Ковалентна химическа връзка, неговите разновидности и механизми за образование. Характеристики на ковалентна връзка (полярност и комуникационна енергия). Йонна връзка. Метална връзка. Водородни комуникации
Доктрината за химическата комуникация е в основата на цялата теоретична химия.
Под химическата връзка разбира такова взаимодействие на атомите, което ги свързва в молекули, йони, радикали, кристали.
Има четири вида химични връзки: йонни, ковалентни, метални и водород.
Разделението на химическите облигации към видовете е условно в природата, тъй като всички те се характеризират с определено единство.
Йонната комуникация може да се разглежда като изключителен случай на ковалентна полярна комуникация.
Металната връзка комбинира ковалентно взаимодействие на атомите, използвайки общи електрони и електростатично привличане между тези електрони и метални йони.
При вещества често няма ограничени случаи на химическа комуникация (или чисти химически облигации).
Например, $ 1 $ литиев флуорид се отнася до йонни връзки. Всъщност има връзка за $ 80% $ Йонийски и $ 20% ковалентна. Ето защо е по-правилно, следователно е очевидно, за да се говори за степента на полярност (йоничност) на химическа връзка.
$ HF-HCL-HBR-HI-HF-HCL-HCB-HBR-HI-HT $ се намалява до $ HF-HCL-HBR-HI-HT $ степен на полярност на комуникацията, защото разликата в силата на Електронегабилността на халоген и водородни атома е намалена и асоциацията става почти не-полярна $ (eo (h) \u003d 2.1; eo (at) \u003d 2.2) $.
Различни видове облигации могат да се съдържат в същите вещества, например:
- въз основа на: между атомите на кислород и водород в хидрокси, връзката на полярен ковалент и между метала и хидротой-йонната;
- в солите на киселини, съдържащи кислород: между неметалния атом и кислород на киселинния остатък - ковалентен полярен и между метала и киселинния остатък - йонични;
- в амониеви соли, метимания и др.: между азотни и водородни атоми - ковалентни полярни, и между амониевите йони или метилмамониевия и киселинен остатък - йонични;
- в метали пероксиди (например, $ na_2O_2) връзката между кислородните атома е ковалентна, не-полярна, а между метала и кислородния йон и др.
Различни видове връзки могат да преместят един към друг:
- с електролитна дисоциация във водата на ковалентни съединения, ковалентна полярна връзка влиза в йонна;
- с изпаряването на металите, металната връзка се превръща в ковалентен неполярен и др.
Причината за единството на всички видове и видове химически облигации е тяхната идентична химическа природа - електронно ядрено взаимодействие. Формирането на химични облигации във всеки случай е резултат от електронното ядрено взаимодействие на атоми, придружени от освобождаването на енергия.
Методи за образование на ковалентни комуникации. Колентни комуникационни характеристики: Дължина и комуникационна енергия
Ковалентната химична връзка е връзка между атомите чрез образуването на общи електронни двойки.
Механизмът на образованието на такава връзка може да бъде обменен и донор-акцептор.
I. Обменна механизма Той действа, когато атомите образуват общи електронни двойки поради обединението на несвързаните електрони.
1) $ H_2 $ - водород:
Комуникацията възниква поради формирането на обща електронна двойка от $ s $ -electrols на водородни атоми (припокриващи се $ s $ -rbitals):
2) $ HCL $ - хлорид:
Комуникацията възниква поради формирането на обща електронна двойка $ s- $ и $ p- $ електрони (припокриващи се $ s-p- $ orbitals):
3) $ CL_2 $: В хлорната молекула се образува ковалентна връзка поради несвързани $ p- $ electron (припокриване на $ p-p- $ orbitals):
4) $ n_2 $: три общи електронни двойки се образуват в молекулата на нитрол между атомите:
II. Донор-акцепторски механизъм Образуването на ковалентна връзка ще разгледа примера на амониев йон $ nh_4 ^ + $.
Донорът има електронна двойка, акцепторът е безплатен орбитал, който тази двойка може да заеме. В амониев йон, всичките четири връзки с водородни атома са ковалентни: три бяха оформени поради създаването на общи електронни двойки азотни атомни и водородни атоми на борсовия механизъм, един - съгласно донор-акцепторния механизъм.
Ковалентните облигации могат да бъдат класифицирани съгласно метода на припокриване на електронни орбитали, както и да ги показват в един от свързаните атоми.
Химични връзки, произтичащи от припокриващи се електронни орбитали по комуникационната линия, се наричат \u200b\u200b$ σ $ - Комуникации (сигма облигации). Сигма-комуникацията е много трайна.
$ P- $ Orbital може да бъде припокрит в две области, образувайки ковалентна връзка поради странично припокриване:
Химични връзки, произтичащи от "странично" припокриване на електронни орбитали извън комуникационната линия, т.е. В две области, наречени $ π $ - Комуникации (PI-облигации).
До степен на изместване Общи електронни двойки към един от атомите, свързани с ковалентна връзка, могат да бъдат полярен и нота.
Ковалентна химична връзка, образувана между атомите със същата електрическа енергия, наречена нота. Електронните двойки не се прехвърлят към някой от атомите, защото Атомите имат същото eo - собственост на забавяне на валентни електрони от други атоми за себе си. Например:
тези. Чрез ковалентна неполярна връзка се образуват молекули на прости вещества - неметали. Ковалентна химична връзка между атомите на елементите, чиято електроннинация се нарича полярен.
Ковалентна дължина и енергия.
Характеристика ковалентни облигации. \\ T - Неговата дължина и енергия. Дължина Комуникация - Това е разстоянието между ядрата на атомите. Химическата връзка е по-силна от дължината му. Въпреки това, мярката за сила на свързване е комуникационна енергиякоето се определя от количеството енергия, необходима за прекъсване на комуникацията. Обикновено се измерва в KJ / mol. По този начин, според експерименталните данни, дължината на комуникацията на молекулите от $ H_2, съответно CL_2 $ и $ n_2 $, представляват $ 0.074, 0.198 $ и $ 0.109 $ nm, а комуникационната енергия е съответно $ 436, $ 242 и $ 946 CJ / mol.
Йони. ION Communication.
Нека си представим, че има два атома: атом на група I група и група неметало от групата. На металния атом на външното енергийно ниво е единственият електрон, а атомът на nemmetal е само един електрон, така че външното му ниво да е завършено.
Първият атом лесно ще даде второто си отдалечено от ядрото и свързания с електрон електрон, а вторият ще му предостави свободно място на външно електронно ниво.
След това атомът, лишен от един от негативния му заряд, ще стане положително заредена частица, а вторият ще се превърне в негативно заредена частица поради получения електрон. Такива частици се наричат йони.
Химичната връзка, възникнала между йони, се нарича йон.
Помислете за образуването на тази връзка при примера на добре приятелски натриев хлорид (натрий):
Процесът на трансформация на атомите в йони е изобразен в диаграмата:
Такова превръщане на атомите в йони винаги се среща в взаимодействието на атомите на типични метали и типични неметали.
Помислете за алгоритъма (последователността) на разсъжденията при записване на образуването на йонна комуникация, например между калциевите и хлорните атоми:
Фигури, показващи броя на атомите или молекулите, се наричат коефициентии номера, показващи броя на атомите или йони в молекулата индекси.
Метална комуникация.
Ще се запознаем с това как атомите на металните елементи взаимодействат. Металите обикновено съществуват под формата на изолирани атоми, но под формата на парче, сливане или метален продукт. Какво държи метални атоми в една сума?
Атомите на повечето метали на външното ниво съдържат малък брой електрони - $ 1, 2, 3 $. Тези електрони лесно се разделят и в тези се превръщат в положителни йони. Отделените електрони се движат от един йон на друг, обгръщайки ги в едно цяло. Свързване с йони, тези електрони се образуват временно атоми, след това се оставят отново и свързани с друг йон и т.н. Следователно, в обема на метала, атомите непрекъснато се превръщат в йони и обратно.
Комуникацията в металите между йони посредством общи електрони се нарича метална.
Фигура схематично показва структурата на фрагмента на натриевия метал.
В същото време малък брой комиационни електрони свързва голям брой йони и атоми.
Металната комуникация има някаква прилика с ковалент, тъй като се основава на външния съюз на електроните. Въпреки това, при ковалентна връзка, външни несвързани електрони само от два съседни атома са често срещани, докато всички атоми участват в металната връзка. Ето защо кристалите със ковалентна връзка на крехка и с метал, като правило, пластмаса, електрически проводими и имат метален блясък.
Металната връзка е характерна както за чисти метали, така и за смеси от различни метали - сплави в твърди и течни състояния.
Водородни комуникации
Химическата връзка между положително поляризираните водородни атоми на една молекула (или част от нея) и отрицателно поляризираните атоми на силно електрифициращите елементи, имащи редица електронни двойки ($ f, o, n $ и по-малко $ и $ и $), Друга молекула (или нейните части) се наричат \u200b\u200bводород.
Механизмът за образуване на водородни облигации има частично електростатичен, частично донорски акцептор.
Примери за интермолекулни водородни връзки:
Ако има такава връзка, дори и с ниско молекулно тегло вещества могат да бъдат при нормални условия на течности (алкохол, вода) или лесно втечнени газове (амоняк, флуориден водород).
Молекулярните кристални решетки имат молекулни кристални връзки.
Молекулни и нееластични вещества. Вид на кристалната решетка. Зависимостта на свойствата на веществата от техния състав и структура
Молекулярна и немолекулна структура на веществата
Няма отделни атоми или молекули в химични взаимодействия, но вещества. Веществото при дадените условия може да бъде в едно от трите агрегатни състояния: твърд, течен или газообразен. Свойствата на веществото също зависят от естеството на химичната връзка между частиците, генерирани от частици - молекули, атоми или йони. По вид комуникация се различават вещества от молекулярна и неетика.
Се наричат \u200b\u200bвещества, състоящи се от молекули молекулни вещества. Връзките между молекулите в такива вещества са много слаби, много по-слаби, отколкото между атомите вътре в молекулата, и вече при относително ниски температури те се разпадат - веществото се превръща в течност и по-нататък в газа (йодоумимация). Точките за топене и кипене на вещества, състоящи се от молекули, се увеличават с повишаване на молекулното тегло.
Молекулните вещества включват вещества с ядрена структура ($ c, si, li, na, k, cu, fe, w), сред тях има метали и неметали.
Помислете за физическите свойства на алкалните метали. Сравнително малкото якост на връзката между атомите е причинено от ниска механична якост: алкалните метали са меки, лесно се нарязват с нож.
Големите размери на атомите водят до малка плътност на алкалните метали: литий, натрий и калий още по-лесни от водата. В групата на алкалните метали, температурата на кипене и топене намалява с увеличаване на номера на последователността на елемента, защото Размерът на атомите се увеличава и се отпуска.
На вещества немолекулар Сградите включват йонни съединения. По-голямата част от металните съединения с неметали имат такава сграда: всички соли ($ naCl, k_2so_4 $), някои хидриди ($ lih $) и оксиди ($ cao, mgo, feo $), база ($ naoh, koh $) ). Едните (нелекуларни) вещества имат високи температури на топене и кипене.
Кристални решетки
Известно е веществото, може да съществува в три съвкупни състояния: газообразно, течно и твърдо вещество.
Твърди вещества: аморфен и кристален.
Помислете как характеристиките на химичните връзки върху свойствата на твърдите вещества влияят върху свойствата на твърдите вещества. Твърдите вещества са разделени кристали Аморфен.
Аморфните вещества нямат ясна точка на топене - при нагряване, те постепенно смекчават и влизат в състояние на течност. В аморфно състояние са разположени пластилин и различни смоли.
Кристалните вещества се характеризират с правилното местоположение на тези частици, от които се състоят от: атоми, молекули и йони - в строго определени точки на пространството. Когато свързвате тези точки, пространствената рамка се оформя от прави линии, наречена кристална решетка. Точките, в които са поставени частиците на кристала, се наричат \u200b\u200bрешетъчни възли.
В зависимост от вида на частиците, разположени в сглобките на кристалната решетка, и естеството на връзката между тях се отличава с четири вида кристални решетки: йонийски, атомен, молекулярен и метал.
Йонийски кристални решетки.
Йонийски Обадете се на кристални решетки, в възлите на които са йони. Те образуват вещества с йонна връзка, която може да бъде свързана както с обикновените йони $ na ^ (+), cl ^ (-) $ и сложни $ so_4 ^ (2-), ^ - $. Следователно, кристалните решетки имат соли, някои оксиди и хидроксиди на метали. Например, кристал на натриев хлорид се състои от редуващи се положителни йони $ na ^ + $ и отрицателни $ cl ^ - $, образувайки мрежата под формата на куб. Връзките между йони в такъв кристал са много стабилни. Следователно, вещества с йонна решетка се отличават с относително висока твърдост и издръжливост, те са огнеупорни и не-летливи.
Атомни кристални решетки.
Атомник Създайте кристални решетки, в възлите на които са отделни атоми. В такива решетки атомите са взаимосвързани с много силни ковалентни връзки. Пример за вещества с такъв тип кристален решетка може да бъде диамант - един от моделите на анотропните въглеродни въглеродни въглеродни въглеродни.
Повечето вещества с атомната кристална решетка имат много високи температури на топене (например, диамантът е над $ 3,500 ° C $), те са трайни и твърди, практически неразтворими.
Молекулни кристални решетки.
Молекулярна Кристални решетки се наричат, в възлите на които са разположени молекулите. Химическите връзки в тези молекули могат да бъдат полярни ($ HCL, H_2O $) и не-полярни ($ n_2, O_2 $). Въпреки факта, че атомите вътре в молекулите са свързани с много силни ковалентни връзки, има слаби сили на междумолекулната атракция между самите молекули. Следователно, вещества с молекулни кристални решетки имат ниска твърдост, ниски температури на топене, летливи. Повечето твърди органични съединения имат молекулни кристални решетки (нафталин, глюкоза, захар).
Метални кристални решетки.
Метални връзки имат метални кристални решетки. В възлите на такива решетки има атоми и йони (след това атоми, тогава йони, в които метални атоми лесно се превръщат, дават външни електрони "общо използване"). Такава вътрешна структура на металите определя техните характерни физични свойства: зелид, пластичност, електрическа и топлопроводимост, характерен метален блясък.
Химическа връзка, нейните типове, свойства, заедно с е един от най-интересните науки като химия. В тази статия ще анализираме всички аспекти на химическите връзки, тяхното значение в науката, ние даваме примери и много други.
Какво е химическа връзка
Под химична връзка в химията се разбира като взаимно адхезия на атомите в молекулата и в резултат на действието на силата на привличане между тях. Това се дължи на химични връзки, че образуването на различни химични съединения е образуването, това е естеството на химическата връзка.
Видове химични връзки
Механизмът за образуване на химична облигация силно зависи от неговия тип или тип, като цяло, такива основни видове химически връзки се отличават:
- Ковалентна химична връзка (която на свой ред може да бъде полярна и не-полярна)
- ION Communication.
- Комуникация
- Химически комуникации
такива хора.
Що се отнася до нашия сайт, той е посветен на отделна статия и можете да прочетете връзката по-подробно. След това ще анализираме всички други основни видове химически връзки по-подробно.
ION Химически комуникации
Образуването на йонна химическа връзка възниква с взаимното електрическо привличане на две йони с различни такси. Йони, обикновено с такива химични връзки, са прости, състоящи се от един атом на веществото.
Схема на йонна химическа връзка.
Характерна особеност на йонния тип комуникация за проверка е липсата на насищане и в резултат на това най-лесното броене на противоположно заредените йони може да се присъедини към йония или дори цяла група йони. Пример за йонна химическа връзка може да служи като CSF цезиев флуорид, в който нивото на йонизма е почти 97%.
Химически комуникации в водород
Много преди появата на настоящата теория на химическите облигации в съвременната му форма, учените бяха наблюдавани от химици, че водородните съединения с неметали имат различни невероятни свойства. Да кажем точката на кипене на вода и заедно с флуоридния водород е много по-висока, отколкото може да бъде, тук е готов пример за водородна химична връзка.
На снимката, схемата за образуване на водородна химична връзка.
Характерът и свойствата на водородната химическа връзка се дължат на способността на водородния атом Н да образуват друга химична връзка, поради което самата група. Причината за формирането на такава облигация е свойствата на електростатичните сили. Например, общият електронен облак в флуорната молекула е толкова изместен към флуора, че пространството около атома на това вещество е наситено с отрицателно електрическо поле. Около водородния атом, особено лишен от единствения си електрон, всичко е точно обратното, електронното му поле е много по-слаба и в резултат на това има положителен заряд. Известно е, че са известни положителни и отрицателни такси, така възникват твърди и водородни връзки.
Химическа връзка на металите
Каква химична връзка е характерна за металите? Тези вещества имат свой собствен вид химически облигации - атомите на всички метали не са ABABA като и по определен начин редът на тяхното местоположение се нарича кристална решетка. Електроните на различни атоми образуват общ електронен облак, докато те слабо взаимодействат помежду си.
Така изглежда металната химическа връзка.
Като пример за метални химически връзки, всички метали могат да действат: натрий, желязо, цинк и т.н.
Как да се определи вида на химикала
В зависимост от веществата, които участват в него, ако метал и неметален, връзката е йонна, ако два метала, след това металик, ако два неметало са ковалентни.
Свойства на химическите връзки
За сравняване на различни химични реакции се използват различни количествени характеристики, като:
- дължина,
- енергия,
- полярност,
- реда на връзките.
Ще ги анализираме по-подробно.
Дължината на комуникацията е равновесното разстояние между ядрата на атомите, които са свързани с химична връзка. Обикновено се измерва експериментално.
Енергията на химическата връзка определя нейната сила. В този случай енергията е предназначена за необходимите усилия, за да се прекъсне химическата връзка и да изключи атомите.
Полярността на химическата връзка показва колко електронна плътност се измества към един от атомите. Способността на атомите да прехвърлят плътността на електрон или да говорят с простия език за "издърпване на одеялото върху себе си" в химия се нарича електрическа.
Ключови думи резюме. Химична комуникация: ковалентна (полярна и не-полярна), йонна, метална.
Силите, които държат атоми в молекули, се наричат химически връзки.
Образуването на химически комуникации възниква в случай, че този процес е придружен от енергийна печалба. Тази енергия възниква, ако всеки атом, образуващ химическа връзка, получава стабилна електронна конфигурация.
Според метода на образование и съществуване, химичната връзка може да бъде ковалентна (полярна, не-полярна), йонна, метална.
Ковалентна химическа комуникация.
■ Ковалентна химическа комуникация - Това е връзка, възникнала между атомите чрез образуване на общи електронни двойки поради несвързани електрони.
Външните нива на повечето елементи от периодичната система (с изключение на благородни газове) съдържат несвързани електрони, които са недовършени. В процеса на химическо взаимодействие атомите са склонни да завършат външното си електронно ниво.
Например, електронната формула на водородния атом: 1S 1.. Неговата графична опция: 
Така, водородният атом в химични реакции се стреми да завърши външното си ниво 1 s с един S-Electron. С конвергенция на два водородни атома се появява увеличаване на електронното атракция на един атом към ядрото на другия атом. Под действието на това разстояние разстоянието между ядрените атоми се намалява и в резултат на техните електронни орбитали се припокриват помежду си, създавайки общ електронен орбитал - молекулярен. Електроните на всеки от водородните атоми през района на припокриващи се орбитали мигрират от един атом към друг, т.е. образуват обща електронна двойка. Ядрата ще бъдат по-близо до нарастващите сили на отблъскване на едно и също име, които обвиняват силите на привличането.
Преминаването на електрони от атомния орбитал за молекулярно е придружено от намаляване на енергията на системата (по-благоприятна енергия) и образуването на химични връзки: \\ t
По същия начин се образуват общи електронни двойки в взаимодействието на атомите P-Elements. Така се образуват всички измерения молекули на прости вещества. При формиране на F2 и CI2, той е природен от един P-Orbital от всеки от атомите (се образува единична връзка) и в взаимодействието на азотни атоми, три р-орбитали се припокриват от всяка и в нитролна молекула N 2 Оформе се тройна връзка.
Електронна формула на хлорния атом: 1S 2 2S 2 2g 6 3S 2 3P 5. Графична формула: 
По този начин, на външния орбитал, хлорният атом съдържа един несвращен р-електрон. Взаимодействието на два хлорни атома ще се появи съгласно следната схема:
Електронна формула на азотния атом: 1S 2 2S 2 2g 3. Графична формула:
Във външния орбитал на азотния атом има 3 несвързани P-електрона. Взаимодействието на два азотни атома ще се появи съгласно следната схема:
Силата на облигациите в молекулата се определя от броя на общите електронни двойки в неговите атоми. Двойната връзка е по-силна от единична, тройна - по-силна двойна.
С увеличаване на броя на връзките между атомите се намалява разстоянието между атомните ядра, което се нарича дължина на комуникацията и количеството енергия, необходимо за прекъсване на връзката, което се нарича комуникационна енергия. Например, в флуоралната молекула, връзката е единична, нейната дължина е 1,42 nm (1 пМ \u003d 10 -9 М) и в азотната молекула, свързващата връзка, нейната дължина е 0,11 nm. Енергията на свързване в азотната молекула е 7 пъти по-висока от свързващата енергия в флуорната молекула.
В взаимодействието на водородния атом с хлорния атом и двата атома ще се стремят да завършат външната си енергия нива: водород - 1 S-ниво и ниво на хлор - 3P. В резултат на тяхната конвергенция, 1 s-орбитален атом на водородния атом и 3R орбитал на хлорния атом и общата електронна двойка се образува от съответните несвързани електрони: 
В молекулите Н2 и НС1, площта на припокриващи се орбитални атома на водород се намира в една равнина - върху права линия, свързваща центровете на атомните ядра. Такава връзка се нарича σ-свързан (Sigma-съобщение): 
Въпреки това, ако в молекулата се образува двойна връзка (с участието на две електронни орбитали), тогава една връзка ще бъде σ-връзка, а вторият ще бъде оформен между орбитал, разположен паралелно един на друг. Паралелните орбитали ще блокират с образуването на две общи части, разположени отгоре и отдолу от линията, свързваща центровете на атомите.
Химични връзки, образувани в резултат на странично припокриване на орбитал - на две места, наречени π-Bond. (Pi-Bond): 
При образуването на ковалентна връзка с мед атоми със същата електрическа негативност (Н2, F2, О2, N2), общата електронна двойка ще бъде разположена на същото разстояние от атомните ядра. В този случай общи електронни двойки принадлежат еднакво от двата атома едновременно и нито един атоми няма да имат излишен отрицателен заряд, който електроните продължават. Този тип ковалентна връзка се нарича не-полярна.
■ Ковалентна неполярна комуникация - вид химична връзка, образуваща между атомите със същата електрическа ивица.
В случай, че електричеството на елементите, влизащи в взаимодействието, не е равностойна, но са близо до стойността, общата електронна двойка се измества към елемента с по-голяма електрическагурация. В същото време се формира частичен отрицателен заряд (поради неблагоприятно заредени електрони):
В резултат на това се образуват частични заряди върху съставните атоми. H +0.18. и CL -0,18.Шпакловка И в молекулата възникват два полюса - положителни и отрицателни. Такава ковалентна връзка се нарича полярна.
■ Ковалентна полярна комуникация - формата на ковалентна връзка, образувана по време на взаимодействието на атомите, чиято електронност е малко по-различна.
Получената частична такса върху атомите в молекулата се обозначава с гръцката буква 8 (делта) и посоката на компенсацията на електронната двойка - стрелката: 
ION Химически комуникации
В случай на химическо взаимодействие между атомите, чиято електром, е рязко различна (например между метали и неметали), има почти пълно изместване на електронните облаци към атома с по-голяма електрическагурация. В същото време, тъй като таксата за ядрото на атома е положителна, атом, който почти напълно дава на валентните си електрони, се превръща в положително заредена частица - положителен йон или катион. Атом, който получи електрони се превръща в отрицателно заредена частица - отрицателен йон, или анион: 
И той - Това е единична ориенталска или мултиатомна отрицателно или положително заредена частица, в която атом се превръща в резултат на загуба или добавяне на електрони.
Между различните заредени йони в тяхното сближаване се появяват силите на електростатичното атракция - положително и отрицателно заредени йони се приближават по-близо, образувайки молекула на вещество.
■ ION Chemical. - Това е връзката, образувана между йоните от силата на електростатичното привличане.
Процесът на свързване на електрони по време на химични взаимодействия Атомите с по-голяма електричество се нарича възстановяване и процесът на отблъсква електронни атоми с по-малко електричество - окисление.
Схемата за образуване на йонна комуникация между натриевите и хлорните атома може да бъде представена, както следва:
Йонната химическа връзка присъства в оксиди, хидроксиди и хидриди на алкални и алкалоземни метали, в соли, както и в съединения на метали с халогени.
Йони могат да бъдат толкова прости (монатомични): Cl -, N +, Na +и сложни (полиатомични): NH 4 -. Зарядът на йона се взема за записване в горната част след знака на химичния елемент. Първоначално таксата се записва и след това неговия знак.
Метална комуникация.
Има специален вид химична връзка между атомите на металите, които се наричат \u200b\u200bметални. Образуването на тази връзка се дължи на трите характеристики на структурата на атомите на металите:
- на външното енергийно ниво има 1-3 електрон (изключения: калай и оловни атоми (4 електрона), антимонови и бисмутови атоми (5 електрона), атомно полоние (6 електрона);
- атом има относително голям радиус;
- атомът има голям брой свободни орбитали (например в NA One Valence Electron се намира на третото енергийно ниво, което има десет орбитала (един S-, три R- и пет D-орбитали).
Под сблизо на металните атоми се случва припокриването на свободния им орбитал, а валентните електрони получават способността да навигират по орбиталните атоми, близки от енергийните стойности. Атом, който губи електрон, се превръща в йон. Така в метала се образува комбинация от електрони, движещи се между йони. Поставяне на положителните метални йони, електроните ги възстановяват и след това отново се придвижват в други йони. Такъв процес на превръщане на атомите в йони и обратно се среща в метали непрекъснато. Частици, от които металите се наричат \u200b\u200bатомни йони.
■ Метална комуникация. - Това е облигация, образувана между атомни йони в метали и сплави чрез постоянно движение между тях на валентни електрони: 
Резюме на урока "Химическа комуникация: ковалентна, йонна, метална".
Химическата връзка на йон е свързвана връзка между атомите на химичните елементи (положително или отрицателно заредени йони). И така, какво е йонна връзка и как е нейното образование?
Обща характеристика на йонния химикал
Йони са частици, които имат такса, в която атомите в процеса на откат или електронно приемане. Те са привлечени един от друг съвсем силно, поради тази причина веществата с такъв тип комуникация са високо кипене и температури на топене.
Фиг. 1. йони.
Йонната връзка е химична връзка между вариращите йони, причинени от тяхното електростатично привличане. Може да се счита за екстремен случай на ковалентна връзка, когато разликата в електрическата негативността на свързаните атома е толкова голяма, което е пълно разделение на таксите.
Фиг. 2. йонна химична връзка.
Обикновено се смята, че връзката придобива електронен характер, ако е eo\u003e 1.7.
Разликата в стойността на електрическатагуст е по-голямата, колкото по-нататък елементите се намират в периодичната система през периода. Тази връзка е характерна за металите и неметалите, особено разположени в най-отдалечените групи, например, I и VII.
Пример: солена сол, натриев хлорид NaCl:
Фиг. 3. Схема на йонна химическа връзка натриев хлорид.
Йонната връзка съществува в кристали, тя има издръжливост, дълга, но не наситена и не е насочена. Йонната връзка е характерна само за сложни вещества, като соли, алкални, някои оксиди на метали. В газообразно състояние, такива вещества съществуват под формата на йонни молекули.
Една химична връзка се образува между типични метали и неметали. Електроните са задължителни от метал, движещи се към неметални, образуващи йони. В резултат на това се образува електростатично атракция, което се нарича йонна връзка.
Всъщност не се открива напълно ION комуникация. Така наречената йонна връзка е частично йонна, частично ковалентна. Въпреки това, връзката на сложни молекулярни йони може да се счита за йон.
Примери за йонна комуникация
Могат да се дават няколко примера за формиране на комуникацията на Йон:
- взаимодействие с калций и флуор
Ca 0 (атом) -2e \u003d ca2 + (йон)
- Калцият е по-лесно да се даде два електрона, отколкото да получи липсващите.
F 0 (атом) + 1e \u003d f- (йон)
- Фректор, напротив, е по-лесно да се вземе един електрон, отколкото да даде седем електрона.
Намерете най-ниската сума между таксите на генерираните йони. Той е равен на 2. Ние определяме броя на флуорните атоми, които ще приемат два електрона от калциевия атом: 2: 1 \u003d 2. 4.
Нека да формираме формула на йонна химическа връзка:
CA 0 + 2F 0 → Ca2 + F-2.
- взаимодействие на натрий и кислород
170955 0
Всеки атом има няколко електрона.
При влизане в химични реакции, атомите се дават, придобиват или комуникират електрони, достигайки най-стабилната електронна конфигурация. Най-стабилната е конфигурацията с най-ниската енергия (както в атомите на благородните газове). Този модел се нарича "одетни правила" (фиг. 1).
Фиг. един.
Това правило се отнася за всички видове връзки. Електронните връзки между атомите им позволяват да образуват стабилни структури, от най-простите кристали до сложни образуващи биомолекули, в крайна сметка живи системи. Те се различават от кристалите с непрекъснат метаболизъм. В този случай много химични реакции продължават по механизми електронен трансферкоито играят решаваща роля в енергийните процеси в тялото.
Химичната връзка е сила, която държи два или повече атома, йони, молекули или всяка комбинация.
Естеството на химическата връзка е универсално: това е електростатична сила на привличане между отрицателно заредени електрони и положително заредени ядра, определяна от конфигурацията на електроните на външната обвивка на атомите. Нарича се способността на атом да образува химични връзки valence., или степен на окисление. С валентност, свързана с концепцията за valence Electons. - Електрони, образуващи химически връзки, разположени в най-високо енергията орбитал. Съответно, външната обвивка на атома, съдържаща тези орбита, се нарича ножницата на Валентин. Понастоящем не е достатъчно да се посочи наличието на химична връзка и е необходимо да се изясни нейният тип: йонна, ковалентна, дипол-дипол, метална.
Първи тип комуникация -йонийски комуникация
В съответствие с електронната теория на Vewis и Valency's Valence, атомите могат да постигнат стабилна електронна конфигурация по два начина: първо, губещи електрони, превръщайки се в катиони, второ, като ги придобият, превръщайки се аниони. В резултат на електронния трансфер, благодарение на електростатичната сила на привличането между йони със заряди от противоположния знак, химична връзка, наречена Cossel " електротелентен- (сега се нарича йонийски).
В този случай аните и катидите образуват стабилна електронна конфигурация с попълнена външна електронна обвивка. Типични йонни облигации са оформени от катиони T и II групи периодична система и аниони на неметални елементи VI и VII групи (съответно 16 и 17 подгрупи, \\ t чалкогенови халоген). Комуникацията в йонни съединения е ненаситена и не е посочена, така че е запазена възможността за електростатично взаимодействие с други йони. На фиг. 2 и 3 са примери за йонни връзки, които съответстват на моделите за трансфер на електронни косоза.
Фиг. 2.
Фиг. 3. Йонна връзка в молекулата на таблицата (NaCl)
Тук е целесъобразно да се напомнят някои свойства, които обясняват поведението на веществата в природата, по-специално, смятат идеята за това киселинии басейни.
Водните разтвори на всички тези вещества са електролити. Те се променят по различни начини показатели. Механизмът на действие на показателите беше отворен от F.V. Остелад. Той показа, че индикаторите са слаби киселини или бази, чиято боядисване се разтваря в несправедливите и дисоциираните състояния.
Основите могат да неутрализират киселините. Не всички основи са разтворими във вода (например, неразтворими, някои органични съединения, които не съдържат - в групи, триетиламин N (С2Н5) 3)Шпакловка Се наричат \u200b\u200bразтворими бази алкалис.
Водни разтвори на киселини Въвеждат характеристичните реакции:
а) с метални оксиди - с образуването на сол и вода;
b) с метали - с образуването на сол и водород;
в) с карбонати - със образуване на сол, Колерия 2 I. Н. 2 О..
Свойствата на киселини и бази описват няколко теории. В съответствие с теорията на S.A. Arrénius, киселина е вещество, което се дисоциира с образуването на йони Н. +, докато базата формира йони ТОЙ ЛИ Е -. Тази теория не взема предвид съществуването на органични основи, които нямат хидроксилни групи.
В съответствие с S. протоннатеорията на Brensted и Londy, киселина е вещество, съдържащо молекули или йони, които дават протони ( донорипротоните), а основата е вещество, състоящо се от молекули или йони, приемащи протони ( акцепторипротони). Имайте предвид, че във водни разтвори на водородни йони съществуват в хидратирана форма, т.е. под формата на хидроосковени йони H 3 O. +. Тази теория описва реакцията не само с вода и хидроксидните йони, но и се извършва в отсъствието на разтворител или с неводен разтворител.
Например, в реакцията между амоняк Нахалство 3 (слаба основа) и хлоридът в газовата фаза се образува твърд амониев хлорид и 4 частици винаги присъстват в равновесна смес от две вещества, две от които са киселини, а други - основи:
Тази равновесна смес се състои от две конюгирани двойки киселини и основи:
1) Нахалство 4 + I. Нахалство 3
2) HCL.и Кс ‑
Тук във всяка конюгатна двойка киселина и основата се различава от един протон. Всяка киселина има конюгатна основа. Слабата конюгатна основа съответства на тежка киселина и тежка конюгатна основа.
Теорията на Brensteda Lowei ви позволява да обясните уникалността на ролята на водата за препитанието на биосферата. Водата, в зависимост от веществото, взаимодействаща с нея, може да проявява свойства или киселини или основа. Например, в реакции с водни разтвори на оцетна киселина, водата е основата и с водни разтвори на амоняк - киселина.
1) Ch 3 coxy. + H 2 O. ↔ H 3 O. + + Ch 3 soo. -. Тук молекулата на оцетна киселина е от протона на водната молекула;
2) NH3. + H 2 O. ↔ NH 4. + + ТОЙ ЛИ Е -. Тук амонячната молекула приема протона от водната молекула.
По този начин, водата може да образува две конюгирани двойки:
1) H 2 O. (киселина) и ТОЙ ЛИ Е - (конюгатна база)
2) H 3 O. + (киселина) и H 2 O.(конюгатна база).
В първия случай водата се диагностицира с протон, а във втория - приема го.
Този имот се нарича амфипротоналност. Призовават се вещества, които могат да влизат в реакции по качество и киселини и основания амфотеричен. В пустиня такива вещества са общи. Например, аминокиселините са способни да образуват соли и с киселини и с основи. Следователно, пептидите лесно образуват координационни съединения с тези настоящи метални йони.
По този начин характерното свойство на йонната връзка е пълното движение на дюзите на свързващите електрони към една от ядрата. Това означава, че има област между йоните, където електронната плътност е почти нула.
Втора комуникационна вида -ковалент комуникация
Атомите могат да образуват стабилна електронна конфигурация чрез комбиниране на електрони.
Такава връзка се формира, когато двойката електрона е обобщена от един от всички Атом. В този случай общите комуникационни електрони се разпределят между атомите еднакво. Примери за ковалентна комуникация могат да бъдат извикани gomoiderny.дихоматомия молекули N. 2 , Н. 2 , Е. 2. Същият вид комуникация е на разположение в allotropics О. 2 и озон О. 3 и в полиатомичната молекула С. 8, както и Хетеронорните молекули Хлоуд NSL, въглероден двуокис Колерия 2, мета Шлака 4, етанол От 2 Н. 5 ТОЙ ЛИ Е, серен хексафлуорид SF. 6, ацетилен От 2 Н. 2. Във всички тези молекули електроните са еднакво често срещани и връзките им са наситени и насочени еднакво (фиг. 4).
За биолозите е важно при двойни и тройни връзки, ковалентните радиусови атоми се намаляват в сравнение с единичната връзка.
Фиг. четири. Ковалентна връзка в молекулата CL 2.
Йонните и ковалентните видове връзки са два ограничаващи случая на много съществуващи видове химически връзки и на практика повечето междинни облигации.
Съединенията от два елемента, разположени в противоположните краища на един или друг период на Mendeleev система, за предпочитане образуват йонни връзки. Тъй като цените на елементите в периода, йонният характер на техните съединения е намален и ковалент - увеличава. Например, халогениди и оксиди на елементи от лявата част на периодичната таблица са предимно йонични връзки ( NaCl, AGBR, BASO 4, CACO 3, KNO 3, CAO, NAOH) и същите връзки на елементите на дясната част на таблицата - ковалент ( Н20, СО2, NH3, No 2, CH4, фенол C6H 5 OH, глюкоза C6H 12O6, етанол От 2N 5 той).
Ковалентна връзка, от своя страна, има друга модификация.
В политомични йони и в сложни биологични молекули, и двата електрона могат да се появят само от единатом. Нарича се донорелектронна двойка. Атом, съвместим с донор на тази двойка електрони, се нарича акцепторелектронна двойка. Такъв вид ковалентна комуникация се нарича координация (донор-акцептор, илипасив) община(Фиг. 5). Този тип комуникация е най-важен за биологията и медицината, тъй като химията на най-важните D-елементи за метаболизма е до голяма степен описана от координационни облигации.
НАСТОЛЕН КОМПЮТЪР. пет.
Като правило, в комплексното съединение, метал атом действа като акцептор на електронна двойка; Напротив, с йонни и ковалентни връзки, метален атом е донор на електрон.
Същността на ковалентната връзка и нейните разновидности - координационни комуникации - могат да бъдат изяснени с помощта на друга теория на киселини и основанията, предложени от GG. Луис. Той донякъде разшири семантичната концепция на термините "киселина" и "база" върху теорията на Brenstead-Lowry. Теорията на Люис обяснява естеството на формирането на сложни йони и участието на вещества в реакциите на нуклеофилното заместване, т.е. в образуването на ченгето.
Според Lewis, киселата е вещество, способно да образува ковалентна връзка чрез приемане на електронна двойка от основата. Базата LEWIS се нарича вещество със средна свободна електронна двойка, която чрез завъртане на електроните образува ковалентна връзка с лужизинова киселина.
Това означава, че теорията на Луис разширява кръга от киселинно-основни реакции и върху реакцията, в която изобщо не участват протони. Освен това, самата протон, според тази теория, е също кисела, тъй като тя може да приеме електронна двойка.
Следователно, според тази теория, катиони са леваasени киселини, а аните са бази на Луис. Пример за това е следните реакции:
Отбелязва се над това, че подразделението на вещества до йонни и ковалентни относителни, тъй като не се появява пълният преход на електрона върху металните атоми към акцепторните атоми в ковалентни молекули. В съединения с йонна връзка, всеки йон се намира в електрическото поле на йони от противоположния знак, така че те са взаимно поляризирани и техните черупки се деформират.
Поляригусимостопределена от електронната структура, зареждане и размери на йона; Анионите са по-високи от тези на катиците. Най-голямата поляризимост между катидите - катиони на по-голяма такса и по-малък, например, Hg2 +, CD 2+, PB2+, AL 3+, TL 3+. Силно поляризиращо действие притежава Н. +. Тъй като влиянието на поляризацията на йони е двустранно, то значително променя свойствата на образуваните от тях съединения.
Трето съобщение тип -дипол-дипол. комуникация
В допълнение към изброените видове комуникация, диполе-диполът се отличава междумолекуленнаречени и взаимодействия vantherval Masses. .
Силата на тези взаимодействия зависи от естеството на молекулите.
Смесете взаимодействията от три вида: постоянен дипол - постоянен дипол ( дипол-дипол. атракция); Постоянен дипол, индуциран дипол ( индукция атракция); Instant Dipole - индуциран дипол ( дисперсия атракция или лондонски сили; Фиг. 6).
Фиг. 6.
Типоле-диполен момент притежава само молекули с полярни ковалентни връзки ( НС1, NH3, S02, H20, C6H5C1и комуникационната сила е 1-2 дебюта(1D \u003d 3.338 × 10 -30 висулка метър - Cl × m).
В биохимията се отличава още един вид комуникация - водород комуникация, която е екстремен случай дипол-дипол. атракция. Тази връзка се образува чрез привличане между водородния атом и електроналния атом на малък размер, най-често - кислород, флуор, азот. При големи атоми с подобна електричество (например с хлор и сив), водородната връзка е значително по-слаба. Водородният атом се характеризира с една съществена характеристика: когато се отличава с свързващите електрони, ядрото му - протонът е свален и престава да се прилага от електрони.
Затова атомът се превръща в основен дипол.
Водородната връзка, за разлика от Vanderwals, се образува не само за междумолекулни взаимодействия, но и в една молекула - интрамолекуларенводородна връзка. Водородните облигации играят важна роля в биохимия, например, за стабилизиране на структурата на протеините под формата на A-спирала, или за образуване на двойна ДНК спирала (Фиг. 7).
Фиг.7.
Водородните и вандервалните облигации са много по-слаби от йонната, ковалентна и координация. Енергията на интермолекулните връзки е посочена в таблица. един.
Маса 1. Енергия на междумолекулната сила
Забележка: Степента на междумолекулни взаимодействия отразяват индикаторите на енталпия на топене и изпаряване (кипене). Ионни съединения са необходими за отделяне на йони много повече енергия, отколкото за разделяне на молекулите. Енталпилните йонни съединения са значително по-високи от молекулните съединения.
Четвърти тип комуникация -метална комуникация.
И накрая, има и друг вид междумолекулни връзки - метален: Комуникация на положителни метални решетки йони с свободни електрони. В биологични обекти този вид комуникация не е намерен.
От кратък преглед на видовете облигации се намира едно парче: важен параметър на атом или метален йон - донор на електроните, както и атом - акцептор на електрона е негов размерът.
Без да навлизаме в подробности, отбелязваме, че ковалентните радиуси на атомите, йонните радиуси на метали и вандервали радиуси на взаимодействащи молекули се увеличават, тъй като увеличават техния последователност в периодичните групи. В същото време стойностите на радийните йони са най-малкият, а радиусът на Vantherwalvas - най-големият. Като правило, когато се движите надолу по групата, радиусите на всички елементи се увеличават, както ковалентни, така и вандервали.
Най-голямата стойност за биолозите и лекарите имат координация(донор-акцептор) Комуникации, разгледани чрез координационна химия.
Медицински биона. GK. Барашков
