Донорно-акцепторная связь

Водородная связь.

Связь, которая образуется между атомов водорода одной молекулы и атомом сильно электроотрицательного элемента (O, N, F) другой молекулы, называется водородной связью.

Может возникнуть вопрос: почему именно водород образует такую специфическую химическую связь?

Это объясняется тем, что атомный радиус водорода очень мал. Кроме того, при смещении или полной отдаче своего единственного электрона водород приобретает сравнительно высокий положительный заряд, за счет которого водород одной молекулы взаимодействует с атомами электроотрицательных элементов, имеющих частичный отрицательный заряд, выходящий в состав других молекул (HF, H2­O, NH3).

Рассмотрим некоторые примеры. Обычно мы изображаем состав воды химической формулой H2O. Однако это не совсем точно. Правильнее было бы состав воды обозначать формулой (H2O)n, где n = 2,3,4 и т. д. Это объясняется тем, что отдельные молекулы воды связаны между собой посредством водородных связей.

Водородную связь принято обозначать точками. Она гораздо более слабая, чем ионная или ковалентная связь, но более сильная, чем обычное межмолекулярное взаимодействие.

Наличие водородных связей объясняет увеличения объема воды при понижении температуры. Это связано с тем, что при понижении температуры происходит укрепление молекул и поэтому уменьшается плотность их «упаковки».

Если одна из двух молекул имеет атом со свободными орбиталями, а другая-атом с парой неподеленных электронов, то между ними происходит донорно-акцепторное взаимодействие, которое приводит к образованию ковалентной связи. Сложные соединения, у которых имеются ковалентные связи, образованные по донорно-акцепторному механизму, получили название комплексных или координационных соединений. Внутренняя сфера, называется также комплексом, включает центральный ион или атом, вокруг которого координируются отрицательно заряженные ионы или нейтральные молекулы. При записи комплексного соединения внутреннюю сферу или комплекс заключают в скобки, например [Zn(CN)4]2-. Центральный ион или атом называется комплексообразователем, а координируемые им ионы или молекулы-лигандами. Число монодентных лигандов, координируемых комплексообразователем, называют координационным числом. В зависимости от заряда различают анионные комплексы, например [PF6]-, катионные комплексы, например [Cu(NH3)4]2+, и нейтральные комплексы, например [Ni(CO)4]. Нейтральные комплексы не имеют внешней сферы. Заряд комплекса численно равен алгебраической сумме заряда центрального иона и зарядов лигандов. Например, заряд Z комплекса [Zn(CN)4]2- равен Z=ZZn2++4ZCN-=2+4(-1)=-2. Комплексообразователями служат атомы или ионы, имеющие вакантные орбитали. Способность к комплексообразованию возрастает с увеличением заряда иона и уменьшением его размера. К числу лигандов относится простые анионы, например F-, Cl-, сложные анионы, например CN-, NCS-,молекулы, например H2O. В отличие от от того, какое число вакантных орбиталей у комплексообразователя занимают лиганды, они подразделяются на монодентатные (одна орбиталь), например NH3 бидентантные, например N2H4, и полидентантные, например этилендиаминтетрауксусная кислота (ЕДТА).

Дата добавления: 2015-04-24