Донорно-акцепторное взаимодействие молекул. Полимеры и комплексы

Х-Н... Y,

гд е Х, Y -атомы F, О, N, Cl, S.

Энергия и длина водородной связи определяется электрическим моментом диполя связи Х-Н и размерами атома Y. Длина водородной связи уменьшается, а энергия возрастает с увеличением разности электроотрицательностей атомов Х и Y (и соответственно электрического момента диполя связи Х-Н) и с уменьшением размера атома Y.

Рассмотрим возникновение водородной связи при взаимодействии молекул Н₂О и гидрате аммиака.

В молекуле Н₂О общая электронная пара смещена к более электроотрицательному атому кислорода вследствие чего атом водорода поляризуется положительно, а атом кислорода отрицательно. В жидкой воде и кристалле льда образуются водородные связи.

Важную роль водородная связь играет в процессах кристаллизации и растворения веществ, а также при образовании кристаллогидратов.

Аномалии воды, которые будут рассмотрены в последующих разделах связаны с образованием водородной связи.

Рассмотренный выше механизм образования ковалентной связи называется обменным. Если образование ковалентной связи происходит при взаимодействии одного атома или иона с заполненной атомной орбиталью с другим атомом или ионом имеющим свободную орбиталь, то такой механизм образования ковалентной связи называется донорно-акцепторным.

При наличии у атомов одной молекулы свободной орбитали, а у атомов другой молекулы электронной пары, между этими молекулами возникает взаимодействие по донорно-акцепторному механизму.

Донорно-акцепторное взаимодействие возможно как между одинаковыми молекулами, так и между разными.

В первом случае образуются полимерные молекулы (ВеF₂)n. В молекуле ВеF₂ атомы бериллия имеют свободные орбитали и являются акцепторами, а атомы F имеют неподеленные электронные пары и могут быть донорами. Между молекулами ВеF₂ донорно-акцепторное взаимодействие с образованием полимера.

Донорно-акцепторное взаимодействие между разными молекулами приводит к образованию сложных соединений, называемых комплексами. Рассмотрим на примере образования хлорида метиламмония. Атом азота в молекуле имеет неподеленную электронную пару и играет роль донора, атом водорода в НСl свободную орбиталь и выполняет роль акцептора.

Энергия межмолекулярного донорно-акцепторного взаимодействия изменяется от значений, характерных для сил Ван-дер-Ваальса, до значений, соответствующих энергии химической связи.

1.5. Строение кристаллов. Химическая связь в твердых телах ………….

1.5.1. Кристаллическая решетка. Характеристики

кристаллической решетки……………………………………………………….

1.5.2. Классификация кристаллов. Типы кристаллов:

молекулярные, ковалентные, ионные и металлические.

Металлическая связь ……………………………………………………………..

1.5.3. Зонная теория кристаллов……………………………………………….

1.5.4. Реальные кристаллы……………………………………………………..

Дата добавления: 2013-12-12