kovalens kötés
Módszer vegyértékkötés (CS) tekintve egy kémiai kötés eredményeként a vonzás a sejtmagok a két atomon egy vagy több közös számukra pár elektronok. Az ilyen két-központban két-elektron és egy (kétmagos) két atom közötti kötést lokalizált, az úgynevezett kovalens kötés.
Alapvetően két lehetséges mechanizmusai kovalens kötés: 1) Az elektron párosítás két atom az ellenkező orientációban azok forog; 2) a donor-akceptor kölcsönhatás, ahol összesen elektronpárt válik kész az egyik atom (donorok) jelenlétében energetikailag kedvező szabad orbitális másik atom (akceptor).
Ennek oka az a kialakulását bármilyen típusú kémiai kötés az, hogy csökkenti a rendszer energia, amely kíséri ezt a folyamatot. Az energia különbség a kezdeti és a végső állapotot nevezik egy kötési energia (ERU), és határozza meg a felszabaduló hőmennyiség alatt kialakulása. Kísérletileg ez sokkal kényelmesebb, hogy megtalálja ezt az értéket energia mennyiségét kell ahhoz, hogy megtörje ezt a kapcsolatot. Energia a kémiai kötések becsült értékei nagyságrendileg 125-1050 kJ / mól.
A távolság a sejtmagok a két atom, amelyben erők vonzás és taszítás erők kiegyensúlyozott rendszer egy minimális energia az úgynevezett egyensúlyi vagy kötéshossz d. A hossza a kötési energia függ a multiplicitás, ami által meghatározott száma elektron pár, két atomot összekötő. A növekvő multiplicitás kötés hossza csökken, és növeli az energia, például az értékeket a P-C1 kötések C = C1 = C rendre (kJ nm) 0,154 és 548, 598 és 0155, 0120 és 838. Megfordítva, növekvő sugarak alkotó atomok a kötést vezet, hogy növelje a hosszát és csökkenti az energia.
Sok esetben, a száma párosítatlan elektronok az atom szám kisebb kötések által képzett őket. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy a gerjesztési bekövetkezik atom gőzöléssel egy vagy több elektron párokat egy későbbi áttérés egy elektron mindegyik szabad és rendelkezésre álló energia orbitális magasabb alréteg. Ezt a folyamatot nevezik a promóció, és az energiát, hogy költött rá, az energia Eprom promóció. Kénatom mellett alapállapotú (2 ↑) két lehetséges gerjesztett S (4 ↑) és S (6 ↑), illetve, átkapcsolva egy vagy két elektron a 3D-pályák.
Tulajdonságai kovalens kötés: telítettség, fókusz és polarizálhatóságot.
Telítettségét a kovalens kötés miatt korlátozott képességeit a vegyérték az atomok, azaz, képzésére való képességük alapján egy jól meghatározott kötvények számát, amely rendszerint között fekszik az 1. és 6. A teljes száma vegyérték pályák atom, vagyis azok, amelyek kialakításához használt kémiai kötéseket, határozza meg a maximálisan lehetséges kovalenciavizsgálatot elem. A szám már erre a célra használt pályák határozza kovalenciavizsgálatot elem ebben az összefüggésben.
Ha az összes kötvények atom formák csak miatt elektron párosítás, ezek általában beszélnek egyszerűen a vegyértéke, amely által meghatározott száma egyetlen elektron pályák száma és a párosítatlan elektronok annak atom a talajban vagy gerjesztett állapotban.
A természet a részvétel valamennyi típusú részvénytársaság kapcsolatban formáció (párosítás, a donor és akceptor funkciók) grafikusan ábrázolja a karaktereket:
Az elemek a 2. időszakban a periódusos rendszer csak négy vegyértéke AO (2S- egy és három 2P), ezért a maximális kovalenciavizsgálatot egyenlő 4. A számú vegyérték elektronok az atomok az elemek balra található a szén kisebb, mint a számát AO, és az atomok az elemek jobbra található az Éppen ellenkezőleg, tovább. Ezért, az első lehet akceptorok, és a második - donorok elektron pár. A szokásos vegyértékállapotba 4 szénatom van a párosítatlan elektront, amely egybeesik a számát vegyérték AO, tehát kötvényeket a donor-akceptor organizmus nem képez.
Irányhatás kovalens kötés az eredménye aspiráció atomokkal egy erős kötést valószínűleg a magasabb elektronsűrűség között a magok. Ezt úgy érjük el, a térbeli tájékozódás az átfedés az elektron felhők, amely egybeesik a saját. A kivétel a s-elektron felhők, mert a gömb alakú teszi minden irányban egyenlő. A p- és a d- elektron felhők átfedés végezzük tengely mentén, amelyen kiterjesztik, és kialakítva ennek kapcsán az úgynevezett # 948; -bond. # 948; -bond axiális szimmetria és két atom lehet forgatni mentén összeköttetéshez, vagyis, hogy egy képzeletbeli vonalat, amely keresztülmegy a mag a kémiailag kötött atomok. Ez kiküszöböli annak lehetőségét kialakulásának regioizomerek.
Képződése után két atom között # 948; -bond a többi az elektron felhők az azonos alakú és azonos főkvantumszám csak a lehetőségét, oldalirányú átfedés mindkét oldalán a kapcsolatot, amelyen keresztül ebben az esetben átmegy egy csomóponti síkjában. Az eredmény egy π-kötés. Így minden többszörös kötés mindig csak egyetlen egy # 948; -bond. Egy példa lehet egy nitrogén-molekula. szám # 948; -kötéseken képező központi atom a komplex molekulák vagy ionok, értéke határozza meg a koordinációs száma. Például, egy NH3 molekula és NH4 + ion nitrogénatomhoz kapcsolódik, akkor három.
képződés # 948; -kötéseken rögzíti a térbeli helyzetét az atomok egymáshoz képest, így a több # 948; -kötéseken, és a szögek között a csatlakozó vezetékek, amelyek úgynevezett vegyérték meghatározza térbeli geometriai konfigurációját molekulák és komplex ionok, ami megmutatkozik a megfelelő geometriai modell.
Kialakult kötések miatt atom pályák különböző értékei # 8467;, legyen energetikailag egyenlőtlen, amely azonban nem erősítették meg a kísérletet. Az ellentmondás eliminálódik ötlet hibridizáció (Pauling), amely szerint a kialakulását kötések különböző orbitális szimmetria összekeverjük, és átalakult hibrid AO azonos alakú és azonos átlagos teljesítmény, amely biztosítja a egyenértékűségét linkek általuk alkotott. Az a lehetőség, hibridizáció határozza meg három feltétel:
1. A kis különbség az energia a kezdeti AD, a növekedés a ez a különbség csökken a stabilitás és a tartósság a hibrid állapottal alkotnak kötést;
2. elegendő sűrűsége elektron felhő állapítjuk meg, hogy az érték a fő kvantum szám;
3. kellő átfedéssel hibrid pályák AB más atomok kialakulását kapcsolatokat, hogy létrehozza a hibrid állapottal, és teszi még ellenállóbbá teszi.
A számos hibrid pályák egyenlő a szám az eredeti. Megtalálhatod őket lineáris kombináció (összeadás és kivonás) az eredeti AO (LCAO). A nagyobb hozzájárulást SA a kezdeti hullám függvény, annál nagyobb a hasonlóság az ő mutatja hibrid pályák. Aszimmetrikus formában hibrid pályák az a tény, hogy, egyrészt, egy mag, az elektron sűrűség növekedésével hozzáadása miatt a hullám függvények azonos jeleket, és a másik - csökken hozzáadásával azonos funkciókat különböző jelek, hogy egyenértékű a kivonás. Ez a fajta hibrid pályák előnyös, hogy erosebb kapcsolatot.
A relatív térbeli helyzetének hibrid orbitális egy atom-korrelációs határozza meg a töltés az elektronok és a hátsó, miáltal elektronok párhuzamos pörgetést lehet általában távolabb egymástól, ami csökkenti a taszító erők, és ezáltal csökkenti a rendszer energiát. Abban az esetben, a két hibrid pályák legtöbb energetikailag kedvező a helyzetüket mentén azonos egyenes vonal és a orientáció ellentétes irányban, amely meghatározza a konfiguráció a megfelelő lineáris molekulák.
Sp 2 ad hibridizációs három hibrid pályák, amelyek irányított a központtól a csúcsai egy egyenlő oldalú háromszög, és a kötés szög ebben az esetben 120 0. Ilyen hibridizációs hajtjuk vegyértékei orbitálok molekulákban BF3 és BCI3.
Sp3 négy hibrid pályák # 948; irányítja a csúcsai egy szabályos tetraéder szöge 109 0. Egy példa a tetraéderes molekulák lehetnek CH4. CCl4 és ion-NH4 +.
A hibridizáció magában nem csak az egy-elektron, hanem a két-elektron AO. Ebben az esetben van egy száma osztatlan, azaz hibrid pályák nem vesz részt a képződését kötvények, elektron párokat (NP), amely már az eredeti SA. Nem vesznek részt a hibridizáció szabad AO és azok az egyetlen elektron, amelyek a π-kötés.
A geometriai konfiguráció a molekulák teljesen típusa határozza meg a hibridizáció a pályák a központi atom egyetlen, feltéve, hogy valamennyi hibrid AO részt kötés kialakulását. Ha legalább az egyik közülük a magányos elektronpár, a konfiguráció által meghatározott típusú hibridizációs valósul teljesen. Így, ha az azonos típusú hibridizációs Sp 3 számától függően a magányos pár négy lehetséges különböző geometriai kialakítását a molekulák, mint a 2. táblázatban látható.
Lehetséges geometriai konfigurációt, ha a molekulák Sp 3 - Hybridization
A számos hibrid SA
Molekulák, amelyek többszörös kötések tartalmazhatnak π-kötések, amelyek nem vesznek részt a hibridizáció és anélkül, hogy a geometriai konfiguráció a molekulák, a hibrid stabilizált állapotban atomok. A száma π-kötések a molekulában egyenlő a multiplicitás kommunikációs mínusz egy (egy # 948; -bond). szám # 948; -kötéseken határozza meg a teljes összeg egyszerű és többszörös kapcsolatokat. Így ROSI3 molekulában, egy dupla és három egyszeres kötés, ezért nem tartalmaz 3 # 948; és egy π-kötést.
Annak meghatározására, hogy milyen típusú hibridizáció, szükséges, hogy ismerjük a számát hibridizált pályák a központi atom. Megtalálható kivonva az összes száma vegyérték-elektron AO képzésére π-kötés. A áramkörök elektronikus konfigurációk, azok számítanak jobbról balra, mint π-kötések formájában, először is, # 945; -. majd p-AO. Minden maradó vegyértékével orbitálok vesz részt hibridizációs.
A jelenléte a molekula nem megosztott elektron párok befolyásolja az értékét a kötés szögek. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy a taszító erő nagyobb, mint a viszonylag rögzített kötési elektronpár (SP). Csökkenő erő taszító elektronpár lehet elhelyezni a következő sorrendben:
NP - NP> NP-SP> SP-SP. Ennek eredményeként IR bizonyos mértékig, mintha megnyomta az elektronikus kommunikáció pár, ami némi csökkenést kötésszög. Minél nagyobb a száma NP, annál nagyobb a hatása. Így az egyik molekula NH3 NP csökkenti a tetraéderes szög (
109 0), és 0 értéke 107 H2 O molekulában 2NP csökkenti a hossza 104,5 0. egyszeres és kettős kötések között a központi atom és más atomok azonos a kísérleti adatok az azonos. Ez azzal magyarázható, hogy a delokalizációját a π-kötés, azaz közötti egyenlő megoszlásuk az összes hivatkozást megjelölt képlet a szaggatott vonal.
Ezekben az esetekben, a multiplicitás kommunikáció által képviselt egy töredéke, a szulfát-ion, ez egyenlő 1,5. Ez megfelel a kísérletileg kötéshossz (0,149 nm), amely által az értéke közötti közbenső egyszerű (0,160nm) és dupla (0,143 nm). Ezzel párhuzamosan a delokalizációja π-kötések is előfordul delokalizációja töltés, így a oxosav ionokat középpontjában nem a oxigénatom, és egyenletesen vannak elosztva a teljes térfogatát az ion.
Polarizálhatóságot tartják alapján ötleteket, hogy hogyan lehet egy kovalens kötés apoláris (tisztán kovalens) vagy poláris. Az első esetben a kapcsolat között van kialakítva az azonos atomok és szimmetrikus eloszlását az elektronsűrűség a térben internukleáris vezet, hogy egybeessen súlypontok a pozitív és negatív töltések. A poláris kötés alakul azokban az esetekben, ahol a internukleáris elektronsűrűség eltolódott az atom nagyobb elektronegativitása. Ezután a súlypontok (+) és (-) a díjak nem ugyanaz, és van egy olyan rendszer (elektromos dipólus) a két egyenlő nagyságú, de ellentétes előjelű töltést ( # 948; + és # 948 ;-) távolsággal úgynevezett dipólus hossza # 8467;. A mértéke ilyen kapcsolat polaritás becsült értéke a villamos dipólusnyomatékkal # 956;, egyenlő a termék abszolút töltés az elektron (q = 1,60 # 8729; 10 -19 Cl) dipól hossza: # 956; = Q # 8729; # 8467;. Tak, ha # 8467 (N-CI) = 0.022nm vagy 22 # 8729; 10 -12 m, a # 956; (N-CI) = 1,60 # 8729; 10 -19 # 8729; 22: # 8729; 10 -12 = 3,52 # 8729; 10 -30 Cl # 8729; m.
Kísérletileg általában határozza meg az elektromos dipólusmomentum és a rájuk dipól hossza: # 8467 = # 956; / Q
Dipólusmomentumának - vektor mennyiség, például jellemzett orientált (szokásosan a kizáró és pozitív töltés).
Villamos dipólusnyomatékuk a molekulák által meghatározott geometriai (vektor) összege dipólusmomentumának kötések. Például, # 956; CO2 lineáris molekula: # 956; (CO) + # 956; (CO) = 0, vagy egy vízmolekula, amelyben # 956; H O -kötéseken szögben 104,5 0. # 956 = # 8729, 6,13; Cl -30 10 # 8729; m.
Kovalens kötés polarizálhatóságot nevezzük kapacitásnak egy külső elektromos mező váljon poláros vagy poláros. Állandó nyomaték poláris kötés dipólus # 956; n az elektromos mező nagyobb lesz az összeg # 956; i, egyenlő annak az időpontnak az indukált vagy indukált dipól. # 956; = # 956; n + # 956; i.
A szerepe a külső villamos tér játszhat a töltött részecskék belépő a készítményben a vegyület (ionok vagy atomok egy nagy hatásos töltet # 948; ).
A polarizáló hatását az ion eredményez deformációja az elektron héj szomszédai, amely nagyobb, minél nagyobb a polarizálhatóság, azaz képességét, hogy egy ilyen deformáció. Minél nagyobb az ion töltése, és annál kisebb a sugara, annál nagyobb a polarizáló hatás és valójában kevésbé polarizálhatóságot.
A formáció atomok a kationok és anionok kíséri rendre csökkenése és növekedése sugara. Például, R (Na) = 0189 és r (Na +) = 0,098 nm; R (Cl) = 0,099 és r (Cl -) = 0,181 nm. Ezek az arányok ahhoz a tényhez vezetnek, hogy a kölcsönhatás ionok kíséri lényegében csak polarizált kation-anion. Az összetett anionok, köszönhetően nagy tényleges sugarát a polarizáló hatás és saját polarizálhatóságot viszonylag kicsi, és általában nem kell figyelembe venni.
Növelésére az erejét a polarizáló hatása az összes kationt is kombinálható három csoportba:
1. kationok tartósan teljes külső elektronikus típusú réteg nemesgáz;
2. kationokat hiányos külső elektronikus réteg - ionok # 945; elemekre hatva (Cr 3+ Fe 2+ Fe 3+ Mn 2+, stb .....), ionjai p-elemek (TI + Pb2 + Bi 3+, stb ....);
3. kationokat 18-elektronikus réteg (Ag +. Zn 2+. Ti 3+ és mtsai.). Néhány ionok az utóbbi csoport. például Hg 2+. könnyen deformálódik, majd polarizált anion indukál bennük dipól ezt. viszont növeli a deformáció e anion membránt nevezzük további polarizáló hatás [2].