Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Общий анализ типов связей


Связь между частицами вещества.

 

Вещества состоят в основном из протонов, нейтронов и электронов.

В квантовой механике движение электрона описывается волновой функцией, обладающей в изолированном атоме сферической симметрией. Так, что заряд электрона диффузно распределён, образуя размытое облако.

При сближении атомов возникают силы взаимодействия. В случае притяжения атомы могут объединяться с выделением энергии, образуя устойчивые химические соединения. Электроны неполностью заполненных оболочек, участыующих в образовании связей, называются валентными. В таблице ниже представлены сведения основных видов связей.

Таблица 1

 

Вид связи Характеристика связи (особенности, механизм) Радиус [нм] Энергия связи кДж/моль
1. ковалентная (атомная, гомеополярная) Обобществление пар валентных электронов соседних атомов, насыщаемостью и направленностью, возникает в следствии взаимодействия обобществлённых электронов с атомными ядрами 0,07 – 0,23 150 - 900
2. ионная (гетерополярная, валентная, электронно-валентная) Перераспределение валентных электронов, насыщаемость, локализуемость; осуществляется при взаимодействии образующихся ионов 0,10 – 0,35 200 – 1500
3. металлическая Обобществление всех валентных электронов и не направленность связи; возникает при взаимодействии положительных ионов с обобществлённым электронным коллективом 0,12 – 0,25 100 – 600
4. Ван-дер-Вальсова (невалентная) Слабая и дальнодействующая; осуществляется в следствии      
а) ориентационная Между полярными молекулами вследствие взаимодействия 0,35 – 0,44 2,0 – 10,0
б) дисперсионная Взаимодействие мгновенных электродиполей частиц (между неполярными молекулами тоже) квантово-механическая природа 0,30 – 0,40 0,3 – 0,8
в) индукционная (поляризационная) Взаимодействие наведённых электрических диполей частиц (между полярными и неполярными молекулами) 0,20 – 0,30 0,1 – 0,6
5 .водородная (слабовалентная) Промежуточный тип связи между валентной и невалентной, возникает в следствии взаимодействия атомов, изменивших заряд после взаимодействия с Н 0,20 – 0,50 20 - 50
6. координационная (донорно-акцепторная) Ковалентно-ионная связь молекулярных атомно-ионных группировок 0,15 – 0,25 100 - 500

 



Связи 1 – 3 являются причиной образования химических соединений.

Энергия связи – энергия которую необходимо затратить для разеления вещества на отдельные атомы или молекулы.

 

 

1. ковалентная связь (КС)

 

В природе КС в чистом виде существует довольно редко (монокристаллы, элементарные вещества). Чаще всего связь бывает смешанной: ионно- ковалентной, ковалентно-ионной. Вещества с ковалентной связью могут быть с сильной и слабой связью, а в зависимости от состава веществ могут быть полярными или неполярными.

 

Полярные вещества – это те у которых центры противоположны по знаку зарядом не совпадают. Эти вещества называют диполями и характеризуются дипольным моментом р. У полярных веществ р ≠ 0, а у неполярных р = 0.

 

Ковалентная связь: простые газы, различные соединения, органические соединения, атомные кристаллы.

 

Высокопрочная связь характеризуется высокой твёрдостью и высокой температурой плавления.

 

В твёрдом и жидком состоянии чистые материалы с ковалентной связью обычно являются диэлектриками.

 

2. ионная связь (ИС): соединение металла с наиболее типичными металлоидами.

В ионных кристаллах связь чаще всего смешанная: ионно-ковалентная; такая связь бывает между разноимёнными зарядами. Эта связь характеризуется большим координационным числом. Ионный кристалл считается гигантской молекулой, в его решётке чередуются ионы разного сорта.

 

Сродство электронов – это способность некоторых нейтральных атомов, молекул и свободных радикалов присоединять добавочные электроны, превращаясь в ионы.

 

Радикал – химически неустойчивая частица с избыточной энергией.

 

Ионная связь характеризует способность веществ с такой связью, в расплавленном состоянии, проводить ток за счёт перемещения ионов.

 

Вещества с ИС имеют высокую теплоту плавления, твёрдость, механическую прочность, малый коэффициент термического расширения.

 

3. металлическая связь.

 

Характерна для чистых металлов и их соединений. Определяется силами электростатического взаимодействия с положительно заряженными ядрами атомов.

 

Металлы обладают пластичностью и не разрушаются при изменении положения атомов и места связей.

 

4. Ван-дер-Ваальсова или межмолекулярная связь (ММС)

 

Характерна для веществ, имеющих молекулярную структуру с ковалентным характером внутримолекулярного взаимодействия.

Электроны должны быть так удалены друг от друга и максимально приближены к положительным ядрам атомов. Тогда силы притяжения валентных электронов ядрами соседних молекул сильнее сил взаимного отталкивания электронных оболочек этих молекул.

 

Эта связь и её разновидности наиболее универсальные; возникает между любыми частицами, но она наиболее слабая. Легко разрушается типовым движение, поэтому кристаллы с ММС обладают низкой теплотой плавления.

 

5. водородная связь.

 

Водородная связь межатомного взаимодействия приводит к образованию связи внутри молекул и между разными молекулами.

 

6. координационная связь.

 

Одна из частиц при образовании такой связи является донором, другие акцептором, после образования этой связи она практически не отличается от ковалентной.

 

<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Рационализация конструкторских технологических и материаловедческих | С х е м а 1

Дата добавления: 2014-01-07; Просмотров: 272; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



ПОИСК ПО САЙТУ:


Рекомендуемые страницы:

Читайте также:
studopedia.su - Студопедия (2013 - 2021) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление
Генерация страницы за: 0.005 сек.