Ковалентний зв'язок - це зв'язок між двома атомами за рахунок утворення спільної електронної пари.
Ковалентний неполярний зв'язок– цей зв'язок між атомами з однаковою
електронегативні.Наприклад: Н 2, О 2, N 2, Cl 2 і т. Д. Дипольний момент таких зв'язків дорівнює нулю.
Ковалентний полярна зв'язок – цей зв'язок між атомами з різною електронегативність.Зона перекривання електронних хмар зміщується в бік більш електронегативного атома.
Наприклад, Н-Cl (Н б + → Cl б-).
Ковалентний зв'язок має властивості:
- насичуваності - здатності атома утворювати кількість хімічних зв'язків, відповідних його валентності;
- спрямованості - перекриття електронних хмар відбувається в напрямку забезпечує максимальну щільність перекриття.
іонна зв'язок– це зв'язок між протилежно зарядженими іонами. Її можна розглядати як крайній випадок ковалентного полярної зв'язку. Такий зв'язок виникає при великій різниці електронегативності атомів,
утворюють хімічний зв'язок. Наприклад, в молекулі NaF різниця
електроотріцательностей становить 4,0 – 0,93 \u003d 3,07, що призводить до практично повного переходу електрона від натрію до фтору:
Взаємодія іонів протилежного знака не залежить від напрямку, а кулонівських сили не мають властивість насичуваності. В силу цього іoннaя зв'язок не має спрямованість і насичуваність.
металева зв'язок– це зв'язок позитивно заряджених іонів металу з вільними електронами.
Більшість металів має ряд властивостей, що мають загальний характер і відрізняються від властивостей інших речовин. Такими властивостями є порівняно високі температури плавлення, здатність до відбиття світла, висока тепло- і електропровідність. Це є наслідком освіти між атомами металів особливого виду зв'язку - металевої зв'язку.
У атомів металів валентні електрони слабо пов'язані зі своїми ядрами і можуть легко відриватися від них. В результаті цього в кристалічній решітці металу з'являються позитивно заряджені іони металу і «вільні» електрони, електростатичне взаємодія яких забезпечує хімічний зв'язок.
воднева зв'язок– це зв'язок за допомогою атома водню, пов'язаного з високоелектроотріцательним елементом.
Атом водню, пов'язаний з високоелектроотріцательним елементом (фтором, киснем, азотом та ін.), Віддає практично повністю електрон з валентної орбіталі. Новоутворена вільна орбіталь може взаємодіяти з неподіленої парою електронів іншого електронегативного атома, в результаті виникає воднева зв'язок. На прикладі молекул води і оцтової кислоти воднева зв'язок показана штриховими лініями:
Цей зв'язок значно слабше інших хімічних зв'язків (енергія її освіти 10 ÷ 40 кДж / моль). Водневі зв'язки можуть виникати як між різними молекулами, так і всередині молекули.
Виключно важливу роль воднева зв'язок грає в таких неорганічних речовинах, як вода, плавикова кислота, аміак і т.д., а також в біологічних макромолекулах.
Основні типи хімічного зв'язку
аГАЛЬНІ типи хімічного зв'язку.
Вам відомо, що атоми можуть з'єднуватися один з одним з утворенням як простих, так і складних речовин. При цьому утворюються різного типу хімічні зв'язки: іонна, ковалентний (неполярні і полярна), металева і воднева. Одне з найбільш істотних властивостей атомів елементів, що визначають, який зв'язок утворюється між ними - іонна або ковалентний, - це електронний торгівельний, тобто здатність атомів в з'єднанні притягувати до себе електрони.
Умовну кількісну оцінку електронегативності дає шкала відносних електроотріцательностей.
У періодах спостерігається загальна тенденція зростання електроотріца-ності елементів, а в групах - їх падіння. Елементи по електроот-ріцательно розташовують в ряд, на підставі якого можна порівняти електронегативності елементів, що знаходяться в різних періодах.
Тип хімічного зв'язку залежить від того, наскільки велика різниця значень електронегативності з'єднуються атомів елементів. Чим більше відрізняються по електронегативності атоми елементів, що утворюють зв'язок, тим хімічний зв'язок полярних. Провести різку межу між типами хімічних зв'язків не можна. У більшості з'єднань тип хімічного зв'язку виявляється проміжним; наприклад, сильнополярная ковалентний хімічний зв'язок близька до іонної зв'язку. Залежно від того, до якого з граничних випадків ближче за своїм характером хімічний зв'язок, її відносять або до іонної, або до ковалентного полярного зв'язку.
Іонна зв'язок.
Іонна зв'язок утворюється при взаємодії атомів, які різко відрізняються один від одного по електронегативності.Наприклад, типові метали літій (Li), натрій (Na), калій (K), кальцій (Ca), стронцій (Sr), барій (Ba) утворюють іонну зв'язок з типовими неметалами, в основному з галогенами.
Крім галогенідів лужних металів, іонна зв'язок також утворюється в таких з'єднаннях, як луги та солі. Наприклад, в гидроксиде натрію (NaOH) і сульфат натрію (Na 2 SO 4) іонні зв'язку існують тільки між атомами натрію і кисню (решта зв'язку - ковалентні полярні).
Ковалентний неполярний зв'язок.
При взаємодії атомів з однаковою електроотріца-тю утворюються молекули з ковалентним неполярной зв'язком.Такий зв'язок існує в молекулах наступних простих речовин: H 2, F 2, Cl 2, O 2, N 2. Хімічні зв'язку в цих газах утворені за допомогою загальних електронних пар, тобто при перекривання відповідних електронних хмар, зумовленому електронно-ядерною взаємодій-наслідком, які здійснює при зближенні атомів.
Складаючи електронні формули речовин, слід пам'ятати, що кожна загальна електронна пара - це умовне зображення підвищеної електронної щільності, що виникає в результаті перекривання відповідних електронних хмар.
Ковалентний полярна зв'язок.
При взаємодії атомів, значення електроотрецательностей яких відрізняються, але не різко, відбувається зміщення загальної електронної пари до більш електронегативного атома. Це найбільш поширений тип хімічного зв'язку, якої зустрічається як в неорганічних, так і органічних сполуках.
До нековалентним зв'язків в повній мірі відносяться і ті зв'язки, які утворені по донорно-акцепторного механізму, наприклад в іонах гідроксонію і амонію.
Металева зв'язок.
Зв'язок, що утворюється в результаті взаємодії відносите-льно вільних електронів з іонами металів, називаються металевим зв'язком.Цей тип зв'язку характерний для простих речовин-металів.
Сутність процесу освіти металевої зв'язку полягає в наступному: атоми металів легко віддають валентні електрони і перетворюються в позитивні заряджені іони. Щодо свобо-дние електрони, що відірвалися від атома, переміщаються між поклади-них іонами металів. Між ними виникає металева зв'язок, т. Е. Електрони як би цементують позитивні іони кристал-вої решітки металів.
Водневий зв'язок.
Зв'язок, що утворюється між атомів водню однієї молекули і атомом сильно електронегативного елемента(O, N, F) іншої молекули, називається водневим зв'язком.
Може виникнути питання: чому саме водень утворює таку специфічну хімічну зв'язок?
Це пояснюється тим, що атомний радіус водню дуже малий. Крім того, при зміщенні або повній віддачі свого єдиного електрона водень набуває порівняно високий позитивний заряд, за рахунок якого водень однієї молекули взаємодіє з атомами електронегативний елементів, що мають частковий негативний заряд, що виходить до складу інших молекул (HF, H 2 O, NH 3) .
Розглянемо деякі приклади. Зазвичай ми зображуємо склад води хімічною формулою H 2 O. Однак це не зовсім точно. Правильніше було б склад води позначати формулою (H 2 O) n, де n \u003d 2,3,4 і т. Д. Це пояснюється тим, що окремі молекули води пов'язані між собою за допомогою водневих зв'язків.
Водневий зв'язок прийнято позначати точками. Вона набагато слабша, ніж іонна або ковалентний зв'язок, але сильніша, ніж звичайне міжмолекулярної взаємодії.
Наявність водневих зв'язків пояснює збільшення об'єму води при зниженні температури. Це пов'язано з тим, що при зниженні температури відбувається зміцнення молекул і тому зменшується щільність їх «упаковки».
При вивченні органічної хімії виникало і таке питання: чому температури кипіння спиртів набагато вище, ніж відповідних вуглеводнів? Пояснюється це тим, що між молекулами спиртів теж утворюються водневі зв'язку.
Підвищення температури кипіння спиртів відбувається також всле-дствіе укрупнення їх молекул.
Водневий зв'язок характерна і для багатьох інших органічних сполук (фенолів, карбонових кислот та ін.). З курсів органічної хімії і загальної біології вам відомо, що наявністю водневого зв'язку пояснюється вторинна структура білків, будова подвійної спіралі ДНК, т. Е. Явище компліментарності.
Схожі реферати:
Квиток 10 З'єднання складного складу, у яких можна виділити центральний атом (комплексоутворювач) і безпосередньо пов'язані з ним молекули або іони (ліганди), називаються комплексними сполуками. За координаційної теорії Вернера в кожному комплексному поєднанні розрізняють в ...
формулювання періодичного закону Д. І. Менделєєва у світлі теорії будови атома. Зв'язок періодичного закону і періодичної системи з будовою атомів. Структура періодичної системи Д. І. Менделєєва.
Московський Державний Технологічний Університет "СТАНКИН" Реферат по хімії " фізична зв'язок"Виконав: Фрідлянд Д.А.
Будова атома водню в періодичної системі. Ступені окислення. Поширеність в природі. Водень, як проста речовина, молекули якого складаються з двох атомів, пов'язаних між собою ковалентним неполярной зв'язком. Фізико-хімічні властивості.
Електростатичний зв'язок: види взаємодій. Властивості ковалентних зв'язків (довжина, полярність і енергія). Середня величина дипольних моментів зв'язків і функціональних груп. Будова метану. Будова молекул з n, o-атомами з неподіленої парою електронів.
Уявлення про будову метану (молекулярна, електронна та структурна формули). Фізичні властивості, Знаходження в природі, тип хімічного зв'язку і просторова будова молекули і атоми вуглецю в трьох валентних станах, поняття гібридизації.
Уявлення про участь атома водню в освіті двох хімічних зв'язків. Приклади з'єднань з водневим зв'язком. Структура димера фториду водню. Асоціати молекул фториду водню. Методи молекулярної спектроскопії. Сумарний електричний заряд.
Окислювально-відновні процеси належать до числа найбільш поширених хімічних реакцій і мають величезне значення в теорії і практиці. Окислення-відновлення-один з найважливіших процесів природи.
До питання про металевої зв'язку в щільної упаковки хімічних елементів Г.Г.Філіпенко Гродно АНОТАЦІЯ. Зазвичай в літературі металева зв'язок описується, як здійснена за допомогою усуспільнення зовнішніх електронів атомів і не володіє властивістю спрямованості. Хоча зустрічаються поп ...
Хімічна зв'язок виникає завдяки взаємодії електричних полів створюваних електронами і ядрами атомів, тобто хімічний зв'язок має електричну природу.
під хімічним зв'язком розуміють результат взаємодії 2х або більше атомів приводить до утворення стійкої багатоатомних системи. Умовою утворення хімічного зв'язку є зменшення енергії взаємодіючих атомів, тобто молекулярне стан речовини енергетично більш вигідно, ніж атомне. При утворенні хімічного зв'язку атоми прагнуть отримати завершену електронну оболонку.
Розрізняють: ковалентний, іонну, металеву, водневу і міжмолекулярної.
ковалентний зв'язок - найбільш загальний вигляд хімічного зв'язку, що виникає за рахунок усуспільнення електронної пари за допомогою обмінного механізму -, Коли кожен з взаємодіючих атомів поставляє по одному електрону, або по донорно-акцепторного механізму, Якщо електронна пара передається в загальне користування одним атомом (донором - N, O, Cl, F) іншому атому (акцептору - атоми d-елементів).
Характеристики хімічного зв'язку.
1 - кратність зв'язків - між 2-ма атомами можлива тільки 1 сигма-зв'язок, але поряд з нею між тими ж атомами можуть бути пі і дельта-зв'язок, що призводить до утворення кратних зв'язків. Кратність визначається числом загальних електронних пар.
2 - довжина зв'язку - меж'ядерних відстань в молекулі, чим більше кратність, тим менше її довжина.
3 - міцність зв'язку - це кількість енергії необхідне для її розриву
4 - насичуваності ковалентного зв'язку проявляється в тому, що одна атомна орбіталь може брати участь в утворенні тільки однієї к.с. Це властивість визначає стехіометрію молекулярних сполук.
5 - спрямованість к.с. в залежності від того, яку форму і який напрям мають електронні хмари в просторі при їх взаємному перекривання можуть утворюватися сполуки з лінійною і кутовою формою молекул.
іонна зв'язок – утворюється між атомами які сильно відрізняються по електронегативності. Це з'єднання головних підгруп 1 і 2 груп з елементами головних підгруп 6 і \u200b\u200b7 груп. Іонної називають хімічний зв'язок, яка здійснюється в результаті взаємного електростатичного притягання протилежно заряджених іонів.
Механізм утворення іонного зв'язку: а) утворення іонів взаємодіючих атомів; б) освіту молекули за рахунок тяжіння іонів.
Ненаправленим і ненасиченість іонного зв'язку
Силові поля іонів рівномірно розподіляються в усіх напрямках тому кожен іон може притягувати до себе іони протилежного знаку в будь-якому напрямку. У цьому полягає ненаправленим іонної зв'язку. Взаємодія 2х іонів протилежного знака не призводить до повної взаємної компенсації їх силових полів. Тому у них зберігається здатність притягувати іони і по інших напрямках, тобто іонна зв'язок характеризується ненасиченістю. Тому кожен іон в іонному поєднанні притягує таке число іонів протилежного знака, щоб утворилася кристалічна решітка іонного типу. В іонному кристалі немає молекул. Кожен іон оточений певним числом іонів іншого знака (координаційне число іона).
металева зв'язок - хім. Зв'язок в металах. У металів є надлишок валентних орбіталей і недолік електронів. При зближенні атомів їх валентні орбіталі перекриваються завдяки чому електрони вільно переміщаються з однієї орбіталі в іншу, здійснюється зв'язок між всіма атомами металу. Зв'язок яку здійснюють відносно вільні електрони між іонами металу в кристалічній решітці називається металевим зв'язком. Зв'язок сильно делокалізованних і не має спрямованість і насиченістю, тому що валентні електрони рівномірно розподілені по кристалу. Наявність вільних електронів обумовлює існування загальних властивостей металів: непрозорість, металевий блиск, висока електро-і теплопровідність, гнучкість і пластичність.
воднева зв'язок - зв'язок між атомом Н і сільноотріцательним елементом (F, Cl, N, O, S). Водневі зв'язки можуть бути внутрішньо-і міжмолекулярними. ВС слабкіше ковалентної зв'язку. Виникнення ВС пояснюється дією електростатичних сил. Атом Н володіє маленьким радіусом і при зміщенні або віддачі єдиного електрона Н набуває сильний позитивний заряд, який діє на електронний торгівельний.
Основні типи хімічного зв'язку.
Вам відомо, що атоми можуть з'єднуватися один з одним з утворенням як простих, так і складних речовин. При цьому утворюються різного типу хімічні зв'язки: іонна, ковалентний (неполярні і полярна), металева і воднева. Одне з найбільш істотних властивостей атомів елементів, що визначають, який зв'язок утворюється між ними - іонна або ковалентний, - це електронний торгівельний, тобто здатність атомів в з'єднанні притягувати до себе електрони.
Умовну кількісну оцінку електронегативності дає шкала відносних електроотріцательностей.
У періодах спостерігається загальна тенденція зростання електроотріца-ності елементів, а в групах - їх падіння. Елементи по електроот-ріцательно розташовують в ряд, на підставі якого можна порівняти електронегативності елементів, що знаходяться в різних періодах.
Тип хімічного зв'язку залежить від того, наскільки велика різниця значень електронегативності з'єднуються атомів елементів. Чим більше відрізняються по електронегативності атоми елементів, що утворюють зв'язок, тим хімічний зв'язок полярних. Провести різку межу між типами хімічних зв'язків не можна. У більшості з'єднань тип хімічного зв'язку виявляється проміжним; наприклад, сильнополярная ковалентний хімічний зв'язок близька до іонної зв'язку. Залежно від того, до якого з граничних випадків ближче за своїм характером хімічний зв'язок, її відносять або до іонної, або до ковалентного полярного зв'язку.
Іонна зв'язок.
Іонна зв'язок утворюється при взаємодії атомів, які різко відрізняються один від одного по електронегативності.Наприклад, типові метали літій (Li), натрій (Na), калій (K), кальцій (Ca), стронцій (Sr), барій (Ba) утворюють іонну зв'язок з типовими неметалами, в основному з галогенами.
Крім галогенідів лужних металів, іонна зв'язок також утворюється в таких з'єднаннях, як луги та солі. Наприклад, в гидроксиде натрію (NaOH) і сульфат натрію (Na 2 SO 4 ) Іонні зв'язки існують тільки між атомами натрію і кисню (решта зв'язку - ковалентні полярні).
Ковалентний неполярний зв'язок.
При взаємодії атомів з однаковою електроотріца-тю утворюються молекули з ковалентним неполярной зв'язком.Такий зв'язок існує в молекулах наступних простих речовин: H 2, F 2, Cl 2, O 2, N 2 . Хімічні зв'язку в цих газах утворені за допомогою загальних електронних пар, тобто при перекривання відповідних електронних хмар, зумовленому електронно-ядерною взаємодій-наслідком, які здійснює при зближенні атомів.
Складаючи електронні формули речовин, слід пам'ятати, що кожна загальна електронна пара - це умовне зображення підвищеної електронної щільності, що виникає в результаті перекривання відповідних електронних хмар.
Ковалентний полярна зв'язок.
При взаємодії атомів, значення електроотрецательностей яких відрізняються, але не різко, відбувається зміщення загальної електронної пари до більш електронегативного атома. Це найбільш поширений тип хімічного зв'язку, якої зустрічається як в неорганічних, так і органічних сполуках.
До нековалентним зв'язків в повній мірі відносяться і ті зв'язки, які утворені по донорно-акцепторного механізму, наприклад в іонах гідроксонію і амонію.
Металева зв'язок.
Зв'язок, що утворюється в результаті взаємодії відносите-льно вільних електронів з іонами металів, називаються металевим зв'язком.Цей тип зв'язку характерний для простих речовин-металів.
Сутність процесу освіти металевої зв'язку полягає в наступному: атоми металів легко віддають валентні електрони і перетворюються в позитивні заряджені іони. Щодо свобо-дние електрони, що відірвалися від атома, переміщаються між поклади-них іонами металів. Між ними виникає металева зв'язок, т. Е. Електрони як би цементують позитивні іони кристал-вої решітки металів.
Водневий зв'язок.
Зв'язок, що утворюється між атомів водню однієї молекули і атомом сильно електронегативного елемента(O, N, F) іншої молекули, називається водневим зв'язком.
Може виникнути питання: чому саме водень утворює таку специфічну хімічну зв'язок?
Це пояснюється тим, що атомний радіус водню дуже малий. Крім того, при зміщенні або повній віддачі свого єдиного електрона водень набуває порівняно високий позитивний заряд, за рахунок якого водень однієї молекули взаємодіє з атомами електронегативний елементів, що мають частковий негативний заряд, що виходить до складу інших молекул (HF, H 2 O, NH 3 ).
Розглянемо деякі приклади. Зазвичай ми зображуємо склад води хімічною формулою H2
O. Однак це не зовсім точно. Правильніше було б склад води позначати формулою (H2
O) n, де n \u003d 2,3,4 і т. Д. Це пояснюється тим, що окремі молекули води пов'язані між собою за допомогою водневих зв'язків.
Водневий зв'язок прийнято позначати точками. Вона набагато слабша, ніж іонна або ковалентний зв'язок, Але сильніша, ніж звичайне міжмолекулярної взаємодії.
Наявність водневих зв'язків пояснює збільшення об'єму води при зниженні температури. Це пов'язано з тим, що при зниженні температури відбувається зміцнення молекул і тому зменшується щільність їх "упаковки".
при вивченні органічної хімії виникало і таке питання: чому температури кипіння спиртів набагато вище, ніж відповідних вуглеводнів? Пояснюється це тим, що між молекулами спиртів теж утворюються водневі зв'язку.
Підвищення температури кипіння спиртів відбувається також всле-дствіе укрупнення їх молекул.
Водневий зв'язок характерна і для багатьох інших органічних сполук (Фенолів, карбонових кислот та ін.). З курсів органічної хімії і загальної біології вам відомо, що наявністю водневого зв'язку пояснюється вторинна структура білків, будова подвійної спіралі ДНК, т. е. явище компліментарності.