'

Химическая связь и строение молекул

Понравилась презентация – покажи это...





Слайд 0

Химическая связь и строение молекул


Слайд 1

Молекула – это… …минимумом полной энергии системы


Слайд 2

Термодинамика процесса образования ХС. Энтальпийный фактор Энтропийный фактор Процесс самопроизвольный, т.е. ? G <0 А + В > АВ S1 S2 S1 > S2 ? ?S < 0 Т?S < 0, а это не способствует образованию х.с.


Слайд 3

? G < 0 только если ?Н < 0 Основной причиной образования химических связей между атомами с образованием молекулы является понижение полной энергии системы при переходе от свободных атомов к молекуле.


Слайд 4

2. Межэлектронные взаимодействия двух типов: а) притяжение электронов с антипараллельными спинами (положительный фактор в образовании связи); б) отталкивание электронов с параллельными спинами (отрицательный фактор).


Слайд 5

В 1927 В. Гайтлер и Ф. Лондон Исследовали зависимость потенциальной энергии системы из двух атомов Н от расстояния между их ядрами.


Слайд 6

r,нм Изменение потенциальной энергии в системе из двух атомов водорода в зависимости от расстояния между ядрами атомов 0,074 Fпр.= Fотт. Fпр. >Fотт. Fпр.< Fотт.


Слайд 7

Химическая связь – это совокупность электронно – ядерных взаимодействий, приводящих к минимуму потенциальной энергии системы. Энергия связи – это… Длина связи – это…


Слайд 8

Теории химической связи Метод валентных связей (ВС) Метод молекулярных орбиталей (МО) Представления о двухцентровых локализованных связях (Ф.Лондон, В.Гайтлер, Л.Полинг). 1927 г. Представления о многоцентровых делокализованных связях. (Р.Малликен, Ф.Гунд, Э.Хюккель и др.). 40-е годы ХХ века Обе теории не исключают друг друга, а дополняют.


Слайд 9

Основные положения метода ВС 1. Х. с. между атомами образуется в результате обобществления валентных электронов, т.е. образования общих электронных пар. 2. Общие электронные пары образуют лишь неспаренные электроны с антипараллельными спинами. 3. При обр. х. с. происходит частичное перекрывание АО, что приводит к увеличению электронной плотности в межъядерном пространстве. 4. Химическая связь тем прочнее, чем в большей степени перекрываются взаимодействующие АО.


Слайд 10

5. В пространстве х. с. располагается в том направлении, в котором возможность перекрывания АО наибольшая. 6. Связь, образованная перекрыванием АО по линии, соединяющей центры атомов, называется – ?- связью, а по обе стороны от линии - ?-связью. Е? > Е? 7. Если молекула образуется путём перекрывания двух АО, связь называется одинарной, если более двух АО – кратной. Одинарная связь представлена всегда ?-связью, а кратные связи включают ?- и ?-связи. 8.Общая электронная пара соответствует единице химической связи.


Слайд 11

?Ковалентность элемента или его спинвалентность определяется числом неспаренных валентных электронов в основном и возбуждённом состояниях атома. Чему равна спинвалентность азота в катионе аммония? 3. - А валентность? - 4.


Слайд 12

Каждый атом дает по одному неспаренному электрону в общую электронную пару Один атом (донор) предоставляет электронную пару, а другой атом (акцептор) предоставляет для этой пары свободную орбиталь


Слайд 13

Свойства ковалентной химической связи 1. Энергия связи 2. Длина связи 3. Кратность связи 4. Насыщаемость 5. Направленность 6. Полярность 7. Поляризуемость


Слайд 14

Влияние кратности связи на её энергию и длину


Слайд 15

Насыщаемость связи -… II период – макс. валентность не более IV III период (s- и p-) – макс. валентность не более IX ( не всегда реализуется) Макс. валентность атома зависит от положения элемента в ПС.


Слайд 16

Направленность ковалентной связи-…


Слайд 17

Гибридизация – не физическое явление, а модель, …


Слайд 18

Полярность связи-… Чем ?? ОЭО, тем ? полярность х.с Если ?ОЭО = 0 , то связь ковалентная неполярная (H2 , Cl2, N2…). Если ?ОЭО ? 2,5-3,2 связь условно считают ионной и рассматривают как предельный случай ковалентной полярной связи.


Слайд 19

Cвязь в молекуле HCl полярная, имеет на 17 % ионный характер.


Слайд 20

т.е. степень ионности равна 83%. Полного перетягивания связующих пар электронов от более электроположительного к более электроотрицательному атому и образования 100 % -ной ионной связи практически не наблюдается.


Слайд 21

Дипольный момент связи (?) Эффективный заряд Длина связи


Слайд 22

Неполярные молекулы Молекула неполярна, если суммарный ? всех связей = 0.


Слайд 23

Полярные молекулы


Слайд 24

Дипольный момент молекулы зависит: ?от полярности связей; ?от геометрии молекулы; ?от наличия неподелённых пар электронов.


Слайд 25

Поляризуемость Поляризуемость ковалентной связи – это … Полярярностью и поляризуемостью обусловленно межмолекулярное взаимодействие, например,


Слайд 26

HCl HBr HI ?ЭО: 0,9 0,7 0,5 Полярность связи уменьшается Поляризуемость увеличивается


Слайд 27


Слайд 28

Водородная связь


Слайд 29

Взаимодействие между молекулами НХ: сильно ЭО элемент: F, O, N, (Cl, S )


Слайд 30

Механизм образования Н-связи: - Электростатическое взаимодействие (диполь-дипольное) -Донорно-акцепторное взаимодействие: -направленность -насыщаемость


Слайд 31

Есвязи, кДж/моль ковалентная 100-400 водородная 4-50 межмолекулярная 0,1 -5 Энергия Н-связи


Слайд 32

Внутримолекулярные Н - связи


Слайд 33

Основные положения метода молекулярных орбиталей (ММО) 1. При образовании молекулы по ММО изменяют своё состояние не только валентные электроны, а все электроны соединяемых атомов. Они переходят с АО (одно ядро, одноцентровые) на более сложные многоцентровые - МО. 2. МО – это объём пространства в поле нескольких ядер, где вероятность нахождения электронов составляет 90-95%


Слайд 34

3.Для получения МО используют метод линейной комбинации атомных орбиталей МЛКАО. Из двух АО разных атомов образуется две МО: а) связывающая, которая характеризуется меньшим запасом энергии по сравнению с запасом энергии АО; б) разрыхляющая – с большим запасом энергии. 4. Число МО равно сумме АО соединяемых атомов. Например, для молекулы Н2О: 2АО(Н) + 8АО(О) = 10МО. 5. Распределение электронов на МО молекулы подчиняется тем же правилам, что и по АО в атоме (принцип мин. полной энергии молекулы, запрет Паули, правило Гунда).


Слайд 35

6. Химическая связь в ММО характеризуется энергией связи и кратностью. Кратность связи (р) определяется по формуле: Если р > 0, то химическая связь реализуется, тем больше энергия и прочность связи.


Слайд 36

?связ. МО ?разр. Энергетическая диаграмма МО молекулы Н2


Слайд 37

Для Н2- - ?


Слайд 38

Для Н2+ - ?


Слайд 39

Возможно ли существование Не2 ?


Слайд 40


Слайд 41

F2


Слайд 42

?cв ?cв ?раз Энергетическая диаграмма, иллюстрирующая с помощью метода МО парамагнитные свойства молекулы O2 ? раз ?св ?раз


Слайд 43

Наличие спаренных или неспаренных электронов в атомах, молекулах и кристаллах устанавливается экспериментально путем изучения магнитных свойств вещества. Если вещество выталкивается из внешнего неоднородного магнитного поля, то атомы этого вещества называют диамагнитными. Если вещество втягивается во внешнее неоднородное магнитное поле, то атомы этого вещества называют парамагнитными. Диамагнитные свойства вызваны движением спаренных электронов, а парамагнитные – движением неспаренных электронов. Чем больше у атома неспаренных электронов, тем в большей степени проявляется парамагнетизм у вещества.


Слайд 44

Парамагнитные св-ва


Слайд 45

Сравнительная характеристика методов: ВС и МО ВС достоинства: нагляден; описывает геометрию молекул недостатки: ?не рассматривает вклад неспаренных электронов в образовании связи (природу связи в частице Н2+); ?не может объяснить магнитные свойства вещества (например парамагнитные свойства О2)


Слайд 46

МО достоинства: ?общий подход при описании всех хим. соед.; Выбор метода определяется объектом исследования и поставленной задачей недостатки: ?ненагляден; ?не объясняет геометрии молекул


×

HTML:





Ссылка: