Legătură covalentă - aceasta este o legătură între doi atomi datorită formării unui comun pereche electronică.
Legătură nepolară covalentă– această legătură între atomi cu egală
electronegativitate.De exemplu: H 2, O 2, N 2, Cl 2 etc. Momentul dipolar al acestor legături este zero.
Legătură polară covalentă – această legătură între atomi cu electronegativitate diferită.Zona suprapusă a norilor de electroni este deplasată către un atom mai electronegativ.
De exemplu, H - Cl (H b + → Cl b–).
O legătură covalentă are următoarele proprietăți:
- saturație - capacitatea unui atom de a forma un număr de legături chimice corespunzătoare valenței sale;
- directivitate - suprapunerea norilor de electroni apare în direcția asigurând densitatea maximă de suprapunere.
Legătură ionică– este o legătură între ioni încărcați în mod opus. Poate fi privit ca un caz extrem de covalent conexiune polară... O astfel de conexiune apare atunci când există o diferență mare în electronegativitățile atomilor,
formând o legătură chimică. De exemplu, în molecula NaF, diferența
electronegativitățile este 4.0 – 0,93 \u003d 3,07, ceea ce duce la un transfer aproape complet de electroni de la sodiu la fluor:
Interacțiunea ionilor cu semn opus nu depinde de direcție, iar forțele Coulomb nu posedă proprietatea de saturație. Din această cauză, legătura ionică nu are direcționalitate și saturație.
Legătură metalică– aceasta este conexiunea ionilor metalici încărcați pozitiv cu electroni liberi.
Majoritatea metalelor au o serie de proprietăți de natură generală și diferite de cele ale altor substanțe. Aceste proprietăți sunt puncte de topire relativ ridicate, capacitatea de a reflecta lumina, conductivitate termică și electrică ridicată. Aceasta este o consecință a formării între atomii metalici a unui tip special de legătură - o legătură metalică.
În atomii de metal, electronii de valență sunt slab legați de nucleele lor și pot fi ușor detașați de ei. Ca urmare, în zăbrele de cristal apar metalul, ionii metalici încărcați pozitiv și electronii „liberi”, a căror interacțiune electrostatică asigură o legătură chimică.
Legătură de hidrogen– este o legătură printr-un atom de hidrogen legat de un element extrem de electronegativ.
Un atom de hidrogen legat de un element extrem de electronegativ (fluor, oxigen, azot etc.) renunță aproape complet la un electron din orbitalul de valență. Orbitalul liber rezultat poate interacționa cu perechea izolată de electroni a unui alt atom electronegativ, rezultând o legătură de hidrogen. Pentru exemplul de molecule de apă și acid acetic, legătura de hidrogen este prezentată prin linii punctate:
Această legătură este mult mai slabă decât alte legături chimice (energia formării sale este de 10-40 kJ / mol). Legăturile de hidrogen pot apărea atât între molecule diferite, cât și în interiorul unei molecule.
Legăturile de hidrogen joacă un rol extrem de important în substanțe anorganice precum apa, acidul fluorhidric, amoniac etc., precum și în macromoleculele biologice.
Tipuri de bază legătură chimică
principalele tipuri de legături chimice.
Știți că atomii se pot combina între ei pentru a forma substanțe atât simple, cât și complexe. În acest caz, se formează diferite tipuri de legături chimice: ionic, covalent (nepolar și polar), metalic și hidrogen. Una dintre cele mai esențiale proprietăți ale atomilor de elemente care determină ce legătură se formează între ele - ionică sau covalentă - este electronegativitate, adică capacitatea atomilor dintr-un compus de a atrage electroni către ei înșiși.
O evaluare cantitativă condiționată a electronegativității este dată de scara electronegativității relative.
În perioade, există o tendință generală spre o creștere a electronegativității elementelor, iar în grupuri - căderea lor. Elementele prin electronegativitate sunt dispuse pe rând, pe baza cărora se pot compara electronegativitățile elementelor din diferite perioade.
Tipul legăturii chimice depinde de cât de mare este diferența dintre valorile electronegativităților atomilor de legătură ai elementelor. Cu cât atomii elementelor care formează legătura diferă în electronegativitate, cu atât legătura chimică este mai polară. Este imposibil să se traseze o linie ascuțită între tipurile de legături chimice. În majoritatea compușilor, tipul legăturii chimice este intermediar; de exemplu, o legătură chimică covalentă foarte polară este aproape de o legătură ionică. În funcție de care dintre cazurile limitative, legătura chimică are o natură mai apropiată, se referă fie la o legătură polară ionică, fie la o covalentă.
Legătură ionică.
O legătură ionică se formează prin interacțiunea atomilor, care diferă brusc între ei prin electronegativitate.De exemplu, metalele tipice litiu (Li), sodiu (Na), potasiu (K), calciu (Ca), stronțiu (Sr), bariu (Ba) formează o legătură ionică cu nemetalele tipice, în principal halogeni.
Pe lângă halogenurile metalelor alcaline, legăturile ionice se formează și în compuși precum alcalii și sărurile. De exemplu, în hidroxid de sodiu (NaOH) și sulfat de sodiu (Na2S04) legături ionice există numai între atomii de sodiu și oxigen (alte legături sunt polare covalente).
Legătură nepolară covalentă.
Atunci când interacționează atomi cu aceeași electronegativitate, se formează molecule cu o legătură nepolară covalentă.O astfel de legătură există în moleculele următoarelor substanțe simple: H 2, F 2, Cl 2, O 2, N 2. Legăturile chimice din aceste gaze sunt formate din perechi comune de electroni, adică atunci când norii electronici corespunzători se suprapun, datorită interacțiunii electron-nuclear, care se realizează când se apropie atomii.
La compunerea formulelor electronice de substanțe, trebuie amintit că fiecare pereche comună de electroni este o imagine condițională a densității crescute de electroni rezultată din suprapunerea norilor de electroni corespunzători.
Legătură polară covalentă.
În interacțiunea atomilor, ale căror valori ale electroreteqüențelor diferă, dar nu brusc, o schimbare a perechii comune de electroni are loc la un atom mai electronegativ. Acesta este cel mai comun tip de legătură chimică care apare atât în \u200b\u200bcompuși anorganici, cât și în compuși organici.
Legăturile covalente includ pe deplin acele legături care sunt formate de mecanismul donator-acceptor, de exemplu, în ionii de hidroniu și amoniu.
Legătură metalică.
Legătura care se formează ca urmare a interacțiunii electronilor relativ liberi cu ionii metalici se numește legătură metalică.Acest tip de legătură este tipic pentru substanțe simple - metale.
Esența procesului de formare a legăturilor metalice este următoarea: atomii metalici donează cu ușurință electronii de valență și se transformă în ioni încărcați pozitivi. Electronii relativ liberi, desprinși de atom, se mișcă între ionii metalici pozitivi. O legătură metalică apare între ele, adică electronii par să cimenteze ionii pozitivi ai rețelei cristaline a metalelor.
Legătură de hidrogen.
O legătură care se formează între atomii de hidrogen ai unei molecule și atomul unui element puternic electronegativ(O, N, F) o altă moleculă se numește o legătură de hidrogen.
Poate apărea întrebarea: de ce exact hidrogenul formează o legătură chimică atât de specifică?
Acest lucru se datorează faptului că raza atomică a hidrogenului este foarte mică. În plus, atunci când deplasează sau renunță la singurul său electron, hidrogenul capătă o sarcină pozitivă relativ mare, datorită căreia hidrogenul unei molecule interacționează cu atomii elementelor electronegative care au o sarcină negativă parțială, care este eliberată în compoziția altor molecule (HF, H2O, NH3) ...
Să ne uităm la câteva exemple. De obicei, descriem compoziția apei cu formula chimică H 2 O. Cu toate acestea, acest lucru nu este pe deplin precis. Ar fi mai corect să denotăm compoziția apei prin formula (H 2 O) n, unde n \u003d 2,3,4 etc. Acest lucru se explică prin faptul că moleculele individuale de apă sunt legate prin legături de hidrogen.
Legătura de hidrogen este de obicei notată cu puncte. Este mult mai slabă decât legăturile ionice sau covalente, dar mai puternică decât interacțiunile intermoleculare normale.
Prezența legăturilor de hidrogen explică creșterea volumului de apă cu scăderea temperaturii. Acest lucru se datorează faptului că pe măsură ce temperatura scade, moleculele devin mai puternice și, prin urmare, densitatea „ambalării” lor scade.
La studierea chimiei organice, a apărut următoarea întrebare: de ce sunt punctele de fierbere ale alcoolilor mult mai mari decât hidrocarburile corespunzătoare? Acest lucru se explică prin faptul că legăturile de hidrogen se formează și între moleculele de alcool.
O creștere a punctului de fierbere a alcoolilor are loc, de asemenea, din cauza extinderii moleculelor lor.
Legătura de hidrogen este, de asemenea, tipică pentru mulți alți compuși organici (fenoli, acizi carboxilici etc.). Din cursurile de chimie organică și biologie generală, știți că prezența unei legături de hidrogen explică structura secundară a proteinelor, structura dublei spirale ADN, adică fenomenul complementarității.
Rezumate similare:
Biletul 10 Compușii cu compoziție complexă, în care este posibil să se izoleze atomul central (agent de complexare) și moleculele legate direct sau ioni (liganzi), se numesc compuși complecși. Conform teoriei coordonării lui Werner, fiecare compus complex se distinge în ...
Cuvântare legea periodică DI Mendeleev în lumina teoriei structurii atomului. Conectarea legii periodice și a sistemului periodic cu structura atomilor. Structura sistemului periodic al lui D. I. Mendeleev.
Universitatea Tehnologică de Stat din Moscova „STANKIN” Rezumat în chimie Conexiune fizică"Finalizat de: D.A. Fridlyand.
Structura atomului de hidrogen din sistem periodic... Stări de oxidare. Prevalența în natură. Hidrogenul, ca substanță simplă, ale cărui molecule constau din doi atomi conectați printr-un covalent conexiune nepolare... Caracteristici fizico-chimice.
Comunicarea electrostatică: tipuri de interacțiuni. Proprietăți ale legăturilor covalente (lungime, polaritate și energie). Valoarea medie a momentelor dipolare ale legăturilor și grupurilor funcționale. Structura metanică. Structura moleculelor cu n, o-atomi cu o pereche solitară de electroni.
Conceptul de structură a metanului (molecular, electronic și formula structurala). Proprietăți fizice, fiind în natură, tipul legăturii chimice și structura spațială a unei molecule și a unui atom de carbon în trei stări de valență, conceptul de hibridizare.
Concepte despre participarea atomului de hidrogen la formarea a două legături chimice. Exemple de compuși cu legături de hidrogen. Structura dimerului fluorurii de hidrogen. Asociați moleculelor de fluorură de hidrogen. Metode de spectroscopie moleculară. Încărcare electrică totală.
Procesele redox sunt printre cele mai frecvente reacții chimice și au o mare importanță în teorie și practică. Reducerea oxidării este unul dintre cele mai importante procese din natură.
Cu privire la o legătură metalică în cele mai apropiate pachete elemente chimice GG Filipenko Grodno ANOTARE. De obicei în literatură, legătura metalică este descrisă ca realizată prin socializarea electronilor externi ai atomilor și nu are proprietatea direcționalității. Deși există pop ...
Legătura chimică apare datorită interacțiunii câmpurilor electrice create de electroni și nucleii atomilor, adică legătura chimică este de natură electrică.
Sub legătură chimică înțelegeți rezultatul interacțiunii a 2 sau mai mulți atomi care conduce la formarea unui sistem poliatomic stabil. O condiție pentru formarea unei legături chimice este scăderea energiei atomilor care interacționează, adică starea moleculară a materiei este energetic mai favorabilă decât starea atomică. Când se formează o legătură chimică, atomii tind să obțină o coajă completă de electroni.
Distingeți: covalent, ionic, metalic, hidrogen și intermolecular.
Legătură covalentă - cel mai forma generală legătură chimică care rezultă din socializarea unei perechi de electroni prin mecanism de schimb -, când fiecare dintre atomii care interacționează furnizează un electron sau mecanism donator-acceptordacă o pereche de electroni este transferată pentru uz general de către un atom (donator - N, O, Cl, F) la alt atom (acceptor - atomi de elemente d).
Caracteristicile legăturii chimice.
1 - multiplicitate de legături - este posibilă doar o legătură sigma între 2 atomi, dar împreună cu aceasta, pot exista legături pi și delta între aceiași atomi, ceea ce duce la formarea de legături multiple. Multiplicitatea este determinată de numărul de perechi comune de electroni.
2 - lungimea legăturii - distanța internucleară într-o moleculă, cu cât este mai mare multiplicitatea, cu atât este mai mică lungimea acesteia.
3 - rezistența la legătură este cantitatea de energie necesară pentru ao sparge
4 - saturația legăturii covalente se manifestă prin faptul că un orbital atomic poate lua parte la formarea unui singur c.s. Această proprietate determină stoichiometria compușilor moleculari.
5 - direcționalitatea c.s. în funcție de forma și direcția norilor de electroni din spațiu, atunci când se suprapun, se pot forma compuși cu forma liniară și unghiulară a moleculelor.
Legătură ionică – format între atomi care sunt foarte diferiți în electronegativitate. Acestea sunt compuși ai principalelor subgrupuri 1 și 2 ale grupurilor cu elemente ale principalelor subgrupuri de 6 și 7 grupuri. Ionicul este o legătură chimică care apare ca urmare a atracției electrostatice reciproce a ionilor încărcați în mod opus.
Mecanismul formării legăturilor ionice: a) formarea ionilor de atomi care interacționează; b) formarea unei molecule datorită atracției ionilor.
Nedirecționalitate și nesaturare a legăturii ionice
Câmpurile de forță ale ionilor sunt distribuite uniform în toate direcțiile, astfel încât fiecare ion poate atrage ioni cu semnul opus către sine în orice direcție. Aceasta este non-direcționalitatea legăturii ionice. Interacțiunea ionilor 2x cu semn opus nu duce la o compensare reciprocă completă a câmpurilor lor de forță. Prin urmare, își păstrează capacitatea de a atrage ioni în alte direcții, adică legătura ionică se caracterizează prin nesaturare. Prin urmare, fiecare ion dintr-un compus ionic atrage un astfel de număr de ioni cu semnul opus pentru a forma o rețea cristalină de tip ionic. Nu există molecule într-un cristal ionic. Fiecare ion este înconjurat de un anumit număr de ioni cu un semn diferit (numărul de coordonare a ionilor).
Legătură metalică - chim. Lipirea în metale. Metalele au un exces de orbital de valență și o lipsă de electroni. Când atomii se apropie unii de alții, orbitalii lor de valență se suprapun, datorită cărora electronii se mișcă liber de la un orbital la altul și se stabilește o legătură între toți atomii metalici. Legătura care este realizată de electroni relativ liberi între ionii metalici din rețeaua de cristal se numește legătură metalică. Legătura este foarte delocalizată și nu are direcționalitate și saturație, deoarece electronii de valență sunt distribuiți uniform în cristal. Prezența electronilor liberi determină existența proprietăți generale metale: opacitate, luciu metalic, conductivitate electrică și termică ridicată, maleabilitate și plasticitate.
Legătură de hidrogen - legătura dintre atomul H și un element puternic negativ (F, Cl, N, O, S). Legăturile de hidrogen pot fi intra și intermoleculare. BC este mai slab decât legătura covalentă. Apariția soarelui se explică prin acțiunea forțelor electrostatice. Atomul H are o rază mică și la deplasarea sau reculul unui singur electron H capătă o sarcină pozitivă puternică, care acționează asupra electronegativității.
Principalele tipuri de legături chimice.
Știți că atomii se pot combina între ei pentru a forma atât simpli, cât și substanțe complexe... În acest caz, se formează diferite tipuri de legături chimice: ionic, covalent (nepolar și polar), metalic și hidrogen. Una dintre cele mai esențiale proprietăți ale atomilor de elemente care determină ce legătură se formează între ele - ionică sau covalentă - este electronegativitate, adică capacitatea atomilor dintr-un compus de a atrage electroni către ei înșiși.
O evaluare cantitativă condiționată a electronegativității este dată de scara electronegativității relative.
În perioade, există o tendință generală spre o creștere a electronegativității elementelor, iar în grupuri - căderea lor. Elementele prin electronegativitate sunt dispuse pe rând, pe baza cărora se pot compara electronegativitățile elementelor din diferite perioade.
Tipul legăturii chimice depinde de cât de mare este diferența dintre valorile electronegativităților atomilor de legătură ai elementelor. Cu cât atomii elementelor care formează legătura diferă în electronegativitate, cu atât legătura chimică este mai polară. Este imposibil să se traseze o linie ascuțită între tipurile de legături chimice. În majoritatea compușilor, tipul legăturii chimice este intermediar; de exemplu, o legătură chimică covalentă foarte polară este aproape de o legătură ionică. În funcție de care dintre cazurile limitative, legătura chimică are o natură mai apropiată, se referă fie la o legătură polară ionică, fie la o covalentă.
Legătură ionică.
O legătură ionică se formează prin interacțiunea atomilor, care diferă brusc între ei prin electronegativitate.De exemplu, metalele tipice litiu (Li), sodiu (Na), potasiu (K), calciu (Ca), stronțiu (Sr), bariu (Ba) formează o legătură ionică cu nemetalele tipice, în principal halogeni.
Pe lângă halogenurile metalelor alcaline, legăturile ionice se formează și în compuși precum alcalii și sărurile. De exemplu, hidroxid de sodiu (NaOH) și sulfat de sodiu (Na2S04 ) legăturile ionice există doar între atomii de sodiu și oxigen (alte legături sunt polare covalente).
Legătură nepolară covalentă.
Atunci când interacționează atomi cu aceeași electronegativitate, se formează molecule cu o legătură nepolară covalentă.O astfel de legătură există în moleculele următoarelor substanțe simple: H 2, F 2, Cl 2, O 2, N 2 ... Legăturile chimice din aceste gaze sunt formate din perechi comune de electroni, adică atunci când norii electronici corespunzători se suprapun, datorită interacțiunii electron-nuclear, care se realizează când se apropie atomii.
La compunerea formulelor electronice de substanțe, trebuie amintit că fiecare pereche comună de electroni este o imagine condițională a densității crescute de electroni rezultată din suprapunerea norilor de electroni corespunzători.
Legătură polară covalentă.
În interacțiunea atomilor, ale căror valori ale electroreteqüențelor diferă, dar nu brusc, o schimbare a perechii comune de electroni are loc la un atom mai electronegativ. Acesta este cel mai comun tip de legătură chimică care apare atât în \u200b\u200bcompuși anorganici, cât și în compuși organici.
Legăturile covalente includ pe deplin acele legături care sunt formate de mecanismul donator-acceptor, de exemplu, în ionii de hidroniu și amoniu.
Legătură metalică.
Legătura care se formează ca urmare a interacțiunii electronilor relativ liberi cu ionii metalici se numește legătură metalică.Acest tip de legătură este tipic pentru substanțe simple - metale.
Esența procesului de formare a legăturilor metalice este următoarea: atomii metalici donează cu ușurință electronii de valență și se transformă în ioni încărcați pozitivi. Electronii relativ liberi, desprinși de atom, se mișcă între ionii metalici pozitivi. O legătură metalică apare între ele, adică electronii par să cimenteze ionii pozitivi ai rețelei cristaline a metalelor.
Legătură de hidrogen.
O legătură care se formează între atomii de hidrogen ai unei molecule și atomul unui element puternic electronegativ(O, N, F) o altă moleculă se numește o legătură de hidrogen.
Poate apărea întrebarea: de ce exact hidrogenul formează o legătură chimică atât de specifică?
Acest lucru se explică prin raza atomică hidrogenul este foarte mic. În plus, atunci când deplasează sau renunță la singurul său electron, hidrogenul capătă o sarcină pozitivă relativ mare, datorită căreia hidrogenul unei molecule interacționează cu atomii elementelor electronegative care au o sarcină negativă parțială, care este eliberată în compoziția altor molecule (HF, H2O, NH3 ).
Să ne uităm la câteva exemple. De obicei descriem compoziția apei formula chimica H2
O. Cu toate acestea, acest lucru nu este pe deplin corect. Ar fi mai corect să denotăm compoziția apei prin formula (H2
O) n, unde n \u003d 2,3,4 etc. Acest lucru se datorează faptului că moleculele individuale de apă sunt legate prin legături de hidrogen.
Legătura de hidrogen este de obicei notată cu puncte. Este mult mai slab decât ionic sau legătură covalentădar mai puternică decât interacțiunea intermoleculară obișnuită.
Prezența legăturilor de hidrogen explică creșterea volumului de apă cu scăderea temperaturii. Acest lucru se datorează faptului că pe măsură ce temperatura scade, moleculele sunt întărite și, prin urmare, densitatea „ambalării” lor scade.
Când studiați chimie organica a apărut următoarea întrebare: de ce punctele de fierbere ale alcoolilor sunt mult mai mari decât hidrocarburile corespunzătoare? Acest lucru se explică prin faptul că legăturile de hidrogen se formează și între moleculele de alcool.
O creștere a punctului de fierbere a alcoolilor are loc, de asemenea, din cauza extinderii moleculelor lor.
Legătura de hidrogen este tipică pentru multe altele. compusi organici (fenoli, acizi carboxilici etc.). Știi din cursurile de chimie organică și biologie generală că prezența legătură de hidrogen explică structura secundară a proteinelor, structura dublei spirale a ADN-ului, adică fenomenul complementarității.