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3.2. Comunicación covalenteComunicación covalente - Esta es una comunicación de dos electrones de dos electrones, realizada por la publicación del par de electrones.
Considere el mecanismo para la formación de un enlace covalente en el ejemplo de la molécula de hidrógeno H 2.
El núcleo de cada átomo de hidrógeno está rodeado por una nube electrónica esférica de 1S-electrón. Bajo la convergencia de dos átomos del núcleo del primer átomo atrae al electrón del segundo, y el electrón del primer átomo se siente atraído por el segundo núcleo. Como resultado, hay una superposición de sus nubes electrónicas con la formación de una nube molecular común. Por lo tanto, se forma un enlace covalente como resultado de las nubes electrónicas superpuestas de átomos.
Esquemáticamente, esto se puede representar de la siguiente manera:
NORTE. + N N. : NORTE.
De manera similar, se forma un enlace covalente en la molécula de cloro:
. . . . . . . .
: Cl. + Cl cl. : Cl. :
. . . . . . . .
Si el enlace forma los mismos átomos (con la misma negatividad eléctrica), la nube electrónica es simétricamente relativa a los núcleos de dos átomos. En este caso, habla de covalente comunicación no polar .
Comunicación polar covalente Está formado cuando los átomos con diferentes electronegitimia interactúan.
. . . .
NORTE. + CL N. : Cl. :
. . . .
La nube electrónica de comunicación es asimétrica, se desplaza a uno de los átomos con mayor electronegitabilidad, en este caso a cloro.
Los ejemplos descritos caracterizan un enlace covalente, que está formado por mecanismo de intercambio.
El segundo mecanismo para la formación de un enlace covalente. donante. En este caso, la relación está formada por un par electrónico desigualizado de un átomo (donante) y el orbital libre del otro átomo (aceptor):
H 3 N. : + H + +
Se llaman conexiones con un enlace covalente. atómico.
Condiciones de educación enlace químico
1. El enlace químico se forma con suficiente convergencia de átomos en caso de que disminuya la energía interna total del sistema. Por lo tanto, la molécula resultante resulta ser más estable que los átomos individuales y tiene menos energía.
2. La aparición de un enlace químico es siempre un proceso exotérmico.
3. El requisito previo para la formación de un enlace químico es la presencia de una mayor densidad de electrones entre los núcleos.
Entonces, por ejemplo, el radio del átomo de hidrógeno es de 0.053 nm. Si los átomos de hidrógeno solo se acercaron a la formación de una molécula, entonces la distancia inter-idéntica sería 0.106 nm. De hecho, esta distancia es de 0.074 nm, por lo tanto, el acercamiento de los núcleos conduce a un aumento en la densidad de electrones.
Características cuantitativas de la química.
1. Energía de la comunicación, E, KJ / MOL
Energía de la comunicación - Esta es la energía que se asigna durante la formación de comunicación o la cantidad de energía que debe tomarse para romper la comunicación.
Cuanto mayor sea la energía de los bonos, más fuerte la conexión. La mayoría de la energía de los bonos compuestos covalentes Ubicado dentro de 200 - 800 kJ / mol.
2. Duración de la comunicación, R 0, NM
Comunicación longitud - Esta es la distancia entre los centros de átomos (distancia intersticial).
Cuanto más pequeño sea la longitud de la comunicación, cuanto más fuerte sea la conexión.
Tabla 3.1.
Valores de energía y longitudes de algunas conexiones.
| Comunicación | r. 0 Nuevo Méjico | E, kj / mol |
| C - S. | 0, 154 | 347 |
| C \u003d S. | 0,135 | 607 |
| C S. | 0,121 | 867 |
| H - F. | 0,092 | 536 |
| H - cl. | 0,128 | 432 |
| H - br. | 0,142 | 360 |
| HOLA. | 0,162 | 299 |
3. Ángulos valentes
Depende de la estructura espacial.
Propiedades de bonos covalentes
1. El foco de las comunicaciones covalentes. Ocurre en la dirección de la superposición máxima de los órbitales electrónicos de los átomos interactivos, lo que causa la estructura espacial de las moléculas, es decir. su forma.
Distinguir - Comunicación - Comunicación formada a lo largo de una línea que conecta los centros atómicos. La comunicación puede formar s. - s., s. - pag. y pag. - pag. Nubes electrónicas.
La comunicación solo se puede formar p - R. Nubes electrónicas.
-SVYAZ. - Esta es una conexión formada en ambos lados de la línea que conecta los centros de átomos. Esta relación es característica solo para compuestos con múltiples conexiones (doble y triple).
Las conexiones de los esquemas de formación y se presentan en la FIG. 3.1.
Higo. 3.1. Esquemas de educación - y -enlaces.
2. Saturabilidad de enlace covalente. - Uso completo por átomo de los orbitales de valencia.
3.3. Comunicación de metal
Los átomos de la mayoría de los metales en el nivel de energía externo contienen un pequeño número de electrones (1 e - 16 elementos; 2 e - 58 elementos,
3 e - 4 elementos; 5 e en SB y BI, y 6 E en Ro). Los últimos tres elementos no son metales típicos.
En condiciones normales, los metales son sustancias cristalinas sólidas (excepto Mercurio). En los nodos de la celosía de cristal metálico hay cationes de metal.
Higo. 3.2. Plan de educación bono metálico.
Los electrones de valencia tienen una pequeña energía de ionización, y por lo tanto se mantienen débilmente en el átomo. Los electrones se mueven a través de toda la red cristalina y pertenecen a todos sus átomos, lo que representa el llamado "gas electrónico" o "mar de los electrones de valencia". Por lo tanto, el enlace químico en metales está fuertemente deslocalizado. Esto está determinado por tales propiedades características de los metales como alta conductividad térmica y eléctrica, pupility, plasticidad.
El enlace metálico es característico de metales y aleaciones en estado sólido y líquido. En un estado de vapor, los metales consisten en moléculas individuales (un solo-nuclear y diatómica), interconectadas por enlaces covalentes.
Por primera vez sobre tal cosa como comunicación covalente Los científicos químicos hablaron después de la apertura de Gilbert Newton Lewis, quien se describió como la compañía pública de dos electrones. Se le permitió a la investigación posterior describir el principio de comunicaciones covalentes. Palabra covalentepuede considerarse dentro del marco de la química como una capacidad del átomo para formar conexiones con otros átomos.
Expliquemos en el ejemplo:
Hay dos átomos con pequeñas diferencias en la electronegatividad (C y CL, C y H). Como regla general, esto es lo más cercano posible a la estructura de la cubierta electrónica de gases nobles.
Al realizar estas condiciones, se producen los núcleos de estos átomos a los pares electrónicos, comunes. En este caso, las nubes electrónicas no se superponen simplemente mutuamente, ya que con un enlace covalente garantiza una conexión confiable de dos átomos debido al hecho de que la densidad de electrones se redistribuye y se cambia la energía del sistema, que es causada por el " Retraiga "en el espacio inter-idéntico de un átomo de la nube electrónica de otro. La superposición mutua más extensa de las nubes electrónicas, la conexión se considera más duradera.
Por eso comunicación covalente - Esta es una educación resultante de la socialización mutua de dos electrones que pertenecen a dos átomos.
Como regla general, sustancias con molecular. red cristalina Se forman por medio de un enlace covalente. Característica se está derritiendo y hirviendo a bajas temperaturas, mala solubilidad en el agua y baja conductividad eléctrica. Desde aquí podemos concluir: la estructura de tales elementos como el germanio, el silicio, el cloro, el hidrógeno es covalente.
Propiedades características de este tipo de conexión:
- Saturabilidad.Bajo esta propiedad se entiende generalmente cantidad máxima Relaciones que pueden establecer átomos específicos. Este número está determinado por el número total de esos orbitales en el átomo que puede participar en la formación de enlaces químicos. La valencia del átomo, por otro lado, puede ser determinada por el número de orbitales ya utilizados para este propósito.
- Comida. Todos los átomos buscan formar las conexiones más fuertes. La mayor fuerza se logra en el caso de la coincidencia de la orientación espacial de las nubes electrónicas de dos átomos, a medida que se superponen entre sí. Además, es esta propiedad de un vínculo covalente, ya que una orientación afecta la disposición espacial de las moléculas que es responsable de su "forma geométrica".
- Polarizabilidad.Esta disposición se basa en la idea de que un enlace covalente existe dos tipos:
- polar o asimétrico. La conexión de esta especie solo puede formar átomos de diferentes tipos, es decir, Aquellos cuya electronegilidad difieren significativamente, o en los casos en que el par electrónico electrónico se divide asimétricamente.
- Ocurre entre los átomos, cuya electronegabilidad es casi igual, y la distribución de la densidad de electrones es uniformemente.
Además, hay ciertos cuantitativos:
- Energía de la comunicación. Este parámetro caracteriza comunicación polar Desde el punto de vista de su fuerza. En energía, se entiende que la cantidad de calor que era necesario para la destrucción del vínculo entre los dos átomos, así como la cantidad de calor, que se asignó cuando están conectados.
- Debajo largoy en la química molecular se entiende como la longitud del recto entre los núcleos de los dos átomos. Este parámetro también caracteriza la resistencia de la comunicación.
- Momento bipolar - El valor que caracteriza la polaridad de la valencia.
comunicación covalente
tipo de comunicación química; Se lleva a cabo por un par de electrones comunes a dos átomos que forman la comunicación. Los átomos en la molécula se pueden conectar mediante un solo enlace covalente (H2, H3C-CH3), dual (H2C \u003d CH2) o triple (N2, HCCH). Los átomos que difieren en la electronegatividad se forman el llamado. Bono covalente polar (HCl, H3C-CL).
Comunicación covalente
uno de los tipos de enlace químico entre dos átomos, que se lleva a cabo por un par de electrones comunes (un electrón de cada átomo). K. s. existe en moléculas (en cualquier estados agregados) y entre átomos que forman la red cristalina. K. s. Puede unir los mismos átomos (en las moléculas H2, CL2, en cristales de diamante) o diferentes (en moléculas de agua, en los cristales de Carboard SIC). Casi todos los tipos de enlaces principales en moléculas. compuestos orgánicos son covalentes (C ≈ C, C ≈ N, C ≈ N, etc.). K. s. Muy duradero. Esto explica la pequeña actividad química de los hidrocarburos de parafina. Muchos compuestos inorgánicos cuyos cristales tienen una red atómica, es decir, se forman utilizando K., son refractarios, tienen alta dureza y resistencia al desgaste. Estos incluyen algunos carburos, silicidos, boruros, nitruros (en particular, el famoso Boron Bn), que se han utilizado en nueva técnica. Véase también la valencia y el enlace químico.
═v. A. kireev.
Wikipedia
Comunicación covalente
Comunicación covalente (de lat. co. - "Juntos" y vales - "Con Power"): un enlace químico formado por superposición de un par de nubes electrónicas de valencia. Proporcionando comunicaciones se llaman nubes electrónicas pareja electrónica común.
El término comunicación covalente fue introducida por primera vez por el Premio Nobel Laureado Irving Langmur en 1919. Este término se remitió a un enlace químico debido a la posesión de los electrones conjuntos, en contraste con el enlace metálico, en el que los electrones estaban libres, o de una conexión de iones, en los que uno de los átomos daba al electrón y se convirtió en un catión. Y el otro átomo tomó un electrón y se convirtió en un anión.
Más tarde (1927) F. Londres y V. Gaitler en el ejemplo de una molécula de hidrógeno dieron la primera descripción de un enlace covalente desde el punto de vista de la mecánica cuántica.
Teniendo en cuenta la interpretación estadística de la función de onda de M. Nacido, la densidad de la probabilidad de encontrar electrones de unión se concentra en el espacio entre los núcleos de la molécula (Fig. 1). En la teoría de la repulsión de pares electrónicos, se consideran las dimensiones geométricas de estos pares. Entonces, para los elementos de cada período hay un radio promedio de un par electrónico:
0.6 para elementos hasta neón; 0.75 para elementos hasta argón; 0.75 para elementos de hasta Crypton y 0.8 para elementos de hasta Xenon.
Las propiedades características de un enlace covalente: enfoque, saturación, polaridad, polarizabilidad: determinan la química y propiedades físicas Conexiones.
El foco de la comunicación es debido. estructura molecular Sustancias y forma geométrica de su molécula. Las esquinas entre dos conexiones se llaman valencia.
Saturabilidad: la capacidad de los átomos para formar un número limitado de enlaces covalentes. El número de conexiones formadas por un átomo está limitado por el número de sus orbitales atómicos externos.
La polaridad de la comunicación se debe a la distribución desigual de la densidad de electrones debido a las diferencias en la negatividad eléctrica de los átomos. Sobre esta base, los enlaces covalentes se dividen en moléculas no polares y polares (la molécula no polar ductómica consiste en átomos idénticos (H, CL, N) y las nubes electrónicas de cada átomo se distribuyen simétricamente con respecto a estos átomos; Polar - La molécula ductómica consiste en diferentes átomos. elementos químicos, y la nube general de electrones cambia hacia uno de los átomos, formando así una asimetría de la distribución de una carga eléctrica en la molécula, generando un momento dipolo de la molécula).
La polarizabilidad de la comunicación se expresa en el desplazamiento de electrones de comunicación bajo la influencia de un campo eléctrico externo, incluida otra partícula que reacciona. La polarizabilidad está determinada por la movilidad electrónica. La polaridad y la polarizabilidad de los enlaces covalentes determinan la reactividad de las moléculas con respecto a los reactivos polares.
Sin embargo, el doble de laureado del Premio Nobel L. Pauling indicó que "en algunas moléculas hay enlaces covalentes debido a uno o tres electrones en su lugar pareja común" Se implementa un enlace químico de un electrón en el ión molecular del hidrógeno H.
El ion molecular del hidrógeno H contiene dos protones y un electrón. El único sistema electro molecular compensa la repulsión electrostática de dos protones y los sostiene a una distancia de 1.06 Å (longitud de unión química H). El centro de densidad central de la nube electrónica del sistema molecular es equidal para ambos protones en el radio de Borov α \u003d 0.53 A y es el centro de simetría del ión molecular del hidrógeno H.