Зависимость свойств веществ от их строения. Химическая связь. Основные виды химической связи

Сентябрь 9, 2022

Главная
Химия
Зависимость свойств веществ от их строения. Химическая связь. Основные виды химической связи

Содержание

2. Вещество (более 70 млн.) Что надо знать о каждом веществе? Формула (из чего состоит) Структура (как
3. Иерархия структуры вещества Атом Молекула Наноуровень Объемный (макро) уровень У всех веществ Только у веществ молекулярного
4. Вещества молекулярного и немолекулярного строения
5. Вещества
6. Вещества Хлорид натрия Формульная единица NaCl
7. Вещества Диоксид кремния Формульная единица SiO2 Минералогический музей имени Ферсмана находится возле входа в Нескучный сад.
8. Разнообразие химических структур. пропеллан C5H6 коронен (супербензол) C24H12 кавитанд C36H32O8
9. катенан Разнообразие химических структур.
10. катенан Разнообразие химических структур.
11. лист Мебиуса Разнообразие химических структур.
12. Молекула Молекула – устойчивая система, состоящая из нескольких атомных ядер и электронов. Атомы объединяются в молекулы
13. Главная движущая сила образования химической связи между частицами вещества – уменьшение общей энергии системы.
14. Основные типы химической связи: Ионная Ковалентная Металлическая Основные межмолекулярные взаимодействия: Водородные связи Ван-дер-Ваальсовы связи
15. Ионная связь Если связь образуют атомы с резко различающимися значениями электроотрицательности (ΔОЭО ≥ 1,7), общая электронная
16. Ионная связь Кулоновский потенциал сферически симметричен, направлен во все стороны, поэтому ионная связь ненаправлена. Кулоновский потенциал
17. Ионная связь Соединения с ионным типом связи твердые, хорошо растворимые в полярных растворителях, имеют высокие температуры
18. Ионная связь Кривая I: притяжение ионов, если бы они представляли собой точечные заряды. Кривая II: отталкивание
19. Химическая связь в молекулах Химическую связь в молекулах можно описать с позиций двух методов: - метода
20. Метод валентных связей Теория Гейтлера-Лондона Основные положения метода ВС: 1. Связь образуют два электрона с противоположными
21. Образование молекулы водорода: dсв — длина связи; Есв — энергия связи.
22. При сближении двух атомов возникают силы притяжения и отталкивания: 1) притяжения: «электрон-ядро» соседних атомов; 2) отталкивания:
23. Образование молекулы водорода: Молекулярное двухэлектронное облако, обладающее максимальной электронной плотностью.
24. Химическая связь, осуществляемая общими электронными парами, называется ковалентной. Общая электронная пара может образоваться двумя способами: 1)
25. Способы перекрывания атомных орбиталей при образовании ковалентной связи Если образование максимальной электронной плотности связи происходит по
26. Способы перекрывания атомных орбиталей при образовании ковалентной связи Если образование максимальной электронной плотности связи происходит по
27. Полярная и неполярная ковалентная связь 1) Если связь образуют одинаковые атомы, двухэлектронное облако связи распределяется в
28. Полярная ковалентная связь Дипольный момент связи H+δCl-δ или H+0,18Cl-0,18 Где ±δ — эффективный заряд атома, доля
29. Полярная ковалентная связь Дипольный момент молекулы Дипольный момент молекулы равен сумме векторов дипольных моментов связей с
30. Полярная ковалентная связь Дипольный момент молекулы В произведении μ = δl обе величины разнонаправлены. Поэтому надо
31. Полярная ковалентная связь Дипольный момент молекулы Может ли молекула быть неполярной, если все связи в ней
32. Полярная ковалентная связь Молекулы, состоящие из трех атомов и более (АВ2, АВ3, АВ4, АВ5, АВ6) ,
33. Сравнение ионной и ковалентной полярной связей Ионную связь следует рассматривать как крайний случай ковалентной полярной связи.
34. Сравнение характеристик ионной и ковалентной полярной связей Ковалентная связь: насыщена и направлена Насыщаемость (максимальная валентность) —
35. Сравнение характеристик ионной и ковалентной полярной связей Направленность связи задают валентные углы. Валентные углы определяют экспериментально
36. Сравнение свойств веществ с ионными и ковалентными связями Ковалентные связи Атомные кристаллы Молекулярные кристаллы Между атомами
37. Сравнение свойств веществ с ионными и ковалентными связями Молекулярный кристалл Температура плавления 112,85 °С
38. Сравнение свойств веществ с ионными и ковалентными связями Атомный ковалентный кристалл Температура плавления ≈ 3700 °С
39. Сравнение свойств веществ с ионными и ковалентными связями Ионные связи между ионами в кристалле твердость и
40. Сравнение свойств веществ с ионными и ковалентными связями Ионный кристалл Температура плавления ≈ 800 °С
41. Металлическая связь Металлическая связь осуществляется электронами, принадлежащими всем атомам одновременно. Электронная плотность делокализована - «электронный газ».
42. Межмолекулярные связи. 1. Водородная связь Притяжение между атомом водорода (+) одной молекулы и атомом F, O,
43. Межмолекулярные связи. 2. Водородная связь в ДНК
44. Межмолекулярные связи. 3. Водородные связи в воде
45. Межмолекулярные связи. 4. Образование водородных связей в воде жидкая вода превращение воды в лед
46. Межмолекулярные связи. 5. Ван-дер-ваальсовы связи Даже если между молекулами нет водородных связей, молекулы всегда притягиваются друг
48. Скачать презентацию

Слайд 2

Вещество (более 70 млн.)
Что надо знать о каждом веществе?
Формула (из чего

состоит)
Структура (как устроено)
Физические свойства
Химические свойства
Способы получения (лаб. и промышл.)
Практическое применение

Слайд 3

Иерархия структуры вещества
Атом
Молекула
Наноуровень
Объемный (макро) уровень
У всех веществ
Только у веществ молекулярного строения
Все вещества состоят

из атомов, но не все – из молекул.

Все 4 уровня – объект изучения химии

У всех веществ

Слайд 4

Вещества молекулярного и немолекулярного строения

Слайд 5

Вещества

Слайд 6

Вещества
Хлорид натрия
Формульная единица NaCl

Слайд 7

Вещества
Диоксид кремния
Формульная единица SiO2
Минералогический музей имени Ферсмана находится возле входа

в Нескучный сад. Адрес: Москва, Ленинский проспект, дом 18, корпус 2.

Слайд 8

Разнообразие химических структур.
пропеллан
C5H6
коронен
(супербензол)
C24H12
кавитанд C36H32O8

Слайд 9

катенан
Разнообразие химических структур.

Слайд 10

катенан
Разнообразие химических структур.

Слайд 11

лист Мебиуса
Разнообразие химических структур.

Слайд 12

Молекула
Молекула – устойчивая система, состоящая из нескольких атомных ядер и электронов.
Атомы

объединяются в молекулы путем образования химических связей.
Главная движущая сила образования молекулы из атомов – уменьшение общей энергии.
Молекулы имеют геометрическую форму, характеризующуюся расстояниями между ядрами и углами между связями.

Слайд 13

Главная движущая сила образования химической связи между частицами вещества – уменьшение

общей энергии системы.

Слайд 14

Основные типы химической связи:
Ионная
Ковалентная
Металлическая
Основные межмолекулярные взаимодействия:
Водородные связи
Ван-дер-Ваальсовы связи

Слайд 15

Ионная связь
Если связь образуют атомы с резко различающимися значениями электроотрицательности (ΔОЭО

≥ 1,7), общая электронная пара практически полностью смещается в сторону более электроотрицательного атома.

Na Cl +Na :Cl-
ОЭО 0,9 3,16
∆ 2,26

Анион Катион

Химическая связь между ионами, возникающая за счет их электростатического притяжения, называется ионной.

Слайд 16

Ионная связь
Кулоновский потенциал сферически симметричен, направлен во все стороны, поэтому ионная

связь ненаправлена.
Кулоновский потенциал не имеет ограничений на количество присоединяемых противоионов — следовательно, ионная связь ненасыщаема.

Слайд 17

Ионная связь
Соединения с ионным типом связи твердые, хорошо растворимые в полярных

растворителях, имеют высокие температуры плавления и кипения.

Слайд 18

Ионная связь
Кривая I: притяжение ионов, если бы они представляли собой точечные

заряды.
Кривая II: отталкивание ядер в случае сильного сближения ионов.
Кривая III: минимум энергии Е0 на кривой соответствует равновесному состоянию ионной пары, при котором силы притяжения электронов к ядрам скомпенсированы силами отталкивания ядер между собой на расстоянии r0,

Слайд 19

Химическая связь в молекулах
Химическую связь в молекулах можно описать с позиций

двух методов:
- метода валентных связей, МВС
- метода молекулярных орбиталей, ММО

Слайд 20

Метод валентных связей
Теория Гейтлера-Лондона
Основные положения метода ВС:
1. Связь образуют два электрона

с противоположными спинами, при этом происходит перекрывание волновых функций и увеличивается электронная плотность между ядрами.
2. Связь локализована в направлении максимального перекрывания Ψ-функций электронов. Чем сильнее перекрывание, тем прочнее связь.

Слайд 21

Образование молекулы водорода:
dсв — длина связи;
Есв — энергия связи.

Слайд 22

При сближении двух атомов возникают силы притяжения и отталкивания:
1) притяжения: «электрон-ядро»

соседних атомов;
2) отталкивания: «ядро-ядро», «электрон-электрон» соседних атомов.

Образование молекулы водорода:
Н· + ·Н → Н:Н

Слайд 23

Образование молекулы водорода:
Молекулярное двухэлектронное облако, обладающее максимальной электронной плотностью.

Слайд 24

Химическая связь, осуществляемая общими электронными парами, называется ковалентной.
Общая электронная пара может

образоваться двумя способами:
1) в результате объединения двух непарных электронов:
2) в результате обобществления неподеленной электронной пары одного атома (донора) и пустой орбитали другого (акцептора).

Два механизма образования ковалентной связи:
обменный и донорно-акцепторный.

Слайд 25

Способы перекрывания атомных орбиталей при образовании ковалентной связи
Если образование максимальной электронной

плотности связи происходит по линии, соединяющей центры атомов (ядра), то такое перекрывание называется σ-связью:

Слайд 26

Способы перекрывания атомных орбиталей при образовании ковалентной связи
Если образование максимальной электронной

плотности связи происходит по обе стороны линии, соединяющей центры атомов (ядра), то такое перекрывание называется π-связью:

Слайд 27

Полярная и неполярная ковалентная связь
1) Если связь образуют одинаковые атомы, двухэлектронное

облако связи распределяется в пространстве симметрично между их ядрами — такая связь называется неполярной: H2, Cl2, N2.
2) если связь образуют разные атомы, облако связи смещено в сторону более электроотрицательного атома — такая связь называется полярной: HCl, NH3, CO2.

Слайд 28

Полярная ковалентная связь
Дипольный момент связи
H+δCl-δ или H+0,18Cl-0,18
Где ±δ —

эффективный заряд атома, доля абсолютного заряда электрона.

+δ -δ

Диполь

Не путать со степенью окисления!

Произведение эффективного заряда на длину диполя называется электрическим моментом диполя: μ = δl
Это векторная величина: направлен от положительного заряда к отрицательному.

Слайд 29

Полярная ковалентная связь
Дипольный момент молекулы
Дипольный момент молекулы равен сумме векторов дипольных

моментов связей с учетом неподеленных электронных пар.
Единицей измерения дипольного момента является Дебай: 1D = 3,3·10-30 Кл·м.

Слайд 30

Полярная ковалентная связь
Дипольный момент молекулы
В произведении μ = δl обе величины

разнонаправлены. Поэтому надо внимательно отслеживать причину изменения μ.
Например,
CsF CsCl CsI HF HCl HBr HI
24 31 37 5,73 3,24 2,97 1,14
δ «проиграл» l наоборот

Слайд 31

Полярная ковалентная связь
Дипольный момент молекулы
Может ли молекула быть неполярной, если все

связи в ней полярные?

Молекулы типа АВ всегда полярны.
Молекулы типа АВ2 могут быть и полярными, и неполярными...

Н2О СО2

О С О

μ = 0

μ > 0

Слайд 32

Полярная ковалентная связь
Молекулы, состоящие из трех атомов и более (АВ2, АВ3,

АВ4, АВ5, АВ6) , могут быть неполярными, если они симметричны.
На что влияет наличие дипольного момента молекулы?
Имеются межмолекулярные взаимодействия, а, следовательно, увеличиваются плотность вещества, t°плавления и t°кипения.

Слайд 33

Сравнение ионной и ковалентной полярной связей
Ионную связь следует рассматривать как крайний

случай ковалентной полярной связи.

Общее: образование общей электронной пары.
Отличие: степень смещения общей электронной пары (поляризация связи).

Слайд 34

Сравнение характеристик ионной и ковалентной полярной связей
Ковалентная связь: насыщена и направлена
Насыщаемость

(максимальная валентность) — определяется способностью атома образовывать ограниченное количество связей (с учетом обоих механизмов образования).
Направление связи задает валентный угол, зависящий от типа гибридизации орбиталей центрального атома.
Ионная связь: ненасыщена и ненаправлена.

Слайд 35

Сравнение характеристик ионной и ковалентной полярной связей
Направленность связи задают валентные углы.
Валентные

углы определяют экспериментально или предсказывают на основе теории гибридизации атомных орбиталей Л. Поллинга либо теории Гиллеспи.
Подробно об этом на семинарах.

Слайд 36

Сравнение свойств веществ с ионными и ковалентными связями
Ковалентные связи
Атомные кристаллы

Молекулярные кристаллы
Между атомами Между атомами
в самом кристалле в молекуле
Высокая твердость Умеренная мягкость
высокие tºплав, tºкип достаточно низкие
плохие тепло- и tºплав, tºкип
электропроводность плохие тепло- и
Электропроводность
Нерастворимы в воде

Слайд 37

Сравнение свойств веществ с ионными и ковалентными связями
Молекулярный кристалл
Температура плавления 112,85

°С

Слайд 38

Сравнение свойств веществ с ионными и ковалентными связями
Атомный ковалентный кристалл
Температура плавления

≈ 3700 °С

Слайд 39

Сравнение свойств веществ с ионными и ковалентными связями
Ионные связи
между ионами
в

кристалле
твердость и хрупкость
высокая температура плавления
плохие тепло- и электропроводность
Растворимы в воде

Слайд 40

Сравнение свойств веществ с ионными и ковалентными связями
Ионный кристалл
Температура плавления ≈

800 °С

Слайд 41

Металлическая связь
Металлическая связь осуществляется электронами, принадлежащими всем атомам одновременно.
Электронная плотность делокализована

- «электронный газ».
Характерный металлический блеск
Пластичность
Ковкость
Высокие тепло- и электропроводность
Температуры плавления очень разные.

Слайд 42

Межмолекулярные связи. 1. Водородная связь
Притяжение между атомом водорода (+) одной молекулы и

атомом F, O, N (–) другой молекулы

Димер уксусной кислоты

Полимер (HF)n

Водородные связи слабы индивидуально, но сильны коллективно

Слайд 43

Межмолекулярные связи. 2. Водородная связь в ДНК

Слайд 44

Межмолекулярные связи. 3. Водородные связи в воде

Слайд 45

Межмолекулярные связи. 4. Образование водородных связей в воде
жидкая вода
превращение воды в лед

Слайд 46

Межмолекулярные связи. 5. Ван-дер-ваальсовы связи
Даже если между молекулами нет водородных связей, молекулы

всегда притягиваются друг к другу. Притяжение между молекулярными диполями называют ван-дер-ваальсовой связью.

В-д-в притяжение тем сильнее, чем больше: 1) полярность; 2) размер молекул.

Пример: метан (CH4) – газ, бензол (C6H6) – жидкость
Одна из самых слабых в-д-в связей – между молекулами H2 (т. пл. –259 оС, т. кип. –253 оС).

Взаимодействие между молекулами во много раз слабее связи между атомами:
Eков(Cl–Cl) = 244 кДж/моль, Eвдв(Cl2–Cl2) = 25 кДж/моль
но именно оно обеспечивает существование жидкого и твердого состояния вещества

Зависимость свойств веществ от их строения. Химическая связь. Основные виды химической связи

Содержание

Вещество (более 70 млн.)Что надо знать о каждом веществе?Формула (из чего

Иерархия структуры веществаАтомМолекулаНаноуровеньОбъемный (макро) уровеньУ всех веществТолько у веществ молекулярного строенияВсе вещества состоят

Вещества молекулярного и немолекулярного строения

Вещества

ВеществаХлорид натрияФормульная единица NaCl

ВеществаДиоксид кремнияФормульная единица SiO2 Минералогический музей имени Ферсмана находится возле входа

Разнообразие химических структур.пропеллан C5H6 коронен (супербензол)C24H12 кавитанд C36H32O8

катенанРазнообразие химических структур.

катенанРазнообразие химических структур.

лист МебиусаРазнообразие химических структур.

МолекулаМолекула – устойчивая система, состоящая из нескольких атомных ядер и электронов.Атомы

Главная движущая сила образования химической связи между частицами вещества – уменьшение

Основные типы химической связи:ИоннаяКовалентнаяМеталлическаяОсновные межмолекулярные взаимодействия:Водородные связиВан-дер-Ваальсовы связи

Ионная связьЕсли связь образуют атомы с резко различающимися значениями электроотрицательности (ΔОЭО

Ионная связьКулоновский потенциал сферически симметричен, направлен во все стороны, поэтому ионная

Ионная связьСоединения с ионным типом связи твердые, хорошо растворимые в полярных

Ионная связьКривая I: притяжение ионов, если бы они представляли собой точечные

Химическая связь в молекулахХимическую связь в молекулах можно описать с позиций

Метод валентных связейТеория Гейтлера-ЛондонаОсновные положения метода ВС:1. Связь образуют два электрона

Образование молекулы водорода: dсв — длина связи;Есв — энергия связи.

При сближении двух атомов возникают силы притяжения и отталкивания:1) притяжения: «электрон-ядро»

Образование молекулы водорода: Молекулярное двухэлектронное облако, обладающее максимальной электронной плотностью.

Химическая связь, осуществляемая общими электронными парами, называется ковалентной. Общая электронная пара может

Способы перекрывания атомных орбиталей при образовании ковалентной связиЕсли образование максимальной электронной

Способы перекрывания атомных орбиталей при образовании ковалентной связиЕсли образование максимальной электронной

Полярная и неполярная ковалентная связь1) Если связь образуют одинаковые атомы, двухэлектронное

Полярная ковалентная связьДипольный момент связи H+δCl-δ или H+0,18Cl-0,18 Где ±δ —

Полярная ковалентная связьДипольный момент молекулыДипольный момент молекулы равен сумме векторов дипольных

Полярная ковалентная связьДипольный момент молекулыВ произведении μ = δl обе величины

Полярная ковалентная связьДипольный момент молекулыМожет ли молекула быть неполярной, если все

Полярная ковалентная связьМолекулы, состоящие из трех атомов и более (АВ2, АВ3,

Сравнение ионной и ковалентной полярной связейИонную связь следует рассматривать как крайний

Сравнение характеристик ионной и ковалентной полярной связейКовалентная связь: насыщена и направленаНасыщаемость

Сравнение характеристик ионной и ковалентной полярной связейНаправленность связи задают валентные углы.Валентные

Сравнение свойств веществ с ионными и ковалентными связямиКовалентные связи Атомные кристаллы

Сравнение свойств веществ с ионными и ковалентными связямиМолекулярный кристаллТемпература плавления 112,85

Сравнение свойств веществ с ионными и ковалентными связямиАтомный ковалентный кристаллТемпература плавления

Сравнение свойств веществ с ионными и ковалентными связямиИонные связи между ионамив

Сравнение свойств веществ с ионными и ковалентными связямиИонный кристаллТемпература плавления ≈

Металлическая связьМеталлическая связь осуществляется электронами, принадлежащими всем атомам одновременно.Электронная плотность делокализована

Межмолекулярные связи. 1. Водородная связьПритяжение между атомом водорода (+) одной молекулы и

Межмолекулярные связи. 2. Водородная связь в ДНК

Межмолекулярные связи. 3. Водородные связи в воде

Межмолекулярные связи. 4. Образование водородных связей в водежидкая водапревращение воды в лед

Межмолекулярные связи. 5. Ван-дер-ваальсовы связиДаже если между молекулами нет водородных связей, молекулы

Похожие презентации

Вещество (более 70 млн.)
Что надо знать о каждом веществе?
Формула (из чего

Иерархия структуры вещества
Атом
Молекула
Наноуровень
Объемный (макро) уровень
У всех веществ
Только у веществ молекулярного строения
Все вещества состоят

Вещества
Хлорид натрия
Формульная единица NaCl

Вещества
Диоксид кремния
Формульная единица SiO2
Минералогический музей имени Ферсмана находится возле входа

Разнообразие химических структур.
пропеллан
C5H6
коронен
(супербензол)
C24H12
кавитанд C36H32O8

катенан
Разнообразие химических структур.

катенан
Разнообразие химических структур.

лист Мебиуса
Разнообразие химических структур.

Молекула
Молекула – устойчивая система, состоящая из нескольких атомных ядер и электронов.
Атомы

Основные типы химической связи:
Ионная
Ковалентная
Металлическая
Основные межмолекулярные взаимодействия:
Водородные связи
Ван-дер-Ваальсовы связи

Ионная связь
Если связь образуют атомы с резко различающимися значениями электроотрицательности (ΔОЭО

Ионная связь
Кулоновский потенциал сферически симметричен, направлен во все стороны, поэтому ионная

Ионная связь
Соединения с ионным типом связи твердые, хорошо растворимые в полярных

Ионная связь
Кривая I: притяжение ионов, если бы они представляли собой точечные

Химическая связь в молекулах
Химическую связь в молекулах можно описать с позиций

Метод валентных связей
Теория Гейтлера-Лондона
Основные положения метода ВС:
1. Связь образуют два электрона

Образование молекулы водорода:
dсв — длина связи;
Есв — энергия связи.

При сближении двух атомов возникают силы притяжения и отталкивания:
1) притяжения: «электрон-ядро»

Образование молекулы водорода:
Молекулярное двухэлектронное облако, обладающее максимальной электронной плотностью.

Химическая связь, осуществляемая общими электронными парами, называется ковалентной.
Общая электронная пара может

Способы перекрывания атомных орбиталей при образовании ковалентной связи
Если образование максимальной электронной

Способы перекрывания атомных орбиталей при образовании ковалентной связи
Если образование максимальной электронной

Полярная и неполярная ковалентная связь
1) Если связь образуют одинаковые атомы, двухэлектронное

Полярная ковалентная связь
Дипольный момент связи
H+δCl-δ или H+0,18Cl-0,18
Где ±δ —

Полярная ковалентная связь
Дипольный момент молекулы
Дипольный момент молекулы равен сумме векторов дипольных

Полярная ковалентная связь
Дипольный момент молекулы
В произведении μ = δl обе величины

Полярная ковалентная связь
Дипольный момент молекулы
Может ли молекула быть неполярной, если все

Полярная ковалентная связь
Молекулы, состоящие из трех атомов и более (АВ2, АВ3,

Сравнение ионной и ковалентной полярной связей
Ионную связь следует рассматривать как крайний

Сравнение характеристик ионной и ковалентной полярной связей
Ковалентная связь: насыщена и направлена
Насыщаемость

Сравнение характеристик ионной и ковалентной полярной связей
Направленность связи задают валентные углы.
Валентные

Сравнение свойств веществ с ионными и ковалентными связями
Ковалентные связи
Атомные кристаллы

Сравнение свойств веществ с ионными и ковалентными связями
Молекулярный кристалл
Температура плавления 112,85

Сравнение свойств веществ с ионными и ковалентными связями
Атомный ковалентный кристалл
Температура плавления

Сравнение свойств веществ с ионными и ковалентными связями
Ионные связи
между ионами
в

Сравнение свойств веществ с ионными и ковалентными связями
Ионный кристалл
Температура плавления ≈

Металлическая связь
Металлическая связь осуществляется электронами, принадлежащими всем атомам одновременно.
Электронная плотность делокализована

Межмолекулярные связи. 1. Водородная связь
Притяжение между атомом водорода (+) одной молекулы и

Межмолекулярные связи. 4. Образование водородных связей в воде
жидкая вода
превращение воды в лед

Межмолекулярные связи. 5. Ван-дер-ваальсовы связи
Даже если между молекулами нет водородных связей, молекулы