ТЕМА 3. КОВАЛЕНТНАЯ ХИМИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ
Лекции.ИНФО


ТЕМА 3. КОВАЛЕНТНАЯ ХИМИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ



 

1. Ковалентная связь – это связь за счёт общих электронных пар.

Н· + ·Н → Н :Н
2. Механизмы образования:

а) обменный б) донорно-акцепторный

А·+ · В → А :В А:+ ڤВ → А :В

3. По способам перекрывания атомных орбиталей (А.О.) различают:

σ-связь π-связь

перекрываются А.О. по линии связи перекрываются А.О. перпендикулярно ядер (лобовое перекрывание). линии связи ядер (боковое перекрыва-

ние).

Особенности:Особенности:

1) σ-связь первичная 1) π-связь вторичная

2) Еσ – высокая => прочная 2) Еπ > Еσ =>слабая

3) σ-локализованная. 3) π-нелокализованная.

! Ковалентная связь строго направлена.

! Направленность зависит от типа гибридизации центрального атома в молекуле.

Гибридизация (смешение) - изменение первоначальной формы А.О. и образование новых А.О., но совершенно одинаковой формы. => Выигрыш энергии, т.к. связи за счёт гибридных А.О. более прочные.

 

 

Таблица 3

Тип гибридизации и геометрия частицы.

Тип гиб-риди-зации А.О. участвующие в гибридизации Число Г.А.О. Положение Г.А.О. отно-сительно ядра центрального атома Геометрия частицы
1. sp   + s p       2 ГАО sp     180º Σ σ σ линейная
2. sp2   + p s p     3 ГАО sp2   120˚     Треугольная Σ σ σ угловая  
3. sp3   + p s p   p   4 ГАО sp3     109˚28'     Тетраэдр   Пирамида   Угловая
4. sp3d   + p   s p d   p       5 ГАО sp3d y z     x   Тетраго- Нальная Пирамида   Плоский квадрат
5. sp3d2   + + s p d p   p d     6 ГАО sp3d2 y z     x   Октаэдр

РЕШЕНИЕ ТИПОВОЙ ЗАДАЧИ ПО ТЕМЕ: «ХИМИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ»

 

Определить тип гибридизации и геометрию молекулы Н2О.

Алгоритм.

1. Найдём центральный атом (ц.а.) в молекуле – тот атом, степень окисления которого выше независимо от знака.

1. Н2+О-2 => ц.а. – О (ст.ок.) = -2 => в атоме 2 неспаренных ē.

 

2. Определим число периферийных атомов (Н) – координационное число (к.ч.), которое указывает на число σ-связей.

 
 


2. К.ч.(О) = 2 => 2 σ-связи. σ О σ Н

Н

3. Составим графическое изображение валентных электронов ц.а. в соответствующей степени окисления.

8О 1s22s22p4

IIп. IVA вал.

2p

  ↑↓
↑↓  
       

2s

 

4. Определим тип гибридизации, помня, что в гибридизации участвуют только те валентные А.О., которые образуют σ-связи (орбитали с неспаренными электронами, а также орбитали со спаренными электронами последнего энергетического уровня (Э.У.). На графическом изображении, пользуясь правилом 4 отсечём соответствующие А.О.

 
 


↑↓
↑↓

2p

2s Тип гибридизации sp3

2 σ

       
   
 
 


5. Изобразим гибридизацию рисунком (см. табл. п.3).

 
 


р ↑↓

+ p → → O

p

↑↓

           
   
   
 
 
 

 


6. Покажем перекрывание А.О. ц.а. – О – с переферийными атомами – Н (помня, что от него в образовании связей участвуют 1s1орбитали.

 
 

 


↑↓

 

 

↑↓ H

 

H

 

7. Изобразим геометрию частицы (см. табл.1 п.3).

 
 


 

↑↓ O

↑↓

 

H H

Угловая молекула

 

 
 


ТЕМА 4. ЭНЕРГЕТИКА ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ

 

 
 


Термохимия – изучает тепловые эффекты химических реакций (первый и второй законы термодинамики) Тепловой эффект химической реакции – тепло, которое выделяется или поглощается в данной химической реакции. Система – всякий материальный объект, состоящий из большого числа частиц и обособленный от окружающей среды физическими или воображаемыми границами.

Первый закон термодинамики:

“Тепло, сообщаемое системе (Q) расходуется на изменение её внутренней энергии (DU) и на совершение работы против сил внешнего давления (А).

Q = DU + р *DV
Q = DU + A

,где А = р *DV Þ

 
 


Система перешла из состояния 1 в состояние 2

           
 
U1, V1, p1
 
U2, V2, p2
   
 


 

состояние 1 состояние 2

начальное конечное

 
 


Химические реакции

Изобарные (р – const) Изохорные (V – const)

1 (U1, V1, p – const) 1 (U1, V – const) DV = 0

2 (U2, V2, p – const) 2 (U2, V – const)

Qv = U2 – U1
Qp = (U2 – U1) + p *(V2 – V1)

сгруппируем относительно

1-ого и 2-ого состояния

Qp = (U2 + p *V2) – (U1 + p *V1)

U + p *V = H (энтальпия)

Теплосодержание системы

Qp = H2 – H1, QР = DH Qv = DU

ВЫВОД: тепловой эффект химической реакции равен

изменению энтальпии системы изменению внутренней энергии

системы.

! Таких реакций больше.

 

 
 


Термохимические уравнения характеризуют признаками:

а) отражено фазовое состояние (г., ж., тв.);

б) возможны дробные коэффициенты;

в) коэффициенты показывают число моль реагирующих и образующихся веществ;

г)указывается тепловой эффект

       
   


Экзотермические Эндотермические









Читайте также:

Последнее изменение этой страницы: 2016-03-26; Просмотров: 71;


lektsia.info 2017 год. Все права принадлежат их авторам! Главная