Distingeți următoarele tipuri de bază de conexiune: ionic, covalent (polar și nepolar), metalic. Legătura ionică este realizată între atomi cu o natură puternic diferită: metal și nemetal, de exemplu, în molecula de oxid de potasiu K2O. Legătura covalentă se realizează între atomii de metale. Dacă atomii din aceeași specie participă la formarea legăturii, legătura covalentă este nepolară, de exemplu, în molecula H2 de hidrogen.
Dacă diferiți atomi de metale nu participă la formarea legăturilor,
valența polară, de exemplu, într-o moleculă de apă H2O. Legătura dintre atomii de metal din rețeaua cristalină se numește metalică.
Pentru compușii cu legături polare, gradul de polaritate (ionicitate) poate fi diferit. Se mărește odată cu creșterea diferenței în valorile electronegativității elementelor. Astfel, dacă vom compara moleculele H2O și H2Se, putem observa că ele sunt de același tip, dar atomul de oxigen, în comparație cu atomul de seleniu, are o rază mai mică și o electronegativitate mai mare. Prin urmare, legăturile în H2O, în comparație cu legăturile din H2Se, au o lungime mai scurtă și o polaritate mai mare, de aceea sunt mai puternice.
Există o relație directă între diferența dintre electronegativitățile atomilor interacțioși și schimbarea norului de electroni. Cu cât este mai mare diferența dintre electronegativitățile atomilor individuali, cu atât este mai mare gradul de ionicitate al legăturii rezultate, care este de obicei estimat ca procent.
Una dintre caracteristicile importante ale legăturilor covalent-nepolar și covalent-polar este forța legăturii, care este estimată de energia necesară ruperii sale. Ca energia ionizării și afinitatea electronică, energia de legare poate fi exprimată în volți electroni per legătură (eV / legătură) și în kilojouli pe mol (kJ / mol).
Energia de legare depinde de densitatea norului general de electroni format, precum și de gradul de suprapunere reciprocă a norii electronilor, care este atins cel mai mult la formarea # 963; - conexiuni.
Energia de legare depinde și de distanța internucleară și de multiplicitatea legăturii. Cu o creștere a distanței internucleare, forța legăturii scade, iar cu creșterea multiplicității legăturii crește puterea.
Pentru moleculele diatomice X2 cu o singură legătură, energia ei coincide cu energia de disociere a moleculei X2 ↔2X. Pentru moleculele cu legături multiple (N2) sau cu mai multe legături simple (H2O, NH3, CH4), este posibil să se calculeze o valoare medie a energiei de legare.
Apariția unor orbite electronice hibride, adică mixt, apare când formarea legăturilor chimice de către A implică electroni cu stări de energie diferite, dar nu foarte diferite. Această condiție este satisfăcută de electronii s și p de același nivel. De exemplu, în procesul de legare a excitat atomii de beriliu (1s 2s 2 1 1 2p), bor (1s 2s 1 2 2p 2) și carbon (1s 2s 1 2 3 2p) primește, respectiv, o parte s- și p- un electron (Be), unul s- și doi electroni p (B) și unul s- și trei electroni p (C). Deoarece orbita electronilor s și p are o formă diferită, etapa preliminară în formarea legăturilor chimice de către atomii acestor electroni este formarea
hibride orbitale, a căror formă este rezultatul schimbărilor reciproce în formele orbitalilor electronilor s și p din care s-au format. Astfel de orbitale hibride sunt caracterizate printr-o orientare simetrică față de centrul atomului și capacitatea de a maximiza suprapunerea reciprocă a orbitalilor electronici obișnuiți în timpul interacțiunii lor ulterioare cu orbitele electronice ale elementului partener.
Numărul orbitalilor hibrizi formați corespunde numărului de electroni care participă la hibridizare. Astfel, de exemplu, atunci când se hibridizează orbitele unui s și a unui electron p al atomului Be, două orbite hibride apar la un unghi de 180 ° și dau naștere la formarea unei molecule liniare de BeX2. Acest tip de hibridizare se numește sp-hibridizare.
Când orbitali hibridizare a doi atomi de S și p-electroni apar în trei orbitali hibride sunt dispuse într-un singur plan, la un unghi de 120 °, care se suprapun cu p-orbitali de electroni atom de halogen formează o moleculă plană BX3 -SR2 hibridizare.
Cadrul tetraedrice și moleculele CH4 CH4 hibridizare datorate orbitalii atomilor S- carbon și trei p electroni pentru a forma patru orbitali hibride, unghiul dintre ele este de 109 ° 28 /. - sp3-hibridizarea.
În formarea orbitalilor hibrizi, pot participa orbitele electronilor d. Acest caz este realizat, de exemplu, în formarea moleculei SF6. Distribuția electronilor într-un atom excitat, sulf (VI) este determinată de formula 3 ZsZr ZD 2. orbitalii hibridizarea s-, p- și două trei d-electroni conduce la formarea de șase orbitali hibride, dirijat de atomul central de sulf la vârfurile unui octaedru regulat, -SR3 d 2 -
Obletele orbite, de asemenea, apar în acele cazuri în care atomul central formează în moleculă nu patru, ci doar trei sau mai puține legături. Astfel, în s-electronii atomilor NH3 H formează legături cu cele trei electroni p-N orbitalii atom de electroni nepereche care sunt dispuse la un unghi de 90 °, ca axele X, Y și Z în sistemul de coordonate spațiale. Pe această bază,
este de așteptat ca molecula NH3 să aibă structura unei piramide triunghiulare cu un unghi H-N-H egală cu 90 °. Datele experimentale arată că unghiul H-N-H este de 107,3 °. Această discrepanță numai în primă aproximație poate fi explicată prin caracterul polar al legături N-N și un efect al repulsiei reciproce a atomilor de hidrogen polarizat pozitiv. Faptul că unghiul de 107,3 ° mai aproape de unghiul de tetraedru regulat (28 o 109 /) înseamnă că legăturile N-H sunt formate prin sp 3 -hybridization, în care în afară de puri p-orbitali de atomul N este de asemenea implicat și împărțit 2s orbital.
Determinarea formei moleculei poate fi efectuată folosind metoda Gillestpie. Principalele prevederi ale acestei metode pot fi reduse la următoarele:
1. Nori de electroni valenți ai atomilor centrali (de obicei multivalenți) sunt localizați cât mai departe posibil.
2. Multiplicitatea legăturii nu afectează forma moleculei.
3. Nori ai unei perechi de electroni împărțite în comun ocupă pozițiile cele mai îndepărtate.
4. Într-o bipiramidă trigonală, perechi neparticipate sunt situate în regiunea ecuatorială.
Pentru a determina forma unei molecule, aveți nevoie de:
1. Folosind o configurație electronică scurtă, determinați numărul de electroni externi (valenți).
2. Cu ajutorul formulei de conectare grafică, determinați numărul # 948; - conexiunile (n) și numărul de perechi de electroni care nu au fost distribuite (m).
3. Calculați factorul steric q = n + m și determinați orientarea inițială a norii de electroni.
4. Determinați forma moleculei luând în considerare faptul că numărul de vârfuri ale polyhedronului original este redus cu numărul de perechi neparticipate (m).
Trimiteți-le prietenilor: