Презентация по химии на тему Типы химических связей
Природа химической связиХарактеристики связи:ЭнергияДлинаНасыщаемостьНаправленность Виды химических связей:КовалентнаяИоннаяМеталлическаяВодородная Химическая связь возникает благодаря взаимодействию электрических полей, создаваемых электронами и ядрами атомов. Химическая связь, представляющая собой совокупность сил, которые связывают и удерживают атомы или ионы вместе в виде устойчивых структур (молекул, ионных и атомных кристаллов и др.), имеет электростатическую природу. Связь атомов посредством общих электронных пар называется ковалентной связью. Как считают в настоящее время, образование общих электронных пар происходит между неспаренными электронами, причем они должны иметь разные спины. Атомы, имеющие неспаренные электроны с параллельными спинами отталкиваются, и химическая связь между ними не возникает.Различают неполярную и полярную ковалентную связь. При ковалентной неполярной связи электронное облако распределяется в пространстве на одинаковом расстоянии от ядер атомов. Такая связь возникает между молекулами, состоящими из одинаковых атомов ( например, молекулы водорода, кислорода).Н-Н О=О Cl-ClПри ковалентной полярной связи электронное облако смещено к атому с большей электроотрицательностью (разница <1,7). (Электроотрицательность - это свойство атомов оттягивать к себе электроны, связывающие их с другими атомами).H Cl Различают 2 механизма образования ковалентной связи: 1-Обменный, когда каждый атом отдаёт неспаренный электрон для образования общей электронной пары. 2- Часто число образуемых элементом связей превосходит число неспаренных электронов в его атомах. Это объясняется существованием особого донорно-акцепторного механизма образования ковалентной связи. Он заключается в том, что ковалентная связь образуется в результате оттягивания уже существующей электронной пары донора (поставщика неподеленных электронных пар) на свободную орбиталь акцептора. Донорно-акцепторный механизм хорошо иллюстрируется схемой образования иона аммония. H + H - N - H HВ ионе аммония каждый атом водорода связан с атомом азота общей электронной парой, одна из которых реализована по донорно-акцепторному механизму. Связи H-N, образованные по различным механизмам, никаких различий в свойствах не имеют, т. е. возникающие ковалентные связи равноценны. Это обусловлено тем, что орбитали 2s- и 2р-электронов атома азота изменяют свою форму, в результате чего возникают четыре совершенно одинаковые по форме орбитали. Форма этих новых орбиталей представляет из себя нечто среднее между s- и р-орбиталями, поэтому эти новые орбитали называются гибридными, а их возникновение - гибридизацией атомных орбиталей. Число гибридных орбиталей всегда равно числу исходных. Ионной называется химическая связь между заряженными частицами - ионами, в которые превращаются атомы в результате отдачи или присоединения электронов. Вещества, образованные из ионов, называются ионными.Например, хлорид натрия Na+Cl-Чем больше дипольный момент - тем выше степень ионности связи и реакционная способность молекул. Чем больше разность электроотрицательностей атомов – тем в большей мере электронное облако смещено к атому с большей электроотрицательностью и тем выше степень ионности связи. Ионная связь образуется только между атомами таких элементов, которые значительно отличаются по своей электроотрицательности (разность >1,7). Однако полного перехода электронов от одних атомов к другим не происходит. Следовательно, полностью ионных соединений не существует. В отличие от ковалентной связи ионная связь не обладает направленностью и насыщенностью. Водородную связь могут образовывать только такие вещества, в молекулах которых атом водорода связан с электроотрицательными атомами. Объясняется возникновение водородной связи действием электростатических сил. Рассмотрим водородную связь в молекуле воды. Электроны, образующие связи H-O, смещены к более электроотрицательному атому кислорода. Ядро атома водорода имеет только один электрон, который уже смещен к атому кислорода и атом водорода почти полностью лишается электронной оболочки. Между ним и атомом кислорода соседней молекулы воды возникает некоторое электростатическое притяжение. Это и есть механизм образования водородной связи. Чем больше электрон водорода оттянут к другому атома, тем сильнее протон притягивает электроны атома соседней молекулы. Н Н Н H O:- H+ O:- H+ O: Энергия водородной связи невелика и на порядок меньше энергии ковалентной связи, что не мешает ей оказывать значительное влияние на физические и химические свойства многих веществ.Следствием полярности связи О–Н и наличия неподеленных пар электронов на атоме кислорода является способность гидроксисоединений к образованию водородных связей. Например, у спиртов: R R R H O:- H+ O:- H+ O: Водородная связь может быть и внутримолекулярной, особенно часто она проявляется в органических веществах. В частности у белков вторичная структура поддерживается водородными связями. Металлическая химическая связь образуется в металлах и сплавах.Атомы металлов имеют небольшое число валентных электронов. Они слабо связаны с ядром и могут легко отрываться от него. В результате в узлах кристаллической решетки появляются положительно заряженные ионы, а между ними свободно перемещаются электроны – образуется так называемый “электронный газ”. Вид связи между положительными ионами, осуществляемой за счет притяжения электронов, свободно перемещающихся по кристаллу, называется металлической. Соотношение между различными типами химической связи