יינון נתוני אנרגיה (EI), PEI והרכב של מולקולות יציבות הם הערכים האמיתיים שלהם והשוואות - הן אטומים חינם אטומים הקשורים מולקולות, מאפשרים לנו להבין כיצד אטומים טופס מולקולות באמצעות מנגנון קוולנטי.

תקשורת קוולנטית - (מתוך "שיתוף" לטינית יחד ו "ואלים" עם כוח) (תקשורת homomopolar), תקשורת כימית בין שני אטומים הנובעים מעוינות האלקטרונים השייכים לאטומים אלה. אטומים במולקולות של גזים פשוטים מחוברים על ידי קשר קוולנטי. תקשורת שבה יש זוג אחד משותף של אלקטרונים נקרא יחיד; יש גם קשרים כפולים משולשים.

שקול כמה דוגמאות כדי לראות כיצד אנו יכולים להשתמש בכללים שלנו כדי לקבוע את מספר הקשרים הכימיים קוולנטיים שעשויים ליצור אטום אם אנו יודעים את כמות האלקטרונים על הקונכייה החיצונית של אטום זה ואת המטען של הקרנל שלה. המטען של הגרעין ואת כמות האלקטרונים על הקונכייה החיצונית נקבעו בניסוי והם כלולים בטבלת האלמנט.

חישוב מספר אפשרי של קשרים קוולנטיים

לדוגמה, אנו מחשבים את מספר האג"ח קוולנטית כי נתרן עשוי ליצור ( Na)אֲלוּמִינְיוּם (אל),זַרחָן (P),וכלור ( Cl). נתרן ( Na) ואלומיניום ( אל)יש להם, בהתאמה, 1 ו -3 אלקטרונים על הקונכייה החיצונית, ועל פי הכלל הראשון (עבור מנגנון תקשורת קוולנטי, להשתמש באלקטרון אחד על הקונכייה החיצונית), הם עשויים ליצור: נתרן (Na) - 1 ואלומיניום ( אל) - 3 קשרים קוולנטיים. לאחר היווצרות של קשרים, מספר האלקטרונים על הקונכיות החיצוניות של נתרן ( Na) ואלומיניום ( אל) שווה, בהתאמה, 2 ו -6; אלה. פחות המספר המירבי (8) לאטומים אלה. זרחן ( P) וכלור ( Cl) יש להם, בהתאמה, 5 ו -7 אלקטרונים על הקונכייה החיצונית, ועל פי השני של הדפוסים הנ"ל, הם יכולים ליצור 5 ו -7 קשרים קוולנטיים. בהתאם לדפוס הרביעי, היווצרות של אג"ח קוולנטית, מספר האלקטרונים על הקונכייה החיצונית של אטומים אלה עולה על ידי 1. על פי דפוס השישי, כאשר בונד קוולנטי נוצר, מספר האלקטרונים על הקונכייה החיצונית של אטומים מחייב לא יכול להיות יותר מ 8. כלומר, זרחן ( P) יכול ליצור רק 3 חיבורים (8-5 \u003d 3), בעוד כלור ( Cl) יכול ליצור רק אחד (8-7 \u003d 1).

דוגמא: בהתבסס על הניתוח, מצאנו כי חומר כלשהו מורכב אטומי נתרן. (Na) וכלור ( Cl). לדעת את דפוסי המנגנון של יצירת קשרים קוולנטיים, אנו יכולים לומר כי נתרן ( Na.) זה יכול ליצור רק 1 קשר קוולנטי. לכן, אנו יכולים להניח שכל אטום נתרן ( Na)הקשורים לאטום כלור ( Cl)על ידי קשר קוולנטי בחומר זה, וכי חומר זה מורכב ממולקולות אטום NaCl.. הנוסחה של המבנה עבור מולקולה זו: Na - cl. כאן מקף (-) פירושו חיבור קוולנטי. הנוסחה האלקטרונית של מולקולה זו יכולה להיות מוצגת כדלקמן:
. .
Na: cl:
. .
בהתאם לנוסחה האלקטרונית, על הקונכייה החיצונית של אטום נתרן ( Na) ב NaCl. ישנם 2 אלקטרונים, ועל נדן החיצוני של אטום כלור ( Cl) יש 8 אלקטרונים. בנוסחה זו, אלקטרונים (נקודות) בין אטומי נתרן ( Na) ו כְּלוֹר (Cl) אלקטרונים מחייבים. מאז PEI ב כלור ( Cl) שווה ל 13 EV, ונתרן (Na) זה שווה ל 5.14 EV, זוג קלסר של אלקטרונים הוא הרבה יותר קרוב לאטום. Cl.מאשר אטום Na.. אם האנרגיות היינוניות של אטומים יוצרים את המולקולה שונים מאוד, אז תקשורת וכתוצאה מכך קוֹטבִי בונד קוולנטית.

שקול מקרה נוסף. בהתבסס על הניתוח, מצאנו כי חומר כלשהו מורכב מאטומי אלומיניום ( אל) ואטומי כלור ( Cl). אלומיניום ( אל) ישנם 3 אלקטרונים על הקונכייה החיצונית; לכן, זה יכול ליצור 3 קשרים כימיים קוולנטיים באותו זמן כְּלוֹר (Cl), כמו במקרה הקודם, יכול ליצור רק חיבור אחד. חומר זה מיוצג כמו Alcl 3.ואת הנוסחה האלקטרונית שלה יכול להיות מאויר כדלקמן:

איור 3.1. פורמולה אלקטרוניתלטרק ' 3

אשר הנוסחה של המבנה:
Cl - al - cl
Cl.

נוסחה אלקטרונית זו מראה את זה Alcl 3. על נדן החיצוני של אטומי כלור ( Cl.) יש 8 אלקטרונים, בעוד על נדן החיצוני של אטום אלומיניום ( אל) 6. על פי המנגנון להיווצרות של קשר קוולנטי, הן קלסרים של אלקטרון (אחד מכל אטום) לבוא לקונכיות החיצוניות של אטומים מחייבים.

איגרות חוב קוולנטיות מרובות

אטומים שיש יותר מאלקטרון אחד על הקונכייה החיצונית יכולים ליצור לא אחד, אבל כמה קשרים קוולנטיים בינם לבין עצמם. חיבורים אלה נקראים מרובים (לעתים קרובות יותר מרובות) יחסים. דוגמאות לחיבורים אלה הן איגרות החוב של מולקולות חנקן ( N.= N.) וחמצן ( O \u003d O.).

החיבור שנוצר על ידי האיחוד של אטומים בודדים נקרא עניבה קוולנטית הומואונית, האם האטומים שונים, הקשר נקרא עניבה קוולנטית הטרואנטית [יוונית prefects "הומו" ו "הטרו" בהתאמה מתכוון זהה ושונה].

תארו לעצמכם, כמו למעשה, זה נראה כמו מולקולה עם אטומים זוגיים. המולקולה הפשוטה ביותר עם אטומים זוגיים היא מולקולת מימן.

7.8. סוגי אג"ח קוולנטית

תקשורת קוולנטית הוא נוצר על ידי חופפים עננים אלקטרוניים של אטומים מחייבים. קיימים שיטות שונות חופפים את העננים האלקטרוניים האלה.

1. חופפים ישירים:

במקרה זה, השטח היחיד של ענני אלקטרונים חופפים טמון בקו ישר המחבר את גרעיני האטומים. תקשורת שנוצרה בדרך זו נקראת - תקשורת.

בהתאם לסוג העננים החופפים עשויים ליצור s-s. , s-p. , עמ. וזנים אחרים של חיבור.

2. בצד החופף:

במקרה זה, שני תחומים של ענני אלקטרונים חופפים ממוקמים בכיוונים שונים מהמטוס שבו שקר ליבות אטומים המחייבים. תקשורת שנוצרה באיחוד האירופי החופף הזה נקראת חיבור.
כמו במקרה של חיבור, בהתאם לסוג של עננים חופפים, זנים שונים של חיבור יכול להיות נוצר: עמ. , p-d. , d-D. וכו '

ו -, ו- -Svyaz יש כיוון מסוים המתרחש בשל הרצון של אטומים לחפיפה היעילה המקסימלית של האיחוד האירופי, כלומר, לחפוף את העננים באזור צפיפות אלקטרונים המקסימום. לכן, חיבור קוולנטי יש להתמקד. לדוגמה, במולקולת הגופרית של המימן של H 2 S כיוונים של שתי מיטות בין אטום גופרית לשני אטומי מימן הם כמעט בניצב (ראה את המעגל בעמוד 95). אטום, יש מספר מוגדר לחלוטין של אלקטרונים לא מסודרים, כך שהוא יכול ליצור מספר מוגדר לחלוטין של קשרים קוולנטיים. לפיכך, אג"ח קוולנטית יש רוויה. לדוגמה, אם אטום כלור נוצר אחד עם אטום מימן (ראה את התוכנית בעמוד 95), זה כבר לא יכול להתחבר עם אטום אחד מימן.

השוואה של המאפיינים - ו- -Cellies מוצגים בלוח 20.

לוח 20.השוואה של מאפיינים - ו - תקשורת

אזור חופף אחד	שני תחומי חופפים
עננים אלקטרוניים חופפים עם חלקים עם צפיפות האלקטרון הגבוהה ביותר חפיפה יעילה תקשורת עמיד	עננים אלקטרוניים חופפים עם החלקים הפריפריאליים שלהם חופף פחות יעיל תקשורת פחות עמיד

מאז זה כמעט תמיד פחות עמיד, מאשר, בדרך כלל בין אטומים הוא הראשון נוצר - α, ואז, אם יש הזדמנות, אז -CV. כתוצאה מכך, זה אפשרי רק במקרה של מספר קשרים (כפול משולש) היווצרות:

גן Cyanor - HCN. שם אחר - חומצה הידרוקיאנית. זהו עטלף חסר צבע עם נקודת רתיחה של 26 o c. עם חימום חזק או באור זה decomposes. חומצה סיניל מעורבבת במים בכל המובנים. על ידי אנלוגיה עם גידול הלוגן, פתרון של Cyanovodorod במים נקרא חומצה ציאנוגנית. חומצה סיניל ומלחים שלה (ציאנית) הם רעלים חזקים מאוד (מינון קטלני לאדם לא יותר מ 50 מ"ג), ואת החומצה עצמה יכולה לחדור לגוף אפילו דרך העור שלם. פעם בגוף, cyanode ו cyanides קשורים hemoglobin ב cyangemoglobin, להשפיע על מרכזי הנשימה לגרום לחנוק. למרות רעילותו, חומצה סינתטית משמש בייצור של סיבים סינתטיים מסוימים סוגים של פלסטיק. בריכוזים קטנים, חומצה כחולה נמצא בעולם הצמח (למשל, בשקדים גורקי).

-CHM, -Svyaz.
1. סוף הפיסקה מציג את הנוסחאות המבניות של ארבעה חומרים. הפוך נוסחאות אלקטרוניות ומולקולריות עבורם.
2.Sign את הנוסחאות המבניות והאלקטרוניות הרגילות של החומרים הבאים: CH 3 CL, COF 2, כך 2 CL 2 ו- N 2 H 4. במקרה של קשיים, מתארים את היווצרותם של היחסים במולקולות אלה. ציין ב. נוסחאות מבניות - -Vy. זכור כי ב CH 3 אטומים CL ו- CL קשורים רק עם אטומים C, ב COF 2 אטומים O ו- F קשורים גם עם אטומי פחמן, וכן כל כך 2 אטומים CL ו C1 מחוברים רק עם אטומים ס ' .

7.9. אנרגיית בונד קוולנטית

כוח התקשורת מאופיין באנרגיית תקשורת (ראה סעיף 7.5). כוחו של הקשר הקובלנטי ניתן להעריך בשתי דרכים: קביעת האנרגיה הדרושה לשבר של כל איגרות החוב בחלק מסוים של החומר, או על ידי קביעת האנרגיה הדרושה לפורשת המספר הידוע של הקשרים. במקרה הראשון, אנרגיה כזו נקראת אנרגיה אטומית, בשנייה - אנרגיה של תקשורת. בפועל, משמשים ערכי טוחנת מתאימים.

האנרגיה הטוחנת של אטומזציה מראה מה האנרגיה צריכה להיות בילה על הפרדת של 1 חומר מתפלל על אטומים מבודדים.

אנרגיה טוחנת של תקשורת מראה אשר אנרגיה יש צורך להוציא על הפער של 1 שומה (6.02. 10 23) חיבורים. עבור מולקולות דיאטומיות, האנרגיות האלה עולה בקנה אחד.
והאחד, והאנרגיה הטוחנת השנייה נמדדת בקילודז'ולים למול: במקרה של אנרגיה אטומית - על מול החומר, ובמקרה של אנרגיית תקשורת - על מול אג"ח. בעת חישוב מספר הקישורים כדי לקבוע את ES כפול (או טריפל), החיבור נחשב קשר אחד.

לוח 21.דוגמאות לערכים E וממוצע ערכים של E SV (ב- KJ / Mol)

חומר		חומר
H 2.		Hf.		C- H.		N \u003d o.
F 2.		HCL.		N- ח '		C- C.
Cl 2.		Hbr		O- H.		C \u003d c.
Br 2.		היי		Si- ה.		C c.
אני.		שיתוף.		P- H.		Cє n.
O 2.		Ibr.		S- H.		Si-o.
N 2.		CLF.		C \u003d o.		S \u003d o.

מן הערכים שניתנו בלוח 21 ניתן להסיק כי כוחו של איגרות חוב קוולנטיות הוא גדול יותר, לגודל קטן של אטומים מחייבים ועוד ריבוי תקשורת.

טוחנת אנרגיה אטומית, אנרגיית תקשורת טוחנת.

7.10. מבנה המולקולות. מודל הכלאה

רוב התרכובות עם אג"ח קוולנטיות בין אטומים מורכבת ממולקולות.
הרעיון של "מבנה המולקולות" - מושג רחב למדי וכולל, בפרט, מבנה כימי ומבנה מרחבי.

המבנה הכימי של המולקולה מתואר על ידי הנוסחה המבנית.

המבנה המרחבי של המולקולה מתואר על ידי הנוסחה המרחבית.
על מנת לאפיין את המבנה המרחבי של המולקולה כמותית, יש צורך לקבוע את המרחקים החכמים ואת הזוויות בין הקשרים. שניהם יכולים להיקבע בניסוי.

כדי להעריך את המרחקים בין-לאומיים במולקולות של חומרים, המבנה המרחבי של אשר טרם נלמד, מה שנקרא אטומי (קוולנטי) Radii משמש לעתים קרובות.

סכום אטומי האטומים האטומיים של אלמנטים שונים שווה למרחק הממוצע בין האטומים של אלמנטים אלה הקשורים קשר קוולנטי פשוט, במולקולות או בגבישים. טבלת הרדיוס האטומית מוצגת בנספח 9.
כדי להעריך את הפינות בין קשרים, מודל היברידיות שימושי מסופק.
נזכיר במבנה הכימי של מולקולות מתאן (ראה איור בעמוד 21). מתוכנית היווצרות של איגרות חוב קוולנטיות במולקולה זו (עמ '105), כי שלושה מתוך ארבעת הקשרים במולקולה זה בדיוק אותו הדבר. מאז הציר של עננים אלקטרוניים P-AO הוא בניצב הדדית, אז שלושה קשרים קוולנטיים שנוצרו עם השתתפות של עננים אלה צריך להיות מכוון לזוויות ישרות זה לזה. הקשר הרביעי צריך להיות שונה מהם קצת. הוא הוקם באופן ניסוי כי כל ארבע אג"ח במולקולה מתאן הם לגמרי אותו ושלח בחלל כפי שמוצג באיור (עמ '21). כלומר, אטום פחמן תופסת עמדה במרכז טטרהדרון (הטטרה הימנית, הפירמידה המשולעת), ואת אטומי מימן בקודנקיה שלה. זה אפשרי רק אם עננים אלקטרוניים של אטום פחמן המעורבים היווצרות של תקשורת היא בהחלט זהה ונמצא כראוי בחלל.
כחלק ממודל ההכלאה, ההנחה היא כי יישור כזה באמת קורה.

הכלאה של אאו ואו נקראת היברידית.
במקרה של מתאן CH 4 של הכלאה, אחד 2s-Ao ושלוש 2P-JSC של פחמן אטום נתון, בעוד ארבעה SP 3-היברידי JSC נוצרים. סכמטי זה יכול להיות כתוב כמו:
1 (2S-AO) + 3 (2P-AO) 4 (SP 3 -AO).
האנרגיות של אורביטלים הופכות להיות זהות: - תקשורת: כדי לחזות כראוי את המבנה של המולקולה באמצעות מודל הכלאה AO, עליך לזכור את הדברים הבאים:
1) בהיווצרות אג"ח קוולנטיות על אטומי אלמנטים של S- ו P-Blocks, אשר רק אלקטרונים לא מזוהים (קבוצות IIA, III ו- IVA), מסלולית, שבו אלקטרונים אלה תמיד הכלאה;
2) כאשר האג"ח קוולנטיות נוצרים על ידי אטומי אלמנטים של בלוק P, בעל זוג חירום (קבוצות של VA ו- VIA), הכלאה אופיינית רק לאטומי האלמנטים של התקופה השנייה;
3) עבור אטומים של אלמנטים IA ו VIIA קבוצות, אישור ניסיוני של נוכחות או היעדר הכלאה הוא בלתי אפשרי;
4) אם אין מכשולים, SP 3-הכלאה מתבצעת; אם אין מספיק אלקטרונים Valence עבור זה, או כמה מהם מעורבים היווצרות פרצופים, אז SP 2 - או SP-Hewbridization מתבצעת.

המבנה הכימי של המולקולה, המבנה המרחבי של המולקולה, המרחק הבין-לאומי, הזווית בין אג"ח, הרדיוס האטומי, הכלאה של JSC, אורביטלים היברידיים, תנאי הכלאה של JSC.
1. הגדל את המולקולות של החומרים הבאים על מנת להגדיל את האנרגיה המחייבת: א) H 2 S, H 2 O, H 2 TE, H 2 SE; ב) PH 3, NH 3, SBH 3, אפר 3.
2. עבור המולקולות הבאות, לצייר את תוכניות עבור היווצרות של איגרות חוב קוולנטיים ולקבוע את סוג ההכלאה של אטומים מרכזיים AO: א) CCL 4, של 2, NF 3; ב) bei 2, bf 3, sicl 4; ג) H 3 C- CH 3, HCHO, N- עם N.

כל אטום מורכב ליבה טעונה חיובית וקונכייה אלקטרונית טעונה שלילית. בשל האשמות של הקרנל והאלקטרונים בין אטומים סמוכים, כוחות אלקטרוסטטית נובעים: אטרקציה ודחייה. אם ההתקרבות של האטומים מובילה לירידה באנרגיה של החלקיקים הנובעת (לעומת האנרגיות של אטומים בודדים), נוצר קשר כימי.

תקשורת כימית - אלה הם נקודות האינטראקציה, מחזיקים את החלקיקים של אחד את השני.

מדענים הוכיחו כי התפקיד העיקרי בהיווצרות תקשורת הוא שיחק על ידי אלקטרונים הקשורים פחות עם הגרעין, כלומר, הממוקם על הקונכייה האלקטרונית החיצונית. אלקטרונים כאלה נקראים valence.

באטומים של אלמנטים תת הקבוצות הגדולות כל האלקטרונים Valence ממוקמים על אחרון (חיצוני) שכבה אלקטרונית ומספרם שווים למספר הקבוצה.

באטומים של אלמנטים subgroups בצד אלקטרונים Valence ממוקמים בדרך כלל על שני השכבות האלקטרוניות האחרונות, אבל מספרם שווה גם למספר הקבוצה שאליה שייך האלמנט.

לדוגמה, באטום אשלגן, אלקטרון אחד Valence, באטום מנגן, אלקטרונים 7 Valence (איור 1).

תאנה. 1. תצורות אלקטרוניות של אשלגן ואטומי מנגן

על פי התיאוריה של הקשר הכימי, הקונכיות החיצוניות של שמונה אלקטרונים הן היציבות ביותר - אוקטט (אם באטום רק 1 שכבת אלקטרונית, אז עבור אותו המדינה היציבה ביותר שני אלקטרונים הוא הכפיל).

היווצרות של פגז e יציבה יכול להתרחש במספר דרכים, ולכן, סוגים שונים של הקשר הכימי להבחין.

תקשורת קוולנטית - בונד כימי שנוצר על ידי חופפים עננים אלקטרוניים של אטומים. עננים אלקטרוניים (אלקטרונים), מתן תקשורת, נקראים זוג אלקטרוני משותף.

שני מנגנוני מליטה קוולנטיים נבדלים: החלפת ותורם-acceptor.

עם מנגנון החליפין, כל אטום מספק אלקטרון אחד כדי ליצור זוג נפוץ:

A · + b \u003d a: ב

עם מנגנון התורם, אחד אטום מספק כמה אלקטרונים כבר קיים אלה (תורם), ואת האטום השני מספק מסלול חינם עבור זוג אלקטרונים (acceptor):

A: + □ b \u003d a: ב

היחסים שבוצעו על ידי היווצרות של זוגות אלקטרוניים משותפים, באותה מידה השייכת לאטומים, נקראת לא-קוטב קוולנטית.

סויבנט תקשורת לא פולארית הוא נוצר בין האטומים של לא מתכות עם אותם ערכים של אלקטרונית יחסית, למשל, במולקולות כלור, חנקן, בין אטומי פחמן באתילן (טבלה 1).

נוסחאות מולקולריות	נוסחאות אלקטרוניות	נוסחאות גרפיות

שולחן. 1. דוגמאות של תרכובות בהם קיימת תקשורת קוולנטית לא פולארית.

מספר זוגות אלקטרוניים נפוצים תלוי כמה אלקטרונים אין מספיק כל אטום עבור אוקטט. כלור - אלמנט VII - תת קבוצה, ולכן, על השכבה האלקטרונית החיצונית שלה של אלקטרונים. אוקטט אינו מספיק אלקטרונים בודדים, זה אומר כי זוג אחד נפוץ של אלקטרונים ב CL 2 יוקם. ישנם שלושה זוגות אלקטרוניים נפוצים בין אטומי חנקן במולקולה n 2, כלומר, Triple קוולנטי בונד. בונד קוולנטי כפול נוצר בין אטומי פחמן באתילן.

הינכם מתבקשים לשים לב כי מכלל כלל יש חריגים ושלטון אוקטט לא תמיד מבוצע (דוגמה היא מולקולת גז סולפית כל כך 2).

תקשורת קוטבית קוולנטית הוא מתבצע על ידי היווצרות של זוגות אלקטרוניים כלליים, אשר עוברים לאטום של אלמנט אלקטרונטיבי יותר. במקרה זה, חיובים חלקיים נוצרים על אטומים: δ + ו δ- (איור 2).

תאנה. 2. חינוך של קשר קוולנטי במולקולת הכלוריד

כך גדל את ההבדל של electronegateness של אטומים של אלמנטים, כך גדל הקוטביות של התקשורת.

תקשורת יון - הגבלת מקרה קוולנט תקשורת פולארית.

תקשורת יון - זהו אטרקציה אלקטרוסטטית בין יונים שנוצר על ידי שינוי כמעט מוחלט של זוג אלקטרוני לאחד האטומים. סוג זה של תקשורת נוצר אם ההבדל של הערכים של Electrongability יחסית של אטומים הוא גדול (ככלל, יותר מ -1.7 בקנה מידה אמיתי).

תקשורת יון בדרך כלל נוצר בין אופייני מַתֶכֶתאופייני nemetall. לדוגמה, ב נתרן כלוריד NaCl נתרן אטום 1 Valence אלקטרון נתן את כלור אטום והפך לקטיון, אטום כלור, אימוץ 1 אלקטרון, הפך לתוך אניון. הקטיטה האנייה נמשכת, וקשר יון נוצר (איור 3).

תאנה. 3. חינוך של יון תקשורת נתרן כלורי

מלחים, אלקלי, תחמוצות גדולות, קרבידים, ניטרידים שייכים חיבורים יוניים. כל החומרים האלה בתנאים רגילים הם מוצקים, עם טמפרטורות נמס גבוהות (בדרך כלל 700-1000 מעלות צלזיוס), הפתרונות שלהם ואת נמס של צינורות חשמלית.

השתקפות של תרכובות יוניות מוסברת על ידי העובדה כי יון יכול למשוך יונים טעונים מנוגדים בכל כיוונים וכמויות גדולות. כתוצאה מכך, יונים מחוברים היטב לסריג הקריסטל. לדוגמה, בסורג נתרן קריסטל סודיום, אחד נתרן קטיון מוקף שישה כלור כלור, וכל כלור אניון מוקף בשש קטיונים נתרן (איור 4). לכן, כל הגביש של מלח בישול הוא איכשהו Macromolecule ענק המורכב ממספר עצום של יונים. ו נוסחה כימית NaCl קובע רק את היחס שלהם בקרביש. בתנאים רגילים, מולקולת NACL אינה קיימת.

תאנה. 4. מודל של סריג נתרן קריסטל כלוריד

בחומר אחד, ניתן ליישם מספר סוגים של קשר כימי. לדוגמה, ב Ammonium כלוריד יש איגרות חוב קוולנטיות שנוצרו במנגנון החליפין ותורם, כמו גם קשר יוני בין אמוניום קטיון ליון כלוריד (איור 5).

תאנה. 5. חינוך של איגרות חוב כימיות באמוניום כלוריד

סיכום השיעור

למדת מה היא חיבור כימי ולמה הוא נוצר, מה ההבדל בין היחסים קוולנטית לבין יונית, איך לתאר את תוכניות של היווצרות של איגרות חוב כימיות בחומרים שונים.

בִּיבּלִיוֹגְרָפִיָה

1. נובושינסקי I.I., נובושינסקאיה נ '. כִּימִיָה. הדרכה עבור 10 בכיתה בכיתה. יְצִירָתִי רמת פרופיל. - M: LLC "TID" מילה רוסית - Rs ", 2008. (§§ 8, 14)

2. Kuznetsova N.e., Litvinova T.N., Lekun oun. כימיה: כיתה 11: ספר לימוד לתלמידים. יְצִירָתִי (רמת פרופיל): ב 2 שעות. M: Ventana Graf, 2008. (§9)

3. Radetsky A.M. כִּימִיָה. חומר דידקטיקי. 10-11 כיתות. - M: הארה, 2011. (עמ '88-95)

4. הומצ'נקו א. אוסף של משימות ותרגילים בכימיה לתיכון. - M: RIA "גל חדש": Publisher של Demolekov, 2008. (עמ '39-41)

שיעורי בית

1.C. 39-40 מס '7.3, 7.5, 7.7, 7.17 של אוסף של משימות ותרגילים בכימיה לתיכון (Khomchenko I.D), 2008.

2. רשימת החומרים: h 2 s, co, koh, k 2 o, na 2 כך 4, cucl 2, היי, s, pcl 3, n 2 o 5. כתוב את הנוסחאות של חומרים ממנה: א) עם איום בונד; ב) עם קשר קוולנטי.

3. הפוך נוסחה אלקטרונית של כל כך 2 מולקולה. הצג את צפיפות אלקטרונית אופסט. ציין את סוג הקשר הכימי.

הסברתי לראשונה את המבנה של הקונכייה האלקטרונית, תרמו ליצירת הרעיון של הקשר הכימי ואת הטבע האלקטרוני שלה. בהתאם למודל הבור, האלקטרונים יכולים לכבוש באטום של המיקום, המתאים למדינות אנרגיה מסוימות, כלומר רמות אנרגיה. בשנת 1915. הקוסל הפיסיקאי הגרמני נתן הסבר על הקשרים הכימיים במלחים, ובשנת 1916 הציע המדען האמריקני לואיס לפרשנות הקשר הכימי במולקולות. הם המשיכו מהרעיונות כי אטומי האלמנטים יש נטייה להשיג תצורה אלקטרונית של גזים אצילים (מילוי מלא של השכבה האלקטרונית החיצונית). ייצוגים של קוסל ולואיס קיבלו את שמות התיאוריה האלקטרונית של הערכיות.
Valinity של אלמנטים של תת הקבוצות הראשי מערכת תקופתית תלוי במספר האלקטרונים הממוקם על השכבה האלקטרונית החיצונית. לכן, אלקטרונים חיצוניים אלה נקראים valence. עבור אלמנטים של subgroups בצד, הן האלקטרונים של השכבה החיצונית ואת האלקטרונים של הסוברלס הפנימי יכול להופיע כמו אלקטרונים valence.
ישנם שלושה סוגים עיקריים של איגרות חוב כימיות: קוולנט, יונית, מתכתי.

טבלה. סוגי איגרות חוב כימיות ותכונות ההבחנה העיקריות שלהם.

תקשורת כימית	אטומים מחייבים	אופי אלמנטים	תהליך קליפה אלקטרונית	חלקים שנוצרו	תא קריסטל	תו תעשייתי	דוגמאות
יונית	מתכת אטום ואטום נמטלא	Electropolo- לחיות I. חַשׁמַלִי שלילי	מעבר של אלקטרונים Valence	יונים חיוביים ושליליים	יונית	מִלְחִית nyu	NACL CAO NAOH.
סויבנט	אטומי Nemmetalov (פחות אטומים של מתכות)	חַשׁמַלִי - חַי	חינוך של זוגות אלקטרוניים משותפים, מילוי אורביטלים מולקולריים	מולקולות	המולקולארית	לטוס או לא תנודתי	BR 2 CO 2 C 6 H 6
				---------	אָטוֹמִי	כמו שקדים nyu	יהלום סייק
מַתֶכֶת קאיה.	אטומי מתכות	Electropolo- חַי	חזרה של אלקטרונים	יונים חיוביים וגז אלקטרוני	מַתֶכֶת	מַתֶכֶת- קאיה.	מתכות וסגסוגות

חיבור קוולנטי.

בונד קוולנט נוצר בשל זוגות אלקטרוניים כלליים הנובעים בקונכיות של אטומים קשורים.

יש צורך להציג את הרעיון של electronegativity. חשמל הוא היכולת של אטומים אלמנט כימי לחץ על זוגות אלקטרוניים כלליים המעורבים בהיווצרות של חיבור כימי.

מספר electronegateness

יחסית ElectroneGability אלמנטים (על ידי צבע)

קְבוּצָה	אני.	II.	III	IV.	-	VI	Vii	Viii.
פרק זמן
1	H. 2,1										הוא. -
2	לַיְלָה 0,97	לִהיוֹת. 1,47	ב ' 2,01	C. 2,50	N. 3,07	- 3,5	F. 4,10				Ne. -
3	Na. 1,01	מ"ג. 1,23	Al 1,47	סִי 1,74	- 2,1	ס ' 2,6	Cl. 2,83				Ar. -
4	ק ' 0,91	Ca 1,04	Sc 1,20	Ti 1,32	- 1,45	Cr 1,56	Mn. 1,60	. 1,64	שיתוף. 1,70	Ni. 1,75
	Cu. 1,75	Zn. 1,66	GA. 1,82	גה 2,02	כפי ש 2,20	Se 2,48	Br. 2,74				Kr. -
5	Rb. 0,89	סראן 0,99	י ' 1,11	Zr. 1,22	Nb. 1,23	מו 1,30	Tc. 1,36	Ru 1,42	Rh. 1,45	Pd. 1,35
	Ag. 1,42	CD 1,46	ב. 1,49	Sn. 1,72	Sb. 1,82	Te. 2,01	אני. 2,21				Xe. -
6	Cs. 0,86	תוֹאַר רִאשׁוֹן. 0,97	לוס אנג'לס 1,08	Hf. 1,23	ת"א. 1,33	W. 1,40	מִחָדָשׁ. 1,46	- 1,52	IR. 1,55	Pt. 1,44
	Au. 1,42	HG. 1,44	Tl 1,44	Pb. 1,55	דוּ 1,67	- 1,76	בְּ. 1,90				Rn. -
7	Fr 0,86	Ra 0,97	AC ** 1,00	* Lantanoids - 1.08 - 1.14 ** Aktinoids - 1.11 - 1,20

לעתים רחוקות חומרים כימיים מורכב של אטומים נפרדים, לא קשורים של אלמנטים כימיים. בבניין כזה, רק מספר קטן של גזים הנקראים אצילים: הליום, ניאון, ארגון, קריפטון, קסנון ורדון יש מבנה כזה. לעתים קרובות יותר, כימיקלים אינם מורכבים אטומים שונים, אלא מאגודותיהם לקבוצות שונות. שילוב כאלה של אטומים יכול למשוך מספר יחידות, מאות, אלפי או אפילו אטומים נוספים. הכוח שמחזיק את האטומים האלה כחלק מקבוצות כאלה נקראים תקשורת כימית.

במילים אחרות, ניתן לומר כי הקשר הכימי נקרא אינטראקציה, המספקת את הקשר של אטומים בודדים למבנים מורכבים יותר (מולקולות, יונים, רדיקלים, גבישים וכו ').

הסיבה להיווצרות של הקשר הכימי היא כי האנרגיה של מבנים מורכבים יותר היא פחות מאנרגיה הכוללת של הפרט, ויצרו אותו אטומים.

אז, בפרט, אם מולקולת XY נוצרה באינטראקציה של X ו- Y אטומים, משמעות הדבר היא כי האנרגיה הפנימית של המולקולות של חומר זה נמוכה יותר מאשר האנרגיה הפנימית של אטומים בודדים, אשר הוא הוקם:

E (xy)< E(X) + E(Y)

מסיבה זו, בהיווצרות אג"ח כימיות בין אטומים בודדים, האנרגיה תוקצה.

בהיווצרות אג"ח כימיות, האלקטרונים של השכבה האלקטרונית החיצונית עם אנרגיית התקשורת הקטנה ביותר עם הקרנל מעורבים, נקרא ולנטיין. לדוגמה, בורה יש אלקטרונים 2 של רמת האנרגיה - 2 אלקטרונים על 2 -אורביטל ו 1 ב 2 --Teliti:

בהיווצרות הקשר הכימי, כל אטום מבקש להשיג תצורה אלקטרונית של אטומי גזים אצילים, כלומר אז כי בשכבה האלקטרון החיצונית שלה יש 8 אלקטרונים (2 עבור רכיבי התקופה הראשונה). תופעה זו קיבלה את שם כלל אוקטט.

ההישג של אטומי תצורה אלקטרוניים של גז אציל אפשרי אם תחילה אטומים יחיד יעשה חלק אלקטרונים valence שלהם על ידי נפוץ עבור אטומים אחרים. במקביל, זוגי אלקטרוניים כלליים נוצרים.

בהתאם למידה של כפייה אלקטרונים, קוולנטית, יונית תקשורת מתכתית ניתן להבחין.

תקשורת קוולנטית

בונד קוולנט מתרחשת לרוב בין האטומים של אלמנטים לא מתכתיים. אם אטומי מתכת לא יוצרים קשר קוולנטי שייכים לאלמנטים כימיים שונים, חיבור כזה נקרא קוטב קוולנטי. הסיבה לשם כזה טמונה בעובדה כי אטומים של אלמנטים שונים יש יכולת שונה למשוך זוג אלקטרוניים נפוצים לעצמם. ברור כי זה מוביל לעקירה של זוג אלקטרונים משותף כלפי אחד האטומים, כתוצאה של אשר תשלום שלילי חלקי נוצר על זה. בתורו, תשלום חיובי חלקי נוצר על אטום אחר. לדוגמה, במולקולה של כלורוד פארה אלקטרונית השתנה מאטום מימן לאטום הכלור:

דוגמאות לחומרים עם אג"ח קוטבית קוולנטית:

CCL 4, H 2 S, CO 2, PH 3, SiO 2, וכו '

Covenate חיבור לא פולאר נוצר בין האטומים של לא מתכות של אלמנט כימי אחד. מאז אטומים זהים, אותו הדבר ואת יכולתם לעכב אלקטרונים כללי. בהקשר זה, תזוזה של הצמד האלקטרוני לא נצפתה:

מנגנון הקוובנט הקובני הנ"ל, כאשר שני האטומים מספקים אלקטרונים להיווצרות של זוגות אלקטרוניים כלליים, נקרא שער החליפין.

יש גם מנגנון התורם.

בהיווצרות של אג"ח קוולנטית על מנגנון התורמים, נוצר זוג האלקטרונים הכללי בשל מסלולית של אטום אחד (עם שני אלקטרונים) והסיבל הריק של האטום השני. אטום מתן זוג אלקטרונים מימית נקרא תורם, ואטום עם מסלולי חינם - acceptor. אטומים יש לזווג אלקטרונים, למשל N, O, P, S.

לדוגמה, על פי מנגנון התורם, קוולנטית הרביעית n-H תקשורת ב Ammonium Cation NH 4 +:

בנוסף לקוטביות, אג"ח קוולנטיות מאופיינות גם באנרגיה. אנרגיית התקשורת נקראת אנרגיה מינימלית הדרושה כדי לשבור את הקשר בין אטומים.

אנרגיית תקשורת פוחתת עם הגדלת הרדיו של אטומים מחייבים. כידוע רדיוס אטומי מגביר את תת הקבוצות, זה אפשרי, למשל, להסיק כי כוח מימן הלוגן עולה בשורה:

היי< HBr < HCl < HF

כמו כן, האנרגיה המחייבת תלויה בריבוי שלה - כך גדל ריבוי התקשורת, כך גדל האנרגיה שלו. תחת ריבוי התקשורת מובנת כמספר זוגות אלקטרוניים כלליים בין שני אטומים.

תקשורת יון

תקשורת יונית ניתן לראות במקרה קיצוני של תקשורת קוטבית קוולנטית. אם זוג אלקטרונים כלליים נעקרו בקשר קוולנטי וקוטבי לאחד מזו האטומים, אז ביער הוא כמעט לחלוטין "נתון" אחד האטומים. אטום שנתן אלקטרונים (ים) רוכש תשלום חיובי ונעשה cation, ואטום שטיפסו באלקטרונים שלו, רוכש תשלום שלילי ונעשה אניון.

לפיכך, חיבור יון הוא מערכת יחסים שנוצרה על ידי אטרקציה אלקטרוסטטית של קטיונים לחניונים.

היווצרותו של סוג זה של תקשורת אופיינית לאינטראקציה של מתכות אופייניות ולא מתכות אופייניות.

לדוגמה, פלואוריד אשלגן. אשלגן קטיון מתקבל כתוצאה מהפרדה של אטום נייטרלי של אלקטרון אחד, ואת יון פלואור נוצר כאשר הפלור הוא מחובר לאטום אלקטרונים אחד:

כוח של אטרקציה אלקטרוסטטית נובע בין יונים וכתוצאה מכך, כתוצאה מהחיבור היוני נוצר.

בהיווצרות אג"ח כימיות, אלקטרונים מן האטום נתרן עברו לאטום הכלור ואת יונים טעונים מנוגדים הוקמו, אשר יש רמת אנרגיה חיצונית מלאה.

היא הוקמה כי האלקטרונים מן האטום המתכת לא להאריך לחלוטין, אבל רק לעבור לעבר אטום הכלור, כמו בונד קוולנטי.

רוב תרכובות בינאריות המכילות אטומי מתכת הם יונית. לדוגמה, תחמוצות, halides, sulphides, nitrides.

חיבור יון מתרחש גם בין קצויות פשוטות לבין פניות פשוטות (F -, CL - S 2), כמו גם בין קצויות פשוטות לבין עמיתים מורכבים (לא 3 -, כך 4, OH - ). לכן, תרכובות יוניות כוללות מלחים ובסיסים (NA 2 כך 4, CU (NO 3) 2, (NH 4) 2 אז 4), CA (OH) 2, NAOH)

תקשורת מתכת

סוג זה של תקשורת נוצר במתכות.

באטומים של כל המתכות על שכבת האלקטרון החיצונית יש אלקטרונים שיש להם אנרגיה נמוכה קשר עם הליבה האטומית. עבור רוב המתכות, תהליך של לאבד אלקטרונים חיצוניים הוא מועיל אנרגטית.

לאור אינטראקציה כה חלשה עם הגרעין, אלקטרונים אלה מתכות הם ניידים מאוד ובכל קריסטל מתכת מתרחשת ברציפות את התהליך הבא:

M 0 - ne - m n +,

איפה מ 'הוא אטום מתכת נייטרלי, ו- m + קטיון של אותו מתכת. הדמות שלהלן מציגה את האיור של התהליכים המתרחשים.

כלומר, האלקטרונים "בשימוש" על ידי קריסטל המתכת, ניתוק מאטום מתכת אחד, יוצרים קטיון ממנו, מתחבר לקטיון אחר, ויצרו אטום נייטרלי. תופעה כזו נקראה "רוח אלקטרונית", והשילוב של אלקטרונים בחינם בגביש של אטום Nemmetall נקרא "גז אלקטרוני". סוג דומה של אינטראקציה בין אטומים של מתכות נקרא עניבת מתכת.

מימן תקשורת

אם אטום מימן בכל חומר קשור עם אלמנט אלקטרון גבוה (חנקן, חמצן או פלואור), תופעה כזו מאופיינת כמנוע מימן.

מאז האטום המימן קשור לאטום אלקטרונטיבי, תשלום חיובי חלקי נוצר על אטום מימן, ועל אטום של אלמנט אלקטרונטיבי - חלקית שלילית. בקשר זה, זה הופך להיות אפשרי אטרקציה אלקטרוסטטית בין אטום מימן חיובי חיובי של מולקולה אחת ואטום אלקטרו שלילי של אחר. לדוגמה, מימן בונד הוא ציין עבור מולקולות מים:

זהו אג"ח מימן שמסביר באופן לא נורמלי חוֹם מים נמס. בנוסף למים, גם עמיד מימן אג"ח הם נוצרים בחומרים כאלה כמו מימן פלואוריד, אמוניה, חומצות המכילות חמצן, פנולים, אלכוהול, אמינים.