Студопедия
Новини освіти і науки:
МАРК РЕГНЕРУС ДОСЛІДЖЕННЯ: Наскільки відрізняються діти, які виросли в одностатевих союзах


РЕЗОЛЮЦІЯ: Громадського обговорення навчальної програми статевого виховання


ЧОМУ ФОНД ОЛЕНИ ПІНЧУК І МОЗ УКРАЇНИ ПРОПАГУЮТЬ "СЕКСУАЛЬНІ УРОКИ"


ЕКЗИСТЕНЦІЙНО-ПСИХОЛОГІЧНІ ОСНОВИ ПОРУШЕННЯ СТАТЕВОЇ ІДЕНТИЧНОСТІ ПІДЛІТКІВ


Батьківський, громадянський рух в Україні закликає МОН зупинити тотальну сексуалізацію дітей і підлітків


Відкрите звернення Міністру освіти й науки України - Гриневич Лілії Михайлівні


Представництво українського жіноцтва в ООН: низький рівень культури спілкування в соціальних мережах


Гендерна антидискримінаційна експертиза може зробити нас моральними рабами


ЛІВИЙ МАРКСИЗМ У НОВИХ ПІДРУЧНИКАХ ДЛЯ ШКОЛЯРІВ


ВІДКРИТА ЗАЯВА на підтримку позиції Ганни Турчинової та права кожної людини на свободу думки, світогляду та вираження поглядів



Класифікація та характеристики хімічного зв’язку

Лекція №2. Міжатомні взаємодії та зв’язки у кристалах.

З термодинаміки конденсованих станів відомо, що конденсовані системи формуються так, щоб був забезпечений мінімум вільної енергії F = U - TS (потенціал Гельмгольца). Якщо розглядати тіла при невисоких температурах, то ентропійним членом можна знехтувати. В цьому випадку для виникнення твердого тіла необхідно, щоб енергія сукупності великої кількості часток була меншою за сумарну енергію цих часток (атомів, молекул) в ізольованому стані. Різницю між цими енергіями (виграш у енергії) називають енергією зв’язку.

Якщо тіло утворюється з ізольованих атомів, то для утворення зв’язку необхідний перерозподіл валентних електронів для того, щоб виникли сили, які утримуватимуть атоми на певній віддалі один від одного. За природою ці сили – в основному електричні. Якщо величина енергії зв’язку ~ 105 Дж, то роль магнітної складової ~ 5 Дж, а гравітаційної ~ 10-27 Дж.

При утворенні твердого тіла з молекул також виникають сили, які мають в основному електричну природу. Однак суттєвої перебудови валентних електронів при цьому не спостерігають – угрупування атомів зберігають свою індивідуальну структуру та мікровластивості.

Характер перебудови електронних оболонок при створенні зв’язку визначається природою взаємодіючих атомів. Вважається, що в утворенні зв’язків беруть участь лише електрони з валентних оболонок, а роль внутрішніх електронів суттєво менша.

Виділяють такі основні типи зв’язку ковалентний, іонний, металевий, ван-дер-ваальсовий та водневий. Останні два типи зв’язку відіграють важливу роль у біологічних системах.

Хімічним називають зв’язок, який виникає між атомами внаслідок просторової перебудови їхніх валентних електронних оболонок. При утворенні зв’язку зменшується загальна, передусім потенційна, енергія системи. В різних розділах фізики та хімії ви вже вивчали основні характеристики базових типів зв’язку. (Коротко охарактеризуйте їх, будь ласка!).

Зрозуміло, що ковалентний, іонний, металевий та ван-дер-ваальсовий зв’язок - це свого роду абетка хімічного зв’язку, бо насправді в кристалах досить рідко виникають чисто ван-дер-ваальсовий, ковалентний чи металевий зв’язки. Як правило, характер зв’язку значно складніший, так в хімічних напівпровідниках типу АШВV існує так званий донорно- акцепторний зв’язок (див. рис.1): ковалентно-іонний. В кристаликах льоду – воднево - ван-дер-ваальсовий. В кристалах гомоядерних молекул (кисню, фтору) -ковалентно - ван-дер-ваальсовий.

Головними характеристиками хімічного зв’язку є енергія, довжина, полярність, кратність, направленість, насиченість, та ефективний заряд атома.

Енергія зв’язку це енергія, яку слід затратити для розриву зв’язку. Вимірюється в кДж/моль.

Довжина зв’язку – це віддаль між ядрами атомів, які вступили у зв’язок. На практиці її визначають багатьма методами (рентгеноструктурний аналіз, дифракція електронів, спектроскопія). Вимірюється у ангстремах ( 1 ангстрем = 10 – 10 м) або нм (10-9 м).

Кратність зв’язку – це кількість електронних пар, які утворюють цей зв’язок. Так, атом вуглецю має 4 валентних електрони. При утворенні хімічного зв’язку він може утворити ковалентні зв’язки з чотирма сусідніми атомами, а може із трьома або з двома, але при цьому використає всі валентні електрони, утворивши здвоєні електронні пари, як, наприклад, у мономері поліетилену – (Н2С=СН2).

Направленість зв’язку характеризується кутом, під яким утворюється хімічний зв’язок. Так, наприклад, у кристалі кремнію атоми кремнію зв’язані між собою колективізованими парами електронів, які розміщені в просторі навколо ядра кремнію під кутом 109о28¢.

(Як Ви вважаєте, що таке полярніcть, насиченість зв’язку та ефективний заряд атома?).

 


Читайте також:

  1. II. Класифікація видатків та кредитування бюджету.
  2. L2.T4/1.Переміщення твердих речовин по території хімічного підприємства.
  3. V. Класифікація і внесення поправок
  4. V. Класифікація рахунків
  5. V. Поняття та ознаки (характеристики) злочинності
  6. А. Структурно-функціональна класифікація нирок залежно від ступеню злиття окремих нирочок у компактний орган.
  7. Аварії на хімічно-небезпечних об’єктах та характеристика зон хімічного зараження.
  8. Адміністративні провадження: поняття, класифікація, стадії
  9. Акустичні характеристики порід
  10. Аналітичні процедури внутрішнього аудиту та їх класифікація.
  11. Банківська платіжна картка як засіб розрахунків. Класифікація платіжних карток
  12. Банківський кредит та його класифікація.




Переглядів: 1216

<== попередня сторінка | наступна сторінка ==>
Термодинамічне обґрунтування періодичності кристалічної структури. | Диполь-дипольні взаємодії. Ван-дер-ваальсовий зв’язок.

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

  

© studopedia.com.ua При використанні або копіюванні матеріалів пряме посилання на сайт обов'язкове.


Генерація сторінки за: 0.015 сек.