Вход

Типы химических связей

Реферат по химии
Дата добавления: 19 мая 2009
Язык реферата: Русский
Word, rtf, 4.5 Мб
Реферат можно скачать бесплатно
Скачать
Не подходит данная работа?
Вы можете заказать написание любой учебной работы на любую тему.
Заказать новую работу


Типы химических связей. Электростатическая, ковалентная связь. Ковалентная связь в органических соединениях. Строение метана. Строение молекул с N, O-атомами с неподеленной парой электронов. Строение и физико-химические свойства органических соединений.


Связь между частицами лучше всего определять через энергию, которую система теряет при образовании соединения - аддукта.


1. Электростатическая связь


  1. Ионная связь

  1. Ион-дипольное взаимодействие

  1. Диполь-дипольное взаимодействие

ИОННАЯ СВЯЗЬ


Ион-дипольное взаимодействие



Диполь-дипольное взаимодействие



2. КОВАЛЕНТНАЯ СВЯЗЬ - связь, образованная двумя электронами



Переход от ковалентной связи к ионной

ковалентная связь

полярная ковалентная связь

ионная связь

А:А

d+В:Аd-

М+ А-


  1. Молекулярные орбитали - атомные орбитали


Молекула водорода Н2


Длина связи


Энергетическая диаграмма для разрыхляющей и связывающей орбиталей

3. Структуры Льюиса


Связь между атомами обеспечивается электронными парами (американский химик Джилберт Льюис)


  1. Некоторые свойства ковалентных связей (длина связи, полярность связи и энергия связи)


4.1 Длина связи

Минимальное расстояние между атомами отвечает минимальной потенциальной энергии системы.


Кривая потенциальной энергии (энергетический профиль)

2 - участок притяжения, вызванного индуцированной поляризацией (дисперсионые силы Лондона).


Половина расстояния, разделяющего атомы в точке 3, соответствует вандерваальсову радиусу.


Вандерваальсовы радиусы

Атом или группа

Вандерваальсов радиус, Е

Br

1,35

CH2

2,0

CH3

2,0

Cl

1,8

F

1,35

H

1,2

I

2,15

N

1,15

O

1,4


4.2 Полярность связи


Диоксид углерода, представляющий собой линейную молекулу, имеет нулевой дипольный момент, а дипольный момент диоксида серы, нелинейной молекулы, равен 1,6 Д.



Дипольный момент может быть рссчитан по формуле:

m = e · l

e-элементарный заряд

l-расстояние между центрами положительных и отрицательных зарядов.

Дипольный момент измеряют в дебаях (Д). 1 дебай равен 10-18 е·см


Средняя величина дипольных моментов связей и функциональных групп

Структурная единица

Дипольный момент, Д

H-Br

0,74

H-Cl

1,03

H-N

1,3

H-O

1,5

H-S

0,7

C-Cl

1,9

C-N

1,0

C-O

1,2

C=O

2,7

C-NO2

4,0


4.3. Энергия связи


Процесс, в результате которого разрывается ковалентная связь и каждый из фрагментов сохраняет один электрон, называется «гомолизом» или «гомолитическим расщеплением».

X-Y ® X· + Y· гомолитическое расщепление

Энергия, требующаяся для гомолитического расщепления отдельной связи и образования двух нейтральных атомов, называется энергией диссоциации (ккал/моль).

Средняя величина энергии, необходимая для разрыва отдельной связи называется энергией связи.


Энергия связей, ккал/моль

H-C

99

C-C

80

C-O

81

C-N

62

C-S

65

H-N

84

C-F

102

C-Cl

77

C-I

56

H-O

110


Энергетический профиль образования А2


5. Связь в органических соединениях


Ковалентная связь характерна для соединений углерода, именно эта связь имеет основное значение в химии органических соединений.

Примеры написания моделей связей.


атомные орбитали углерода


Элементы пространства, в котором наиболее вероятно нахождение электрона, называют орбиталью. Орбитали отличаются формой и энергией.



6. Строение метана

Электронная конфигурация основного состояния изолированного атома углерода:



Рассмотрение электронного строения метана дает основание утверждать, что углерод 2-х валентен и должен образовывать соединения строения СН2, однако в метане углерод соединение 4 атомами углерода. Чтобы получить 4-х валентный углерод, необходимо иметь следующую схему распределения электронов:



Возбужденное состояние атома включает образование четырех новых внешних орбиталей путем «гибридизации» 2s-орбитали и всех трех 2р-орбиталей. Четыре гибридные орбитали обладают одинаковой энергией, и каждая из них обозначается 2sp3. Гибридные орбитали обладают наибольшей степенью направленности, они точно эквивалентны друг другу. Главные оси четырех гибридных орбиталей направлены к углам правильного тетраэдра - расположение, при котором орбитали максимально удалены друг от друга.


Угол связи (109,50) определяется условием максимального перекрывания гибридных орбиталей с орбиталями водорода.

Длина связи в метане 1,09 .

Энергия связи 102 ккал/моль (417,05103Дж/моль)

В отличии от ионной связи, прочность которой одинакова по всем направлениям, ковалентная связь является направленной.

Для углерода возможны три типа гибридизации:



7. Строение молекул с n, o-атомами с неподеленной парой электронов


NH3

Энергия связи 103 ккал/моль (431,24103Дж/моль)


Н2О


Энергия связи 103 ккал/моль (431,24103 Дж/моль)

Наличие свободных электронов у аммиака и воды придает им основные свойства, более сильные у аммиака.


8. Строение и физико-химические свойства


Т пл., Т кип., растворимость.

Физические свойства дают информацию о строении вещества. Строение позволяет предсказать физические свойства.

Сравнить ионные и неионные соединения:

NaCl Т пл 8010С

СН4 Т пл. -1830С

Межмолекулярные силы

Диполь-дипольное взаимодействие, вандерваальсовы силы (индуцир. диполь)

NaCl Т кип 14130С (ионная пара - газообразное состояние)

CH4 Т кип -161,50С

H2O 1000С

NH3 -330С

Растворимость

Ион-дипольное взаимодействие

Na+ НОН

сольватация гидратация



Подобное растворяется в подобном. Растворимость определяется полярностью.

СН4 и CCl4 нерастворимы в воде

СН3ОН растворим в воде.


© Рефератбанк, 2002 - 2017