<<
>>

Химическая связь

Хи.чическая связь — взаимодействие атомов, приводящее к образованию молекул или веществ, не имеющих молекулярного строения (с атомной или ионной кристаллической решеткой).
Виды химической связи
Вид связи Определение Условия взаимодействия Пример
Ковалентная (полярная и неполярная) Химическая связь между двумя эле­ментами, которая осуществляется за счет образования общих электрон­ных пар В случае ковала тиши неполярной связи об­щая электронная пара в одинаковой степени принадлежит обоим атомам.
Ковалситная полярная — связь меж­ду атомами элементов с различной электро- отрнцателыюстью
Двухатомные молекулы Н,, С1„ 0„ И,, НС1. нд >ш3
Ионная Химическая связь, возникающая меж­ду ионами за счет электростатическо­го притяжения Ионная связь сущес­твует между типич­ными металлами и неметаллами, между атомами металлов и атомами кислорода в солях кислородсо­держащих КИСЛОТ II в щелочах №С1, к,о,

ЫаР

Металлическая Химическая связь, которая осущест­вляется совокуп­ностью обобщест­вленных валентных электронов в кристаллической решетке металла Атомы или ИОНЫ металлов в узлах кристаллической решетки, между ними относительно свобод­ные электроны Металлы
Водородная (внутри­молекулярная и межмолеку­лярная) Слабая связь, воз­никающая между атомом водорода и электроотрица­тельным элемен­том, имеющим свободную пару электронов Атом водорода в составе сильно полярной связи и сильно электроотри­цательный атом со свободной электрон­ной парой н,о, НР,

молекулы белков

Гибридизация атомных орбиталей — «смешение» валентных орбиталей, выравнивание их по форме и энергии.

Гибридизация орбиталей может про­исходить в том случае, когда в образовании связей одновременно участвуют электроны, которые принадлежат к различным типам орбиталей. Гибридизация обусловливает более сильное перекрывание электронных облаков и приводит к образованию более прочных связей.
Виды гибридизации
Тип гибриди­зации Определение
sp Гибридизация одной .у- и одной /?-орбитали. При образовании хи­мической связи эти две различные орбитали превращаются в две одинаковые гибридные орбитали, направленные под утлом 180° друг к другу, т. е. эти связи имеют противоположное направле­ние. Две оставшиеся негибридизированные /т-орбитали располо­жены во взаимно перендикулярных областях. Примеры молекул с лр-гибридизацией — галогениды бериллия (BeF,. BeCl, и т. д.). цинка, ртути, молекула ацетилена
sp2 Гибридизация одной л- и двух р-орбиталей. При этом формиру­ются три одинаковые л/>2-гибридные орбитали, расположенные в одной плоскости под углом 120° друг к другу. Пример — этилен, бензол, соединения бора
sp3 Гибридизация одной s- и трех /j-орбиталей. Пример — молекула метана СН4. Ввиду относительной близости значений энергии 2v- и 2/7-электронов, эти электроны могут взаимодействовать между собой в ходе образования химической связи с электронами дру­гого атома, давая четыре равноценных гибридных электронных облака. Тетраэдрические молекулы

Классификация химических реакций
Признак Реакции Примеры
Выделение или поглоще­ние теплоты Экзотермические (реакции, проте­кающие с выделением теплоты).
Эндотермические (реакции, проте­кающие с поглощением теплоты из окружающей среды)
Н, + CI, = 2НС1 + Q

C"+O2 = CO, + Q

N, + 0,=2N0-Q

Количество и состав веществ, участвующих в реакции Соединения (реакции, в результа­те которых из двух или несколь­ких.веществ образуется одно новое вещество).

Разложения (реакции, в результате которых из одного вещества обра­зуется несколько новых веществ). Замещения (реакции между про­стыми и сложными веществами, в результате которых атомы про­стого вещества замещают атомы одного из элементов в молекуле сложного вещества). Обмена (реакции, в результате которых два вещества обменива­ются своими составными частя­ми, образуя два новых вещества)

НС1 + NH, = NH4C1

2NgO = 2Ng + O,

Pb(NOj), + Zn = = Zn(NOj), + Pb

KC1 + AgN03 = = KNO. + AgCll

Признак Реакции Примеры
Обратимость Обратимые (реакции, протекаю­щие одновременно во взаимопро­тивоположных направлениях). Необратимые (реакции, идущие в одном направлении и протекаю­щие до конца) Н, + 122=г 2Н1 N>34,^ 2ИН,

Ъп + 2НС1 гпС1, + Н,Т

Изменения степени окис­ления атомов, входящих в состав реагирующих веществ Реакции, протекающие без изме­нения степени окисления атомов реагирующих веществ. Окислительно-восстановительные реакции (протекают с изменением степени окисления атомов реаги­рующих веществ) Н"М*ч0,-:+К+,0--Н" = = К"Ы*503-:+ Н/'О--

2К*'С1+50,~2 = = 2К+,СН + ЗО",

По участию катализатора Каталитические — реакции, про­текающие в присутствии катали­затора.

Некаталитические — реакции, протекающие без участия ката­лизатора

СН^СН, + Н,

сн;—сн,

№ОН + НС1 = = ЫаС1 + Н20

По фазовому состоянию 1 омогенные реакции (реагирую­щие вещества находятся в одном агрегатном состоянии). У етерогенные реакции (реагирую­щие вещества находятся в различ­ных агрегатных состояниях) Н, + 2Н1 г г г

Ъп + 2НС1 = гпСЦ + н,Т

ТВ ж г

Валентность и степень окисления

Валентность определяется числом химических свячен, которыми данный атом соединен с другими. Она характеризует способность атомов элементов к образованию химических связей. Число связей, которые может образовать атом, равно числу его неспаренных электронов. Для двух- и трехатомных молекул валентность атома элемента определяется числом неспаренных электронов в нем, идущих на образование общих электронных пар. При этом не учитыва­ется полярность образовавшихся связей, поэтому валентность не имеет знака. В простом веществе валентность равна нулю. За единицу валентности принята валентность водорода. Валентные электроны—электроны, которые участвуют в образовании химических связей между атомами

Степень окисления — это условный заряд атома в соединении, вычисленный исходя из предположения, что оно состоит только из ионов. Степень окисления может иметь нулевое, положительное и отрицательное значение. Отрицательное значение степени окисления имеют атомы, которые приняли электроны от других атомов или же общее электронное облако смещено в их сторону. Так, атом фтора имеет постоянную степень окисления, равную -1. Положительные степени окис­ления имеют элементы, отдающие электроны или электронное облако смещено от них к другим атомам. Например, щелочные металлы обычно имеют степень окисления +1. Нулевые значения степени окисления имеют элементы в простых веществах. В молекулах водорода, хлора, азота электронное облако в равной степени принадлежит обоим атомам.

Окислительно-восстановитетьныс реакции
Окислительно-восстановительные реакции — химические реакции, протека­ющие с изменением степени окисления элементов, входящих в состав реаги­рующих веществ. Степень окисления элементов в химических реакциях меня­ется потому, что чаще всего их атомы отдают или присоединяют электроны, образуя вещества с ионными связями
Окисление — процесс отдачи электро­нов атомом, молекулой или ионом Восстановление — процесс присо­единения электронов атомом, моле­кулой или ионом
Важнейшие окислители:

а) простые вещества: F, (один из наибо­лее активных окислителей). Cl„ Br,. I, (один из малоактивных окислителей), кислород, сера;

б) кислородсодержащие кислоты и их соли. Концентрированная серная кислота, азотная кислота и ее соли, перманганат калия, бихромат калия. Кислородсодержащие кислоты хлора (НСЮ, НСЮ3. НСЮ^ и их соли. Высо­кой окислительной активностью обла­дают некоторые оксиды: СЮ., МпХ>7:

в) ионы переходных металлов в вы­сших степенях окисления, например. Fe+3, Си

г) ряд других веществ: озон 03, перекись водорода Н20,. перекиси металлов: Na,0. СаО, и т."д.. а также РЬО„ МпО,

Важнейшие восстановители:

а) металлы, в особенности щелоч­ные и щелочноземельные;

б) водород, углерод, оксид угле­рода (II);

в) бескислородные кислоты и их соли, точнее: ионы I", Б2-, в меньшей степени Вг". Ионы Р\ С1", О2- восстановительной способ­ностью не обладают. Восстанови­телем является водород в составе гидридов: ИаН, КН, СаН, и т. д.

Классификация окислнтельно-восстановительных реакций

Межмолекулярные реакции. К межмолекулярным относятся реакции, в кото­рых окислитель и восстановитель находятся в разных веществах. К этому типу относятся все ранее рассмотренные окислительно-восстановительные реакции: Мп*"*0, + 4НС1- = Мп+2С1, + С1,° + 2Н,0.

Внутримолекулярные реакции. Характерной особенностью этого типа реак­ций является то. что одна составная часть молекулы выполняет функцию донора электронов (восстановителя), а другая — их акцептора (окислителя): 2Н,0 = 2Н, + О,; ЫН4Ы02 = 1М* + 2Н,0.

Реакции диспропорциониронания характерны для веществ, содержащих атомы с промежуточной степенью окисления. В процессе реакции происходит одновременное увеличение и уменьшение степени окисления атомов одного и того же элемента:

4^С1*50, = ЗЫаСГ'О, + N301"; ЗНЬТЮ, = + 2Ы+20 + Н,0.

Реакции компропорционирования: атомы окислителя и восстановителя являются атомами одного химического элемента с различной степенью окис­ления и могут входить как в состав одного вещества, так и в состав различных веществ:

— N,"0 + 2Н:0; 2Н,5"2 + 8+

<< | >>
Источник: Копылова H.A.. Шпаргалка по химии / H.A. Копылова. — Изд. 2-е. — Рос­тов н/Д : Феникс,— 94 с. — (Библиотека школьника).. 2012

Еще по теме Химическая связь:

  1. 5. Изомерия. Электронное строение атомов элементов малых периодов. Химическая связь
  2. Скорость химических реакций
  3. 46. Химические свойства металлов
  4. 6. Теория химического строения
  5. 13. Превращение энергии при химических реакциях
  6. 4. Теория химического строения органических соединений А.М. Бутлерова
  7. Социология и физико-химические науки
  8. 60. Химические свойства глюкозы и ее применение
  9. 10. Химические свойства метана и его гомологов
  10. ХИМИЧЕСКОЕ РЕШЕНИЕ
  11. 46. Альдегиды и их химические свойства
  12. Теория химического строения органических соединений A.M. Бутлерова
  13. Энергия активации. Тепловой эффект химических реакций
  14. 28. Химические свойства бензола
  15. 65. Сахароза, ее физические и химические свойства
  16. 69. Химические свойства целлюлозы и ее применение