип гибридизации?

Нужно рассмотреть АО центрального атома в молекуле.
В гибридизации

Достоинства МВС

1. МВС позволяет определить максимальную ковалентность. (максимальное число валентных атомных

Недостатки МВС

1. МВС считает все связи локализованными, двухцентровыми.
2. МВС не

Поляризация и поляризуемость химической связи

Смещение электронов, осуществляющих химическую связь, в сторону

Метод молекулярных орбиталей (ММО)

В основе ММО лежит представление о химической связи

Основные положения ММО

Основные положения ММО

МО - делокализованные и многоцентровые.
АО должны быть близкими

Основные положения ММО

Связывающая МО – МО, энергия которой ниже энергии исходных

Модель образования σсв и σр МО

σр МО

σсв

s AO

s AO

Метод МО, молекула Н2

Метод МО, молекула Н2

Схема образования σ и π

связывающих и разрыхляющих МО при комбинации атомных

Двухатомные гомоядерные молекулы элементов второго периода

валентные орбитали атомов одинаковы: 2s -,

2pz АО при сложении образуют πzсвяз. – и πzразр. – МО.

Метод МО

Метод МО

ММО объясняет изменение прочности связи при ионизации молекул.

Удаление связывающего электрона (например,

Двухатомные гетероядерные молекулы

в связывающую МО больший вклад вносят АО более ЭО-го

Метод МО

Трёхатомные линейные молекулы

Энергетическая диаграмма молекулы ВеН2
Орбитали более отрицательных атомов водорода (1s)

Достоинства ММО

ММО позволяет:
1) рассчитать распределение электронной плотности в молекуле;
2) определить энергию

Общее в МВС и ММО

Химическая связь - обобщение электронов.
Для образования

Различие МВС и ММО

1) ММО основывается на делокализации не только π

Ионная связь

Ионная связь
Энергия связи определяется силами электростатического взаимодействия противоположно заряженных ионов
Ионные

Ненасыщаемость и ненаправленность

Правило Магнуса – Гольдшмидта: координационное число для данного

Ненасыщаемость и ненаправленность

Ион притягивает независимо от направления неограниченное число противоположно

Ионная связь

Ионные соединения при обычных условиях – твердые и прочные, но

Водородная связь это связь между сильно электроотрицательными атомами посредством атома водорода.
Водородная

X – H … Y
H2O … H – O – H
F

Водородная связь в ДНК

Металлическая связь

Металлическая связь

Особенности
1.Высокая электропроводность и теплопроводность.
2. Высокое координационное число атомов.

Металлическая связь

Описывают только с помощью ММО - зонной теорией кристаллов.
Зона, занятая

Металлическая связь

Между валентной зоной и зоной проводимости - зона, в которой