n1.doc
3.2 การสื่อสารโควาเลนต์การสื่อสารโควาเลนต์ - นี่คือการสื่อสารสองอิเล็กตรอนสองศูนย์ดำเนินการโดยการตีพิมพ์ของอิเล็กตรอนคู่
พิจารณากลไกสำหรับการก่อตัวของพันธะโควาเลนต์ในตัวอย่างของโมเลกุลไฮโดรเจน H 2
เคอร์เนลของไฮโดรเจนอะตอมแต่ละตัวล้อมรอบด้วยเมฆอิเล็กทรอนิกส์ทรงกลมของ 1S-Electron ภายใต้การบรรจบกันของอะตอมสองครั้งของแกนกลางของอะตอมแรกดึงดูดอิเล็กตรอนของวินาทีและอิเล็กตรอนของอะตอมแรกถูกดึงดูดโดยหลักที่สอง เป็นผลให้มีการทับซ้อนกันของเมฆอิเล็กทรอนิกส์ของพวกเขาด้วยการก่อตัวของเมฆโมเลกุลทั่วไป ดังนั้นพันธบัตรโควาเลนต์จะเกิดขึ้นจากการทับซ้อนเมฆอิเล็กทรอนิกส์ของอะตอม
แผนผังสามารถอธิบายได้ดังนี้:
น. + n N : น.
ในทำนองเดียวกันพันธะโควาเลนต์ในโมเลกุลคลอรีนถูกสร้างขึ้น:
. . . . . . . .
: cl. + cl cl : cl. :
. . . . . . . .
หากลิงค์ฟอร์มอะตอมเดียวกัน (ด้วยการปฏิเสธไฟฟ้าเดียวกัน) คลาวด์อิเล็กทรอนิกส์จะสัมพันธ์กับนิวเคลียสของสองอะตอม ในกรณีนี้พูดคุยเกี่ยวกับ โควาเลนท์ การสื่อสารที่ไม่ใช่ขั้ว .
การสื่อสารขั้วโลกโควาเลนต์ มันเกิดขึ้นเมื่ออะตอมที่มีอิเลคอร็อนกิตติมิเชียที่แตกต่างกันมีปฏิสัมพันธ์
. . . .
น. + cl n : cl. :
. . . .
เมฆอิเล็กทรอนิกส์ของการสื่อสารไม่สมมาตรเปลี่ยนเป็นหนึ่งในอะตอมที่มีความสามารถในการใช้ไฟฟ้ามากขึ้นในกรณีนี้ไปยังคลอรีน
ตัวอย่างที่อธิบายลักษณะลักษณะพันธบัตรโควาเลนต์ซึ่งเกิดขึ้นจาก กลไกการแลกเปลี่ยน.
กลไกที่สองสำหรับการก่อตัวของพันธบัตรโควาเลนต์ - ผู้บริจาคยอมรับ. ในกรณีนี้ความสัมพันธ์จะเกิดขึ้นจากคู่อิเล็กทรอนิกส์ที่ไม่คาดคิดของ Atom (ผู้บริจาค) และวงโคจรฟรีของ Atom อื่น ๆ (ตัวรับ):
h 3 n : + h + +
การเชื่อมต่อกับพันธบัตรโควาเลนต์เรียกว่า อะตอม.
เงื่อนไขการศึกษา พันธบัตรเคมี
1. พันธบัตรเคมีเกิดขึ้นพร้อมกับการบรรจบกันที่เพียงพอของอะตอมในกรณีที่พลังงานภายในทั้งหมดของระบบลดลง ดังนั้นโมเลกุลที่ส่งผลให้มีเสถียรภาพมากกว่าอะตอมแต่ละชิ้นและมีพลังงานน้อยลง
2. การเกิดขึ้นของพันธะเคมีเป็นกระบวนการคายความร้อนเสมอ
3. ข้อกำหนดเบื้องต้นสำหรับการก่อตัวของพันธะเคมีคือการมีความหนาแน่นของอิเล็กตรอนที่เพิ่มขึ้นระหว่างนิวเคลียส
ตัวอย่างเช่นรัศมีของอะตอมไฮโดรเจนคือ 0.053 นาโนเมตร หากอะตอมไฮโดรเจนเข้ามาใกล้กับการก่อตัวของโมเลกุลดังนั้นระยะทางระหว่างกันจะเป็น 0.106 นาโนเมตร ในความเป็นจริงระยะนี้คือ 0.074 นาโนเมตรดังนั้นการแพร่กระจายของนิวเคลียสจึงนำไปสู่การเพิ่มขึ้นของความหนาแน่นของอิเล็กตรอน
ลักษณะเชิงปริมาณของสารเคมี
1. พลังงานการสื่อสาร E, KJ / MOL
พลังงานการสื่อสาร - นี่คือพลังงานที่จัดสรรในระหว่างการก่อตัวของการสื่อสารหรือปริมาณพลังงานที่ต้องดำเนินการเพื่อทำลายการสื่อสาร
ยิ่งพลังงานพันธบัตรมากขึ้นการเชื่อมต่อที่แข็งแกร่งขึ้น พลังงานพันธบัตรส่วนใหญ่ สารประกอบโควาเลนต์ ตั้งอยู่ภายใน 200 - 800 kJ / mol
2. ความยาวของการสื่อสาร r 0, nm
การสื่อสารความยาว - นี่คือระยะห่างระหว่างศูนย์กลางของอะตอม (ระยะทางระหว่างทาง)
ความยาวที่เล็กกว่าของการสื่อสารการเชื่อมต่อที่แข็งแกร่งขึ้น
ตารางที่ 3.1
ค่าพลังงานและความยาวของการเชื่อมต่อบางอย่าง
| การสื่อสาร | อาร์ 0 นิวเจอร์ซีย์ | e, kj / mole |
| 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 |
| H - I. | 0,162 | 299 |
3. มุม valental
ขึ้นอยู่กับโครงสร้างเชิงพื้นที่
คุณสมบัติพันธบัตรโควาเลนต์
1. จุดสนใจของการสื่อสารโควาเลนต์ มันเกิดขึ้นในทิศทางของการทับซ้อนกันสูงสุดของ Orbitals อิเล็กทรอนิกส์ของอะตอมที่มีปฏิสัมพันธ์ซึ่งทำให้โครงสร้างเชิงพื้นที่ของโมเลกุล I.e รูปร่างของพวกเขา
แยกแยะ - การสื่อสาร - การสื่อสารที่เกิดขึ้นตามแนวศูนย์เชื่อมต่ออะตอม การสื่อสารสามารถสร้าง s. - s., s. - พี. และ พี. - พี. เมฆอิเล็กทรอนิกส์
สามารถสร้างการสื่อสารได้เท่านั้น p - อาร์ เมฆอิเล็กทรอนิกส์
-svyaz - นี่คือการเชื่อมต่อที่เกิดขึ้นกับทั้งสองด้านของบรรทัดที่เชื่อมต่อศูนย์กลางของอะตอม ความสัมพันธ์นี้เป็นลักษณะเฉพาะสำหรับสารประกอบที่มีการเชื่อมต่อหลาย (สองครั้งและสาม)
รูปแบบการก่อตัว-และการเชื่อมต่อจะถูกนำเสนอในรูปที่ 3.1
รูปที่. 3.1 แผนการศึกษา-และ-links
2. ความอิ่มตัวของพันธบัตรโควาเลนต์ - ใช้โดย Atom of Valence Orbitals
3.3 การสื่อสารโลหะ
อะตอมของโลหะส่วนใหญ่ที่ระดับพลังงานภายนอกมีอิเล็กตรอนจำนวนน้อย (1 e - 16 องค์ประกอบ; 2 e - 58 องค์ประกอบ
3 E - 4 องค์ประกอบ; 5 E ใน SB และ BI และ 6 E ที่ RO) องค์ประกอบสามประการสุดท้ายไม่ใช่โลหะทั่วไป
ภายใต้สภาวะปกติโลหะเป็นสารผลึกที่เป็นของแข็ง (ยกเว้นปรอท) ในโหนดของตาข่ายคริสตัลโลหะมีไอออนบวก
รูปที่. 3.2 โครงการการศึกษา พันธบัตรโลหะ.
Electrons Valence มีพลังงานไอออนไนซ์ขนาดเล็กดังนั้นจึงจัดขึ้นอย่างอ่อนโยนในอะตอม อิเล็กตรอนเคลื่อนที่ข้ามตาข่ายคริสตัลทั้งหมดและเป็นของอะตอมทั้งหมดซึ่งเป็นตัวแทนที่เรียกว่า "ก๊าซอิเล็กทรอนิกส์" หรือ "Electrons Sea of \u200b\u200bValence" ดังนั้นพันธะเคมีในโลหะจะถูกลบอย่างยิ่ง นี่จะถูกกำหนดโดยคุณสมบัติของคุณสมบัติดังกล่าวของโลหะเป็นความร้อนสูงและการนำไฟฟ้า, การน่าติดตาม, พลาสติก
พันธะโลหะเป็นลักษณะของโลหะและโลหะผสมในสภาพที่เป็นของแข็งและของเหลว ในสถานะไอ, โลหะประกอบด้วยโมเลกุลของแต่ละบุคคล (นิวเคลียร์เดียวและ diatomic) เชื่อมต่อกันโดยพันธบัตรโควาเลนต์
เป็นครั้งแรกเกี่ยวกับสิ่งที่เป็น การสื่อสารโควาเลนต์ นักวิทยาศาสตร์เคมีพูดหลังจากการเปิดตัวของ Gilbert Newton Lewis ซึ่งอธิบายว่าเป็น บริษัท มหาชนของอิเล็กตรอนสองตัว หลังจากการวิจัยภายหลังได้รับอนุญาตให้อธิบายหลักการของการสื่อสารโควาเลนต์ คำ โควาเลนท์สามารถพิจารณาได้ในกรอบของเคมีเป็นความสามารถของอะตอมในการเชื่อมต่อกับอะตอมอื่น ๆ
ให้เราอธิบายตัวอย่าง:
มีอะตอมสองอะตอมที่มีความแตกต่างเล็กน้อยในอิเล็กโตรนเกจ์ (C และ CL, C และ H) ตามกฎแล้วสิ่งนี้ใกล้เคียงกับโครงสร้างของเปลือกอิเล็กทรอนิกส์ของก๊าซโนเบิล
เมื่อปฏิบัติตามเงื่อนไขเหล่านี้นิวเคลียสของอะตอมเหล่านี้ไปยังคู่อิเล็กทรอนิกส์ที่พบได้ทั่วไปเกิดขึ้น ในกรณีนี้เมฆอิเล็กทรอนิกส์ไม่ได้ทับกันเพียงอย่างเดียวกับพันธบัตรโควาเลนท์ช่วยให้มั่นใจได้ว่าการเชื่อมต่อที่น่าเชื่อถือของสองอะตอมเนื่องจากความหนาแน่นของอิเล็กตรอนถูกแจกจ่ายซ้ำและพลังงานของระบบมีการเปลี่ยนแปลงซึ่งเกิดจาก " หด "เข้าสู่พื้นที่ระหว่างกันของอะตอมเดียวของก้อนเมฆอิเล็กทรอนิกส์ของอีกอะตอม การทับซ้อนกันที่กว้างขวางของเมฆอิเล็กทรอนิกส์การเชื่อมต่อนั้นถือว่ามีความทนทานมากขึ้น
ด้วยเหตุนี้ การสื่อสารโควาเลนต์ - นี่คือการศึกษาที่เกิดจากการขัดเกลาทางสังคมซึ่งกันและกันของอิเล็กตรอนสองตัวที่เป็นของสองอะตอม
ตามกฎแล้วสารที่มีโมเลกุล ตาข่ายคริสตัล พวกเขาก่อตัวขึ้นโดยวิธีการของพันธบัตรโควาเลนต์ ลักษณะที่ละลายและเดือดที่อุณหภูมิต่ำความสามารถในการละลายในน้ำและการนำไฟฟ้าต่ำ จากที่นี่เราสามารถสรุปได้: โครงสร้างขององค์ประกอบดังกล่าวเช่นเจอร์เมเนียมซิลิคอนคลอรีนไฮโดรเจนคือโควาเลนต์
คุณสมบัติคุณสมบัติของการเชื่อมต่อประเภทนี้:
- ความอิ่มตัวภายใต้คุณสมบัตินี้มักจะเข้าใจ จำนวนสูงสุด ความสัมพันธ์ที่พวกเขาสามารถสร้างอะตอมที่เฉพาะเจาะจง หมายเลขนี้ถูกกำหนดโดยจำนวนทั้งหมดของวงโคจรเหล่านั้นในอะตอมที่สามารถเข้าร่วมในการก่อตัวของพันธบัตรเคมี Atom Valence ในทางกลับกันสามารถกำหนดได้จากจำนวน Orbitals ที่ใช้แล้วเพื่อจุดประสงค์นี้
- อาหาร. อะตอมทั้งหมดพยายามสร้างการเชื่อมต่อที่แข็งแกร่งที่สุด ความแข็งแกร่งที่ยิ่งใหญ่ที่สุดคือความสำเร็จในกรณีของความบังเอิญของการวางแนวอวกาศของเมฆอิเล็กทรอนิกส์สองอะตอมขณะที่พวกเขาทับซ้อนกัน นอกจากนี้ยังเป็นสมบัติของพันธบัตรโควาเลนต์ในฐานะที่เป็นปฐมนิเทศมีผลต่อการจัดเรียงเชิงพื้นที่ของโมเลกุลที่รับผิดชอบในการ "รูปทรงเรขาคณิต" ของพวกเขา
- โพลาไรซ์บทบัญญัตินี้ขึ้นอยู่กับความคิดที่ว่าพันธบัตรโควาเลนต์มีอยู่สองประเภท:
- ขั้วโลกหรืออสมมาตร การเชื่อมต่อของสปีชีส์นี้สามารถสร้างอะตอมของประเภทต่าง ๆ เท่านั้น I.e ผู้ที่มีความเข้มข้นมีความแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญหรือในกรณีที่คู่อิเล็กทรอนิกส์ทั้งหมดแบ่งออกเป็นแบบไม่สมมาตร
- มันเกิดขึ้นระหว่างอะตอมความสามารถในการใช้งานที่เกือบจะเท่ากันและการกระจายความหนาแน่นของอิเล็กตรอนนั้นสม่ำเสมอ
นอกจากนี้ยังมีปริมาณบางอย่าง:
- พลังงานการสื่อสาร. พารามิเตอร์นี้มีลักษณะ การสื่อสารขั้วโลก จากมุมมองของความแข็งแกร่ง ภายใต้พลังงานเป็นที่เข้าใจว่าปริมาณความร้อนที่จำเป็นสำหรับการทำลายของความผูกพันระหว่างสองอะตอมเช่นเดียวกับปริมาณความร้อนซึ่งได้รับการจัดสรรเมื่อเชื่อมต่อ
- ภายใต้ ความยาวและในเคมีโมเลกุลเป็นที่เข้าใจว่าความยาวของเส้นตรงระหว่างแกนของอะตอมทั้งสอง พารามิเตอร์นี้ยังมีความแข็งแรงในการสื่อสาร
- ช่วงเวลาไดโพล - ค่าที่ระบุถึงขั้วของความวรรณคดี
การสื่อสารโควาเลนต์
ประเภทของการสื่อสารทางเคมี มันจะดำเนินการโดยอิเล็กตรอนคู่หนึ่งที่ใช้ร่วมกันกับอะตอมสองครั้งการสื่อสารการสื่อสาร อะตอมในโมเลกุลสามารถเชื่อมต่อได้โดยพันธบัตรโควาเลนต์เดียว (H2, H3C-CH3), Dual (H2C \u003d CH2) หรือ Triple (N2, HCCH) อะตอมที่แตกต่างกันในรูปแบบอิเล็กโตรเนกัตต์ที่เรียกว่า Polar Covalent Bond (HCL, H3C-CL)
การสื่อสารโควาเลนต์
หนึ่งในประเภทของพันธะเคมีระหว่างอะตอมสองชนิดซึ่งดำเนินการโดยคู่อิเล็กตรอนทั่วไป (อิเล็กตรอนหนึ่งลำจากอะตอมแต่ละอะตอม) เค. มีอยู่ในโมเลกุล (ในใด ๆ รัฐรวม) และระหว่างอะตอมก่อให้เกิดตาข่ายคริสตัล เค. มันอาจผูกอะตอมเดียวกัน (ในโมเลกุล H2, CL2 ในคริสตัลเพชร) หรือแตกต่างกัน (ในโมเลกุลของน้ำในคริสตัลของ carboard sic) พันธะหลักเกือบทุกประเภทในโมเลกุล สารประกอบอินทรีย์ เป็นโควาเลนต์ (c ≈ c, c ≈ n, c ≈ n, ฯลฯ ) เค. ทนทานมาก สิ่งนี้อธิบายถึงกิจกรรมทางเคมีขนาดเล็กของพาราฟินไฮโดรคาร์บอน สารอนินทรีย์หลายชนิดที่มีผลึกมีตาข่ายปรมาณูนั่นคือพวกเขาถูกสร้างขึ้นโดยใช้ K. ด้วยวัสดุทนไฟพวกเขามีความแข็งสูงและทนต่อการสึกหรอ เหล่านี้รวมถึง carbides, silicides, borides, nitrides (โดยเฉพาะอย่างยิ่งโบรอน BN ที่มีชื่อเสียง) ซึ่งถูกใช้ในเทคนิคใหม่ ดูเพิ่มเติม Valence and Chemical Bond
. A. Kireev
วิกิพีเดีย
การสื่อสารโควาเลนต์
การสื่อสารโควาเลนต์ (จาก lat. ร่วม - "กัน" และ vales - "ด้วยพลัง") - พันธะเคมีที่เกิดขึ้นจากการทับซ้อนเมฆอิเล็กทรอนิกส์วาเลนซ์ การให้เมฆอิเล็กทรอนิกส์การสื่อสารเรียกว่า คู่อิเล็กทรอนิกส์ทั่วไป.
คำว่า Covalent Communication ได้รับการแนะนำเป็นครั้งแรกโดยผู้ได้รับรางวัลโนเบล Irving Langmur ในปี 1919 คำนี้ถูกอ้างถึงพันธบัตรเคมีเนื่องจากการครอบครองของอิเล็กตรอนร่วมกันในทางตรงกันข้ามกับพันธะโลหะซึ่งอิเล็กตรอนนั้นว่างเปล่าหรือจากการเชื่อมต่อไอออนซึ่งหนึ่งในอะตอมให้อิเล็กตรอนและกลายเป็นไอออนบวก และอะตอมอื่น ๆ ก็เอาอิเล็กตรอนและกลายเป็นไอออน
ต่อมา (1927) F. London และ V. Gaitler ในตัวอย่างของโมเลกุลไฮโดรเจนให้คำอธิบายแรกของพันธบัตรโควาเลนต์จากมุมมองของกลศาสตร์ควอนตัม
คำนึงถึงการตีความทางสถิติของการทำงานของคลื่นของ M. เกิดความหนาแน่นของความน่าจะเป็นในการค้นหาอิเล็กตรอนที่มีผลผูกพันนั้นมีความเข้มข้นในช่องว่างระหว่างโมเลกุลนิวเคลียส (รูปที่ 1) ในทฤษฎีการขับไล่คู่อิเล็กทรอนิกส์มิติทางเรขาคณิตของคู่เหล่านี้ได้รับการพิจารณา ดังนั้นสำหรับองค์ประกอบของแต่ละช่วงเวลามีรัศมีเฉลี่ยของคู่อิเล็กทรอนิกส์:
0.6 สำหรับองค์ประกอบจนถึงนีออน; 0.75 สำหรับองค์ประกอบจนถึงอาร์กอน; 0.75 สำหรับองค์ประกอบจนถึง Crypton และ 0.8 สำหรับองค์ประกอบจนถึงซีนอน
คุณสมบัติลักษณะของพันธบัตรโควาเลนต์ - โฟกัสความอิ่มตัวของขั้วขั้วโพลาไรซ์ - กำหนดสารเคมีและ สมบัติทางกายภาพ การเชื่อมต่อ
จุดเน้นของการสื่อสารเกิดขึ้น โครงสร้างโมเลกุล สารและรูปทรงเรขาคณิตของโมเลกุลของพวกเขา มุมระหว่างการเชื่อมต่อสองรายการเรียกว่า Valence
ความอิ่มตัว - ความสามารถของอะตอมในการสร้างพันธบัตรโควาเลนต์จำนวน จำกัด จำนวนการเชื่อมต่อที่เกิดขึ้นโดยอะตอมนั้นถูก จำกัด ด้วยจำนวน Oromic Orbitals ภายนอก
ขั้วของการสื่อสารเกิดจากการกระจายความหนาแน่นของอิเล็กตรอนที่ไม่สม่ำเสมอเนื่องจากความแตกต่างในการปฏิเสธทางไฟฟ้าของอะตอม บนพื้นฐานนี้พันธบัตรโควาเลนต์แบ่งออกเป็นโพลาร์และขั้วโลก (ไม่ใช่ขั้วโลก - ขั้วโลก - โมเลกุลประกอบด้วยอะตอมเหมือนกัน (H, CL, N) และเมฆอิเล็กทรอนิกส์ของอะตอมแต่ละตัวจะถูกกระจายอย่างสมมาตรด้วยความเคารพต่ออะตอมเหล่านี้โพลาร์ - โมเลกุล Ductomic ประกอบด้วยอะตอมที่แตกต่างกัน องค์ประกอบทางเคมีและคลาวด์อิเล็กตรอนทั่วไปเปลี่ยนไปสู่หนึ่งในอะตอมซึ่งจะสร้างความไม่สมดุลของการกระจายของประจุไฟฟ้าในโมเลกุลสร้างช่วงเวลาไดโพลของโมเลกุล)
การสื่อสารของการสื่อสารจะแสดงออกในการกระจัดของอิเล็กตรอนของการสื่อสารภายใต้อิทธิพลของสนามไฟฟ้าภายนอกรวมถึงอนุภาคอีกครั้ง โพลาไรซ์ถูกกำหนดโดยการเคลื่อนย้ายอิเล็กตรอน ขั้วและโพลาไรซ์ของพันธบัตรโควาเลนต์เป็นตัวกำหนดปฏิกิริยาของโมเลกุลที่เกี่ยวกับน้ำยาขั้วโลก
อย่างไรก็ตามสองครั้งที่ได้รับรางวัลของรางวัลโนเบล L. Pauling ระบุว่า "ในบางโมเลกุลมีพันธบัตรโควาเลนต์เนื่องจากอิเล็กตรอนหนึ่งหรือสามตัวแทน คู่สามีภรรยา" พันธะเคมีหนึ่งอิเล็กตรอนถูกนำไปใช้ในไฮโดรเจน ION ของโมเลกุล H.
ไฮโดรเจน ION ของโมเลกุล H มีสองโปรตอนและอิเล็กตรอนหนึ่งคัน ระบบโมเลกุลไฟฟ้าเพียงอย่างเดียวที่ชดเชยแรงผลักดันไฟฟ้าสถิตของสองโปรตอนและเก็บไว้ที่ระยะทาง 1.06 å (ความยาวพันธะเคมี H) ศูนย์ความหนาแน่นของศูนย์กลางของระบบคลาวด์อิเล็กทรอนิกส์ของระบบโมเลกุลมีความเท่าเทียมกับทั้งสองโปรตอนใน Radius Borov α \u003d 0.53 A และเป็นศูนย์กลางของความสมมาตรของไอออนโมเลกุลของไฮโดรเจน H