Clasificarea legăturilor chimice

Prima / teorie să se pregătească pentru examenul / 1.3.1. legătură covalentă chimice și a tipurilor sale și a mecanismelor de formare. Detalii privind legătura covalentă (energia de legătură și polaritatea). legătură ionică. obligațiuni metalice. Legătura de hidrogen.

Foarte rar produse chimice constau din atomi individuali, care nu au legătură cu elemente chimice. Astfel, o clădire, în condiții normale, are doar un număr mic numit gaze nobile: heliu, neon, argon, kripton, xenon si radon. Cel mai adesea substanțele chimice nu constau din atomi separate și a asociațiilor acestora în diferite categorii. Astfel de asociații atomi pot totaliza mai multe unități, sute, mii sau chiar mai mulți atomi. Forța care deține atomii din componența acestor grupuri se numește o legătură chimică.

Cu alte cuvinte, putem spune că o legătură chimică se numește interacțiune, care permite comunicarea atomilor individuali într-o structură mai complexă (molecule, ioni, radicali și alte cristale.).

Motivul pentru formarea legăturii chimice este că energia structuri mai complexe mai mică decât energia totală a formării atomilor săi individului.

În special, dacă interacțiunea dintre atomii X și Y formează molecula XY, aceasta înseamnă că energia internă a moleculelor substanței este mai mică decât energia internă a atomilor individuali din care a fost format:

Din acest motiv, formarea de legături chimice între atomii individuali ai energia eliberată.

Simplist se poate presupune că baza legăturilor chimice sunt forțe electrostatice datorate interacțiunilor de nuclee încărcate pozitiv și electroni încărcați negativ.

În formarea legăturilor chimice sunt electroni implicate strat electronic extern cu cea mai mică energie cu nucleu, numit valență. De exemplu, bor sunt electroni nivelul de energie 2 - 2 pe electroni 2S- orbital și 2P orbitala 1:

Când legarea chimică fiecare atom tinde să primească configurația electronică a atomilor de gaz nobil, adică, la stratul său de electroni exterior au 8 electroni (2 pentru elementele primei perioade). Acest fenomen se numește regula octetului.

Realizarea configurația electronică a atomilor de gaz nobil este posibilă în cazul în care atomii inițial unice fac parte din electronii de valență comune altor atomi. În această formă de perechi comune de electroni.

În funcție de gradul de socializare de electroni pot distinge covalente, ionice și bond metalic.

legătură covalentă

Legarea covalentă apare cel mai frecvent între atomii elementelor nemetalice. Dacă atomii metaloid care formează o legătură covalentă aparțin diferitelor elemente chimice, o astfel de legătură covalentă este numită polar. Motivul pentru acest nume constă în faptul că atomii de elemente diferite au diferite si capacitatea de a atrage o pereche de electroni totală. Evident, acest lucru conduce la o schimbare în perechea de electroni de ansamblu spre unul dintre atomii, formând astfel pe aceasta o sarcină negativă parțială. La rândul său, sarcina pozitivă parțială se formează la celălalt atom. De exemplu, o pereche de electroni molecula de acid clorhidric este decalat față de un atom de hidrogen, un atom de clor:

Exemple de substanțe cu o legătură covalentă polară:

Legătura covalentă se formează între atomii nepolari nemetale un element chimic. Deoarece atomii sunt identici, la fel și capacitatea lor de a întârzia electronii generale. În acest sens, deplasarea perechii de electroni nu se observă:

Descrisă mai sus, mecanismul de formare a legăturii covalente, atunci când doi atomi furnizează electroni pentru a forma perechi de electroni partajate, numit schimbul.

De asemenea, există un mecanism donor-acceptor.

În formarea legăturii covalente a mecanismului donor-acceptor de electroni pereche partajat este format dintr-un singur atom de orbitali umplut (doi electroni) și un orbital gol al unui alt atom. Atom oferind o singură pereche de electroni, denumită donator și atomul cu un liber orbital - acceptor. Ca donori de electroni perechi ies atomi având electroni pereche, cum ar fi N, O, P, S.

De exemplu, mecanismul donor-acceptor este format din a patra legăturii covalente N-H în ​​cationul amoniu NH4 +.

Pe lângă polaritatea legături covalente sunt de asemenea caracterizate prin energie. Legarea de energie este numită energia minimă necesară pentru a rupe legăturile între atomi.

Reducerile de energie de legare cu creșterea raze a atomilor fiind legați. Deci, după cum știm, razele atomice crește în funcție de subgrupuri, puteți, de exemplu, pentru a trage o concluzie că puterea legăturii crește cu halogen-hidrogen din seria:

HI

De asemenea, energia de legare depinde de rata de frecventa - mai multiplicitatea conexiunii, mai mare energia. Prin multitudinea de racordare se referă la numărul de perechi de electroni partajate între doi atomi.

legătură ionică

legătură ionică poate fi considerată ca un caz limitativ al unei legături covalente polare. Dacă polar covalent pereche de electroni partajată comunicare deplasată parțial la una dintre perechile de atomi, ionul este practic complet „dat“ la unul dintre atomii. Atom donează un electron (e), acesta dobândește o sarcină pozitivă și devine un cation. și atomul, electronii sunt luate departe de ea, ea dobândește o sarcină negativă, și devine un anion.

Astfel, legătura ionică - o legătură formată prin atracția electrostatică de cationi de anioni.

Formarea acestui tip de comunicare caracterizat prin reacția atomilor metalelor tipice și nemetale tipice.

De exemplu, fluorură de potasiu. cation de potasiu se obține prin separarea de un atom neutru singur electron, iar ionul de fluor se formează atunci când unește atomul de fluor singur electron:

Ioni are loc între forța primită de atracție electrostatică, formând astfel compusul ionic.

Când electronii de legătură chimice ale atomului de sodiu este mutat la un atom de clor și a format încărcat oppositely ioni care au finalizat nivelul de energie externă.

Se constată că electronii din atomul de metal nu iese complet, dar deplasată spre atomul de clor într-o legătură covalentă.

Majoritatea compușilor binare care conțin atomi de metal sunt ionice. De exemplu, oxizi, halogenuri, sulfuri, nitruri.

legătură ionică are loc între cationi și anioni simpli simple (F -. Cl -. S 2), precum și între anioni simple și complexe cu cationi (NO3 -. SO4 2- PO4 3- OH - ..). De aceea, compușii ionici includ săruri și baze (Na2 SO4. Cu (NO3) 2 (NH4) 2 SO4), Ca (OH) 2. NaOH)

obligațiuni metalice

Acest tip de conexiune este format din metale.

La toți atomii de metal din stratul exterior sunt prezente electroni electronice cu energie scăzută datorită nucleului atomic. Pentru majoritatea metalelor, este energetic favorabil proces pierdere de electroni extern.

Datorită acestei interacțiuni slabe cu nucleul, acești electroni din metale sunt foarte mobile și fiecare cristal de metal are loc în mod continuu proces:

0 M - ne - = M n +.

unde M 0 - atom de metal neutru, și M n + cation din același metal. Următoarea figură este o ilustrare a proceselor.

Aceasta este, cristalul de metal electronii „uzate“ deconectate de la un atom de metal pentru a forma un cation al acestuia, aderarea la un alt cation pentru a forma atomi neutri. Acest fenomen se numește „vânt electronic“, și un set de electroni liberi într-un atom cip nemetal numit „gaz de electroni“. Acest tip de interacțiune între atomii de metal numite obligațiuni metalice.

legătură de hidrogen

Dacă atomul de hidrogen din orice substanță asociată cu elementul cu electronegativitate ridicat (azot, oxigen sau fluor), pentru o astfel de substanță fenomen caracteristic legături de hidrogen.

Deoarece atomul de hidrogen legat la un atom electronegativ, un atom de hidrogen se formează pe o sarcină pozitivă parțială și un element electronegativ atom - negativ parțial. În acest sens, este posibil atracția electrostatică între atomul de hidrogen parțial încărcat pozitiv al unei molecule și un alt atom electronegativ. Cum ar fi legarea de hidrogen la moleculele de apă observate:

Aceasta se datorează legarea hidrogenului de topire a temperaturii apei anormal de ridicată. În plus față de apă, de asemenea, legături de hidrogen puternice sunt formate în materiale, cum ar fi acidul fluorhidric, amoniacul, acizii conțin oxigen, fenoli, alcooli, amine.

Reguli retipărească informații de pe site-ul Stiinta pentru tine

Vi se permite să exploateze în mod liber orice document care face obiectul următoarelor condiții: