169338 0
Յուրաքանչյուր ատոմ ունի որոշակի քանակությամբ էլեկտրոններ:
Մտնելով քիմիական ռեակցիաների մեջ՝ ատոմները նվիրաբերում, ձեռք բերում կամ սոցիալականացնում են էլեկտրոններ՝ հասնելով ամենակայուն էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիան։ Ամենացածր էներգիայով կոնֆիգուրացիան ամենակայունն է (ինչպես ազնիվ գազի ատոմներում): Այս օրինաչափությունը կոչվում է «օկտետային կանոն» (նկ. 1):
Բրինձ. 1.
Այս կանոնը վերաբերում է բոլորին կապի տեսակները. Ատոմների միջև էլեկտրոնային կապերը թույլ են տալիս նրանց ձևավորել կայուն կառուցվածքներ՝ սկսած ամենապարզ բյուրեղներից մինչև բարդ կենսամոլեկուլներ, որոնք ի վերջո ձևավորում են կենդանի համակարգեր: Նրանք բյուրեղներից տարբերվում են իրենց շարունակական նյութափոխանակությամբ։ Այնուամենայնիվ, շատ քիմիական ռեակցիաներ ընթանում են մեխանիզմների համաձայն էլեկտրոնային փոխանցում, որոնք կարևոր դեր են խաղում օրգանիզմի էներգետիկ գործընթացներում։
Քիմիական կապը երկու կամ ավելի ատոմներ, իոններ, մոլեկուլներ կամ դրանց ցանկացած համակցություն պահող ուժ է։.
Քիմիական կապի բնույթը համընդհանուր է. այն բացասական լիցքավորված էլեկտրոնների և դրական լիցքավորված միջուկների միջև ներգրավման էլեկտրաստատիկ ուժ է, որը որոշվում է ատոմների արտաքին թաղանթի էլեկտրոնների կոնֆիգուրացիայից: Քիմիական կապեր ստեղծելու ատոմի կարողությունը կոչվում է վալենտություն, կամ օքսիդացման վիճակ. Հայեցակարգը վալենտային էլեկտրոններ- էլեկտրոններ, որոնք կազմում են քիմիական կապեր, այսինքն՝ նրանք, որոնք գտնվում են ամենաբարձր էներգիայի ուղեծրերում։ Համապատասխանաբար, այս ուղեծրերը պարունակող ատոմի արտաքին թաղանթը կոչվում է valence shell. Ներկայումս բավական չէ նշել քիմիական կապի առկայությունը, սակայն անհրաժեշտ է ճշտել դրա տեսակը՝ իոնային, կովալենտային, դիպոլ-դիպոլային, մետաղական։
Կապի առաջին տեսակն էիոնային կապ
Համաձայն Լյուիսի և Կոսելի վալենտության էլեկտրոնային տեսության՝ ատոմները կարող են հասնել կայուն էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիայի երկու եղանակով. նախ՝ կորցնելով էլեկտրոններ՝ դառնալով. կատիոններ, երկրորդ, դրանք ձեռք բերելը, վերածվելը անիոններ. Էլեկտրոնների փոխանցման արդյունքում, հակառակ նշանի լիցքերով իոնների միջև ներգրավման էլեկտրաստատիկ ուժի շնորհիվ, ձևավորվում է քիմիական կապ, որը կոչվում է Կոսել: էլեկտրավալենտ(այժմ կոչվում է իոնային).
Այս դեպքում անիոնները և կատիոնները կազմում են կայուն էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիա՝ լցված արտաքին էլեկտրոնային թաղանթով։ Տիպիկ իոնային կապերը ձևավորվում են պարբերական համակարգի T և II խմբերի կատիոններից և VI և VII խմբերի ոչ մետաղական տարրերի անիոններից (համապատասխանաբար 16 և 17 ենթախմբեր, քալկոգեններԵվ հալոգեններ) Իոնային միացություններում կապերը չհագեցած են և ոչ ուղղորդված, ուստի պահպանում են այլ իոնների հետ էլեկտրաստատիկ փոխազդեցության հնարավորությունը։ Նկ. 2-ը և 3-ը ցույց են տալիս Կոսելի էլեկտրոնային փոխանցման մոդելին համապատասխան իոնային կապերի օրինակներ:
Բրինձ. 2.
Բրինձ. 3.Իոնային կապ նատրիումի քլորիդի (NaCl) մոլեկուլում
Այստեղ տեղին է հիշել որոշ հատկություններ, որոնք բացատրում են նյութերի վարքագիծը բնության մեջ, մասնավորապես դիտարկել հասկացությունը. թթուներԵվ հիմքերը.
Այս բոլոր նյութերի ջրային լուծույթները էլեկտրոլիտներ են։ Նրանք տարբեր կերպ են փոխում գույնը: ցուցանիշները. Ցուցանիշների գործողության մեխանիզմը հայտնաբերել է Ֆ.Վ. Օստվալդը։ Նա ցույց տվեց, որ ցուցիչները թույլ թթուներ կամ հիմքեր են, որոնց գույնը չտարանջատված և տարանջատված վիճակներում տարբեր է։
Հիմքերը կարող են չեզոքացնել թթուները: Ոչ բոլոր հիմքերն են լուծելի ջրում (օրինակ, որոշ օրգանական միացություններ, որոնք չեն պարունակում -OH խմբեր, անլուծելի են, մասնավորապես. տրիէթիլամին N (C 2 H 5) 3); լուծվող հիմքերը կոչվում են ալկալիներ.
Թթուների ջրային լուծույթները մտնում են բնորոշ ռեակցիաների.
ա) մետաղական օքսիդներով - աղի և ջրի ձևավորմամբ.
բ) մետաղներով՝ աղի և ջրածնի առաջացմամբ.
գ) կարբոնատներով՝ աղի առաջացմամբ, CO 2 և Հ 2 Օ.
Թթուների և հիմքերի հատկությունները նկարագրված են մի քանի տեսություններով։ Համաձայն տեսության Ս.Ա. Arrhenius, թթու է նյութ, որը տարանջատվում է իոններ առաջացնելով Հ+ , մինչդեռ հիմքը կազմում է իոններ ՆԱ- . Այս տեսությունը հաշվի չի առնում օրգանական հիմքերի առկայությունը, որոնք չունեն հիդրօքսիլ խմբեր։
Համահունչ պրոտոնԲրոնստեդի և Լոուրիի տեսության համաձայն՝ թթուն այն նյութն է, որը պարունակում է մոլեկուլներ կամ իոններ, որոնք տալիս են պրոտոններ ( դոնորներպրոտոններ), իսկ հիմքը մի նյութ է, որը բաղկացած է մոլեկուլներից կամ իոններից, որոնք ընդունում են պրոտոններ ( ընդունողներպրոտոններ): Նկատի ունեցեք, որ ջրային լուծույթներում ջրածնի իոնները գոյություն ունեն հիդրացված ձևով, այսինքն՝ հիդրոնիումի իոնների տեսքով H3O+ . Այս տեսությունը նկարագրում է ռեակցիաները ոչ միայն ջրի և հիդրօքսիդի իոնների հետ, այլև իրականացվում են լուծիչի բացակայության կամ ոչ ջրային լուծիչի հետ։
Օրինակ, ամոնիակի միջև ռեակցիայի մեջ ՆՀ 3 (թույլ հիմք) և ջրածնի քլորիդ գազային փուլում ձևավորվում է պինդ ամոնիումի քլորիդ, իսկ երկու նյութի հավասարակշռված խառնուրդում միշտ կա 4 մասնիկ, որոնցից երկուսը թթուներ են, իսկ մյուս երկուսը հիմքեր.
Այս հավասարակշռության խառնուրդը բաղկացած է թթուների և հիմքերի երկու խոնարհված զույգերից.
1)ՆՀ 4+ և ՆՀ 3
2) HClԵվ Cl ‑
Այստեղ յուրաքանչյուր խոնարհված զույգում թթունն ու հիմքը տարբերվում են մեկ պրոտոնով։ Յուրաքանչյուր թթու ունի կոնյուգացիոն հիմք: Ուժեղ թթունն ունի թույլ զուգակցված հիմք, իսկ թույլ թթունը՝ ուժեղ զուգակցված հիմք:
Բրոնսթեդ-Լոուրիի տեսությունը հնարավորություն է տալիս բացատրել ջրի եզակի դերը կենսոլորտի կյանքի համար։ Ջուրը, կախված իր հետ փոխազդող նյութից, կարող է դրսևորել կամ թթվի կամ հիմքի հատկություններ: Օրինակ՝ քացախաթթվի ջրային լուծույթների հետ ռեակցիաներում ջուրը հիմք է, իսկ ամոնիակի ջրային լուծույթների դեպքում՝ թթու։
1) CH 3 COOH + Հ 2 Օ ↔ Հ 3 Օ + + CH 3 SOO- . Այստեղ քացախաթթվի մոլեկուլը պրոտոն է նվիրաբերում ջրի մոլեկուլին.
2) NH3 + Հ 2 Օ ↔ NH4 + + ՆԱ- . Այստեղ ամոնիակի մոլեկուլն ընդունում է պրոտոն ջրի մոլեկուլից։
Այսպիսով, ջուրը կարող է ձևավորել երկու խոնարհված զույգ.
1) Հ 2 Օ(թթու) և ՆԱ- (կոնյուգացիոն հիմք)
2) Հ 3 Օ+ (թթու) և Հ 2 Օ(կոնյուգացիոն հիմք):
Առաջին դեպքում ջուրը տալիս է պրոտոն, իսկ երկրորդում՝ ընդունում է այն։
Նման գույքը կոչվում է ամֆիպրոտոնություն. Այն նյութերը, որոնք կարող են արձագանքել ինչպես թթուների, այնպես էլ հիմքերի, կոչվում են ամֆոտերիկ. Նման նյութերը հաճախ հանդիպում են բնության մեջ: Օրինակ, ամինաթթուները կարող են աղեր առաջացնել ինչպես թթուների, այնպես էլ հիմքերի հետ: Հետևաբար, պեպտիդները հեշտությամբ ձևավորում են կոորդինացիոն միացություններ առկա մետաղական իոնների հետ:
Այսպիսով, իոնային կապի բնորոշ հատկությունը միջուկներից մեկին կապող էլեկտրոնների փունջի ամբողջական տեղաշարժն է։ Սա նշանակում է, որ իոնների միջև կա մի շրջան, որտեղ էլեկտրոնի խտությունը գրեթե զրոյական է:
Կապի երկրորդ տեսակն էկովալենտ կապ
Ատոմները կարող են ձևավորել կայուն էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիաներ՝ կիսելով էլեկտրոնները:
Նման կապը ձևավորվում է, երբ զույգ էլեկտրոնները միմյանցից բաժանվում են: յուրաքանչյուրիցատոմ. Այս դեպքում սոցիալականացված կապի էլեկտրոնները հավասարապես բաշխվում են ատոմների միջև։ Կովալենտային կապի օրինակ է միամիջուկայինդիատոմիկ H մոլեկուլներ 2 , Ն 2 , Ֆ 2. Ալոտրոպներն ունեն նույն տեսակի կապ: Օ 2 և օզոն Օ 3 և բազմատոմային մոլեկուլի համար Ս 8 և նաև հետերոնուկլեար մոլեկուլներջրածնի քլորիդ Hcl, ածխաթթու գազ CO 2, մեթան Չ 4, էթանոլ ՀԵՏ 2 Հ 5 ՆԱ, ծծմբի հեքսաֆտորիդ Ս.Ֆ 6, ացետիլեն ՀԵՏ 2 Հ 2. Այս բոլոր մոլեկուլներն ունեն նույն ընդհանուր էլեկտրոնները, և նրանց կապերը հագեցած և ուղղորդված են նույն ձևով (նկ. 4):
Կենսաբանների համար կարևոր է, որ կրկնակի և եռակի կապերում ատոմների կովալենտային շառավիղները կրճատվեն մեկ կապի համեմատ:
Բրինձ. 4.Կովալենտային կապ Cl 2 մոլեկուլում:
Կապերի իոնային և կովալենտային տեսակները գոյություն ունեցող բազմաթիվ քիմիական կապերի երկու սահմանափակող դեպքերն են, և գործնականում կապերի մեծ մասը միջանկյալ են:
Երկու տարրերի միացությունները, որոնք գտնվում են Մենդելեևի համակարգի նույն կամ տարբեր ժամանակաշրջանների հակառակ ծայրերում, հիմնականում կազմում են իոնային կապեր։ Քանի որ տարրերը մոտենում են միմյանց որոշակի ժամանակահատվածում, նրանց միացությունների իոնային բնույթը նվազում է, մինչդեռ կովալենտային բնույթը մեծանում է: Օրինակ՝ պարբերական աղյուսակի ձախ կողմում գտնվող տարրերի հալոգենիդները և օքսիդները հիմնականում իոնային կապեր են կազմում ( NaCl, AgBr, BaSO 4, CaCO 3, KNO 3, CaO, NaOH), և աղյուսակի աջ կողմում գտնվող տարրերի նույն միացությունները կովալենտ են ( H 2 O, CO 2, NH 3, NO 2, CH 4, ֆենոլ C6H5OH, գլյուկոզա C 6 H 12 O 6, էթանոլ C 2 H 5 OH).
Կովալենտային կապն իր հերթին ունի մեկ այլ փոփոխություն.
Բազմաատոմային իոններում և բարդ կենսաբանական մոլեկուլներում երկու էլեկտրոններն էլ կարող են առաջանալ միայն մեկատոմ. Այն կոչվում է դոնորէլեկտրոնային զույգ. Ատոմը, որը սոցիալականացնում է այս զույգ էլեկտրոնները դոնորի հետ, կոչվում է ընդունողէլեկտրոնային զույգ. Այս տեսակի կովալենտային կապը կոչվում է համակարգում (դոնոր-ընդունող, կամդատիվ) հաղորդակցություն(նկ. 5): Այս տեսակի կապը ամենակարևորն է կենսաբանության և բժշկության համար, քանի որ նյութափոխանակության համար ամենակարևոր d-տարրերի քիմիան հիմնականում նկարագրվում է կոորդինացիոն կապերով:
նկ. 5.
Որպես կանոն, բարդ միացության մեջ մետաղի ատոմը հանդես է գալիս որպես էլեկտրոնային զույգ ընդունող. ընդհակառակը, իոնային և կովալենտային կապերում մետաղի ատոմը էլեկտրոնի դոնոր է։
Կովալենտային կապի էությունը և դրա բազմազանությունը՝ կոորդինացիոն կապը, կարելի է պարզել թթուների և հիմքերի մեկ այլ տեսության օգնությամբ, որն առաջարկել է Գ.Ն. Լյուիս. Նա որոշ չափով ընդլայնեց «թթու» և «հիմք» տերմինների իմաստային հասկացությունը՝ ըստ Բրոնսթեդ-Լոուրիի տեսության։ Լյուիսի տեսությունը բացատրում է բարդ իոնների առաջացման բնույթը և նյութերի մասնակցությունը նուկլեոֆիլային փոխարինման ռեակցիաներին, այսինքն՝ ԿՍ-ի առաջացմանը։
Ըստ Լյուիսի՝ թթուն այն նյութն է, որն ընդունակ է ձևավորել կովալենտային կապ՝ հիմքից էլեկտրոնային զույգ ընդունելով։ Լյուիսի բազան այն նյութն է, որն ունի էլեկտրոնների միայնակ զույգ, որոնք, էլեկտրոններ նվիրելով, կովալենտային կապ են կազմում Լյուիս թթվի հետ։
Այսինքն՝ Լյուիսի տեսությունը ընդլայնում է թթու-բազային ռեակցիաների շրջանակը նաև այն ռեակցիաներին, որոնցում պրոտոններն ընդհանրապես չեն մասնակցում։ Ավելին, պրոտոնն ինքնին, ըստ այս տեսության, նույնպես թթու է, քանի որ ունակ է ընդունել էլեկտրոնային զույգ։
Հետևաբար, ըստ այս տեսության, կատիոնները Լյուիսի թթուներն են, իսկ անիոնները՝ Լյուիսի հիմքերը։ Հետևյալ ռեակցիաները օրինակներ են.
Վերևում նշվեց, որ նյութերի ենթաբաժանումը իոնային և կովալենտների հարաբերական է, քանի որ կովալենտային մոլեկուլներում էլեկտրոնի ամբողջական անցում մետաղի ատոմներից դեպի ընդունող ատոմներ չկա: Իոնային կապ ունեցող միացություններում յուրաքանչյուր իոն գտնվում է հակառակ նշանի իոնների էլեկտրական դաշտում, ուստի դրանք փոխադարձ բևեռացված են, իսկ թաղանթները՝ դեֆորմացված։
Բևեռացումորոշվում է իոնի էլեկտրոնային կառուցվածքով, լիցքով և չափով. այն ավելի բարձր է անիոնների համար, քան կատիոնների համար։ Կատիոնների մեջ ամենաբարձր բևեռացումը ավելի մեծ լիցք ունեցող և փոքր չափերի կատիոնների համար է, օրինակ՝ համար Hg 2+, Cd 2+, Pb 2+, Al 3+, Tl 3+. Ունի ուժեղ բևեռացնող ազդեցություն Հ+ . Քանի որ իոնների բևեռացման ազդեցությունը երկկողմանի է, այն էականորեն փոխում է նրանց կողմից ձևավորված միացությունների հատկությունները:
Կապի երրորդ տեսակը -դիպոլ-դիպոլ կապ
Բացի թվարկված կապի տեսակներից, կան նաև դիպոլ-դիպոլ միջմոլեկուլայինփոխազդեցություններ, որոնք նաև հայտնի են որպես վան դեր Վալս .
Այս փոխազդեցությունների ուժը կախված է մոլեկուլների բնույթից։
Գոյություն ունեն փոխազդեցությունների երեք տեսակ՝ մշտական դիպոլ - մշտական դիպոլ ( դիպոլ-դիպոլգրավչություն); մշտական դիպոլ - առաջացած դիպոլ ( ինդուկցիագրավչություն); ակնթարթային դիպոլ - առաջացած դիպոլ ( ցրվածությունգրավչություն, կամ Լոնդոնի ուժեր; բրինձ. 6).
Բրինձ. 6.
Միայն բևեռային կովալենտային կապերով մոլեկուլներն ունեն դիպոլ-դիպոլ մոմենտ ( HCl, NH 3, SO 2, H 2 O, C 6 H 5 Cl), իսկ կապի ամրությունը 1-2 է հրաժեշտ տալ(1D \u003d 3,338 × 10 -30 կուլոն մետր - C × մ):
Կենսաքիմիայում առանձնանում է կապի մեկ այլ տեսակ. ջրածինը միացում, որը սահմանափակող դեպք է դիպոլ-դիպոլգրավչություն. Այս կապը ձևավորվում է ջրածնի ատոմի և փոքր էլեկտրաբացասական ատոմի, առավել հաճախ թթվածնի, ֆտորի և ազոտի միջև ներգրավման արդյունքում: Խոշոր ատոմների դեպքում, որոնք ունեն նմանատիպ էլեկտրաբացասականություն (օրինակ՝ քլորի և ծծմբի հետ), ջրածնային կապը շատ ավելի թույլ է։ Ջրածնի ատոմն առանձնանում է մեկ էական հատկանիշով. երբ կապող էլեկտրոնները հեռացվում են, նրա միջուկը՝ պրոտոնը, բացահայտվում է և դադարում է էլեկտրոնների կողմից զննվել։
Հետեւաբար, ատոմը վերածվում է մեծ դիպոլի։
Ջրածնային կապը, ի տարբերություն վան դեր Վալսի կապի, ձևավորվում է ոչ միայն միջմոլեկուլային փոխազդեցությունների ժամանակ, այլ նաև մեկ մոլեկուլի ներսում. ներմոլեկուլայինջրածնային կապ. Ջրածնային կապերը կարևոր դեր են խաղում կենսաքիմիայում, օրինակ՝ սպիտակուցների կառուցվածքը α-պարույրի ձևով կայունացնելու կամ ԴՆԹ-ի կրկնակի պարույրի ձևավորման համար (նկ. 7):
Նկ.7.
Ջրածնի և վան դեր Վալսի կապերը շատ ավելի թույլ են, քան իոնային, կովալենտային և կոորդինացիոն կապերը։ Միջմոլեկուլային կապերի էներգիան ներկայացված է Աղյուսակում: 1.
Աղյուսակ 1.Միջմոլեկուլային ուժերի էներգիա
ՆշումՄիջմոլեկուլային փոխազդեցությունների աստիճանը արտացոլում է հալման և գոլորշիացման (եռման) էթալպիան: Իոնային միացությունները շատ ավելի շատ էներգիա են պահանջում իոնների առանձնացման համար, քան մոլեկուլները բաժանելու համար: Իոնային միացությունների հալման էթալպիաները շատ ավելի բարձր են, քան մոլեկուլային միացություններին:
Չորրորդ տեսակ կապ -մետաղական կապ
Վերջապես, կա միջմոլեկուլային կապերի մեկ այլ տեսակ. մետաղական: մետաղների ցանցի դրական իոնների միացումն ազատ էլեկտրոնների հետ։ Այս տեսակի կապը չի առաջանում կենսաբանական օբյեկտներում:
Կապերի տեսակների համառոտ ակնարկից պարզվում է մեկ մանրամասնություն. ատոմի կամ մետաղի իոնի կարևոր պարամետրը՝ էլեկտրոն դոնորը, ինչպես նաև ատոմը՝ էլեկտրոն ընդունողն է նրա։ չափը.
Չխորանալով մանրամասների մեջ՝ մենք նշում ենք, որ ատոմների կովալենտային շառավիղները, մետաղների իոնային շառավիղները և փոխազդող մոլեկուլների վան դեր Վալսի շառավիղները մեծանում են պարբերական համակարգի խմբերում դրանց ատոմային թվի մեծացման հետ։ Այս դեպքում իոնային շառավիղների արժեքներն ամենափոքրն են, իսկ վան դեր Վալսի շառավիղները ամենամեծն են: Որպես կանոն, խմբից ներքև շարժվելիս մեծանում են բոլոր տարրերի շառավիղները՝ և՛ կովալենտային, և՛ վան դեր Վալսի։
Կենսաբանների և բժիշկների համար ամենակարևորներն են համակարգումը(դոնոր-ընդունող) կոորդինացիոն քիմիայի կողմից դիտարկվող կապեր.
Բժշկական կենսաօրգանական նյութեր. Գ.Կ. Բարաշկով
Քիմիական կապ.
Զորավարժություններ.
1. Որոշեք քիմիական կապի տեսակը հետևյալ նյութերում.
Նյութ | Ֆոսֆորի քլորիդ | Ծծմբաթթու | |||
Հաղորդակցության տեսակը | |||||
Նյութ | բարիումի օքսիդ | ||||
Հաղորդակցության տեսակը |
2. ընդգծել նյութեր, որոնցում ՄՈԼԵԿՈՒԼՆԵՐԻ ՄԻՋԵՎգոյություն ունի ջրածնային կապ:
ծծմբի երկօքսիդ; սառույց; օզոն; էթանոլ; էթիլեն; քացախաթթու; ջրածնի ֆտորիդ.
3. Ինչպես ազդել կապի երկարությունը, ուժը և բևեռականությունը- ատոմային շառավիղները, դրանց էլեկտրաբացասականությունը, կապերի բազմակա՞նությունը:
Ա) Որքան մեծ է շառավիղը ատոմներ, որոնք կապ են կազմում կապի երկարությունը _______
բ) Որքան ավելի շատ բազմապատկություն (մեկ, կրկնակի կամ եռակի) կապեր, ուստի դրա ուժ ____________________
V) Որքան մեծ է էլեկտրաբացասականության տարբերությունը երկու ատոմների միջև կապի բևեռականությունը ____________ է
4. Համեմատեք մոլեկուլներում կապերի երկարությունը, ուժը և բևեռականությունը.
ա) կապի երկարությունը՝ HCl ___HBr
բ) PH3 կապի ամրությունը_______NH3
գ) CCl4 ______CH4 կապի բևեռականությունը
դ) կապի ամրությունը՝ N2 _______O2
ե) էթիլենի և ացետիլենի ածխածնի ատոմների միջև կապի երկարությունը՝ __________
զ) կապերի բևեռականությունը NH3_________H2O-ում
Թեստեր. A4 Քիմիական կապ.
1. Ատոմի վալենտականությունն է
1) միացության մեջ տվյալ ատոմի առաջացրած քիմիական կապերի քանակը
2) ատոմի օքսիդացման վիճակը
3) տրված կամ ստացված էլեկտրոնների թիվը
4) մոտակա իներտ գազի էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիան ստանալու համար բացակայող էլեկտրոնների թիվը
Ա. Երբ ձևավորվում է քիմիական կապ, էներգիան միշտ ազատվում է
Բ. Կրկնակի կապի էներգիան փոքր է մեկ կապի էներգիայից:
1) միայն A-ն է ճշմարիտ 2) միայն B-ն է ճշմարիտ 3) երկու դատողություններն էլ ճիշտ են 4) երկու դատողություններն էլ սխալ են
3. Միավորելով առաջացած նյութերում նույնականատոմներ, քիմիական կապ
1) իոնային 2) կովալենտ բևեռային 3) ջրածին 4) կովալենտ ոչ բևեռային
4. Կովալենտային բևեռային և կովալենտային ոչ բևեռային կապերով միացությունները համապատասխանաբար
1) ջուր և ջրածնի սուլֆիդ 2) կալիումի բրոմիդ և ազոտ
5. Ընդհանուր էլեկտրոնային զույգի շնորհիվ միացությունում առաջանում է քիմիական կապ
1) KI 2) HBr 3) Li2O 4) NaBr
6. Ընտրեք մի զույգ նյութեր, որոնցում բոլոր կապերը կովալենտ են.
1) NaCl, HCl 2) CO2, BaO 3) CH3Cl, CH3Na 4) SO2, NO2.
7. Կովալենտային բևեռային կապ ունեցող նյութն ունի բանաձևը
1) KCl 2) HBr 3) Р4 4) CaCl2
8. Քիմիական կապի իոնային բնույթով միացություն
1) ֆոսֆորի քլորիդ 2) կալիումի բրոմիդ 3) ազոտի օքսիդ (II) 4) բարիում
9. Ամոնիակում և բարիումի քլորիդում, համապատասխանաբար, քիմիական կապը
1) իոնային և կովալենտային բևեռային 2) կովալենտային ոչ բևեռային և իոնային 3) կովալենտային բևեռային և իոնային 4) կովալենտային ոչ բևեռային և մետաղական
10. Կովալենտային բևեռային կապ ունեցող նյութն է
1) ծծմբի օքսիդ (IV) 2) թթվածին 3) կալցիումի հիդրիդ 4) ադամանդ
11. Ո՞ր շարքերում են նյութերը թվարկված միայն կովալենտային բևեռային կապով.
1) CH4 H2 Cl2 2) NH3 HBr CO2 3) PCl3 KCl CCl4 4) H2S SO2 LiF
12. Ո՞ր շարքում են նյութերը թվարկված միայն իոնային կապով.
1) F2O LiF SF4 2) PCl3 NaCl CO2 3) KF Li2O BaCl2 4) CaF2 CH4 CCl4
13. Առաջանում է իոնային կապ շփվելիս
1) CH4 և O2 2) NH3 և HCl 3) C2H6 և HNO3 4) SO3 և H2O
14. Ո՞ր նյութի մեջ են բոլոր քիմիական կապերը՝ կովալենտային ոչ բևեռային:
1) ադամանդ 2) ածխածնի օքսիդ (IV) 3) ոսկի 4) մեթան
15. 15 և 53 սերիական համարներով տարրերի միջև ձևավորված հարաբերություն
1) իոնային 2) մետաղական
3) կովալենտային ոչ բևեռային 4) կովալենտային բևեռային
16. ջրածնային կապձեւավորվել է միջեւմոլեկուլները
1) էթան 2) բենզոլ 3) ջրածին 4) էթանոլ
17. Ինչ նյութում է գտնվում ջրածնային կապեր?
1) ջրածնի սուլֆիդ 2) սառույց 3) բրոմաջրածին 4) բենզոլ
18. Ո՞ր նյութում կան և՛ իոնային, և՛ կովալենտային քիմիական կապեր:
1) նատրիումի քլորիդ 2) ջրածնի քլորիդ 3) նատրիումի սուլֆատ 4) ֆոսֆորաթթու.
19. Ավելի ցայտուն իոնային նշանն ունի քիմիական կապ մոլեկուլում
1) լիթիումի բրոմիդ 2) պղնձի քլորիդ 3) կալցիումի կարբիդ 4) կալիումի ֆտորիդ
20. Երեք ընդհանուր էլեկտրոնային զույգեր կազմում են կովալենտային կապ 1) ազոտի 2) ծծմբաջրածնի 3) մեթանի 4) քլորի մոլեկուլում։
21. Քանի՞ էլեկտրոն է մասնակցում ջրի մոլեկուլում քիմիական կապերի առաջացմանը.4) 18.
22. Մոլեկուլը պարունակում է չորս կովալենտ կապ՝ 1) CO2 2) C2H4 3) P4 4) C3H4.
23. Մոլեկուլներում կապերի քանակն ավելանում է շարքում
1) CHCl3, CH4 2) CH4, SO3 3) CO2, CH4 4) SO2, NH3
24. Ո՞ր միացությունում է առաջացել ատոմների միջև կովալենտային կապ դոնոր-ընդունող մեխանիզմի համաձայն? 1) KCl 2) CCl4 3) NH4Cl 4) CaCl2
25. Հետևյալ մոլեկուլներից ո՞րն է պահանջում ամենաքիչ էներգիան ատոմների տարրալուծման համար. 1) HI 2) H2 3) O2 4) CO
26. Նշե՛ք այն մոլեկուլը, որում կապի էներգիան ամենաբարձրն է.
1) N≡N 2) H-H 3) O=O 4) H-F
27. Նշե՛ք այն մոլեկուլը, որում քիմիական կապն ամենաուժեղն է.
1) HF 2) HCl 3) HBr 4) HI
28. Նշե՛ք մի շարք, որը բնութագրվում է քիմիական կապի երկարության մեծացմամբ
1)O2, N2, F2, Cl2 2)N2, O2, F2, Cl2 3)F2, N2, O2, Cl2 4)N2, O2, Cl2, F2
29. E-O կապի երկարությունը շարքում մեծանում է
1) սիլիցիումի օքսիդ (IV), ածխածնի օքսիդ (IV)
2) ծծմբի օքսիդ (IV), տելուրի օքսիդ (IV)
3) ստրոնցիումի օքսիդ, բերիլիումի օքսիդ
4) ծծմբի օքսիդ (IV), ածխածնի օքսիդ (IV)
30. Շարքում առաջանում է CH4 - SiH4 աճ
1) կապի ամրությունը 2) օքսիդացնող հատկություններ
3) կապի երկարությունները 4) կապերի բևեռականությունները
31. Ո՞ր շարքում են մոլեկուլները դասավորված կապի բևեռականության մեծացման կարգով:
1) HF, HCl, HBr 2) H2Se, H2S, H2O 3) NH3, PH3, AsH3 4) CO2, CS2, CSe2
32. Ամենաբևեռային կովալենտային կապը մոլեկուլում.
1) CH4 2) CF4 3) CCl4 4) CBr4
33. Նշեք այն շարքը, որում բևեռականությունը մեծանում է.
1) AgF, F2, HF 2) Cl2, HCl, NaCl 3) CuO, CO, O2 4) KBr, NaCl, KF
Կովալենտային քիմիական կապը, դրա տեսակները և ձևավորման մեխանիզմները: Կովալենտային կապի բնութագրերը (բևեռականություն և կապի էներգիա): Իոնային կապ. Մետաղական միացում. Ջրածնային կապ.
1. Ամոնիակում և բարիումի քլորիդում, համապատասխանաբար, քիմիական կապը
1) իոնային և կովալենտ բևեռային
2) կովալենտ բևեռային և իոնային
3) կովալենտային ոչ բևեռային և մետաղական
4) կովալենտային ոչ բևեռային և իոնային
2. Միայն իոնային կապերով նյութերը թվարկված են շարքում.
1) F2, CCl4, KC1
2) NaBr, Na2O, KI
3. Փոխազդեցությամբ առաջանում է իոնային կապով միացություն
3) С2Н6 և HNO3
4. Ո՞ր շարքում են բոլոր նյութերը կովալենտային բևեռային կապ ունեն:
1) HCl, NaCl. Cl2
4) NaBr. Hbr. CO
5. Ո՞ր շարքերում են նյութերի բանաձևերը գրվում միայն կովալենտ բևեռով
1) C12, NO2, HC1
6. Կովալենտային ոչ բևեռային կապը բնորոշ է
1) C12 2) SO3 3) CO 4) SiO2
7. Կովալենտ բևեռային կապ ունեցող նյութն է
1) С12 2) NaBr 3) H2S 4) MgCl2
8. Կովալենտային կապով նյութն է
1) CaC12 2) MgS 3) H2S 4) NaBr
9. Կովալենտային ոչ բևեռային կապով նյութն ունի բանաձևը
1) NH3 2) Cu 3) H2S 4) I2
10. Ոչ բևեռային կովալենտային կապ ունեցող նյութերն են
1) ջուր և ադամանդ
2) ջրածին և քլոր
3) պղինձ և ազոտ
4) բրոմ և մեթան
11. Նույն հարաբերական էլեկտրաբացասականությամբ ատոմների միջեւ առաջանում է քիմիական կապ
2) կովալենտ բևեռ
3) կովալենտ ոչ բևեռ
4) ջրածին
12. Կովալենտային բևեռային կապը բնորոշ է
1) KC1 2) HBr 3) P4 4) CaCl2
13. Քիմիական տարրը, որի ատոմում էլեկտրոնները բաշխված են շերտերի վրա հետևյալ կերպ. 2, 8, 8, 2-ը քիմիական կապ է ստեղծում ջրածնի հետ.
1) կովալենտ բևեռ
2) կովալենտային ոչ բևեռ
4) մետաղ
14. Ո՞ր նյութի մոլեկուլում է ածխածնի ատոմների միջև կապի երկարությունն ամենաերկարը:
1) ացետիլեն 2) էթան 3) էթեն 4) բենզոլ
15. Երեք ընդհանուր էլեկտրոնային զույգեր մոլեկուլում կազմում են կովալենտային կապ
2) ջրածնի սուլֆիդ
16. Մոլեկուլների միջեւ առաջանում են ջրածնային կապեր
1) դիմեթիլ եթեր
2) մեթանոլ
3) էթիլեն
4) էթիլացետատ
17. Կապի բևեռականությունն առավել արտահայտված է մոլեկուլում
1) HI 2) HC1 3) HF 4) HBg
18. Ոչ բևեռային կովալենտային կապ ունեցող նյութերն են
1) ջուր և ադամանդ
2) ջրածին և քլոր
3) պղինձ և ազոտ
4) բրոմ և մեթան
19. Ջրածնային կապը հատկանշական չէ նյութին
1) H2O 2) CH4 3) NH3 4) CH3OH
20. Կովալենտային բևեռային կապը բնորոշ է երկու նյութերից յուրաքանչյուրին, որոնց բանաձևերը.
2) CO2 և K2O
4) CS2 և PC15
21. Ամենաքիչ ուժեղ քիմիական կապը մոլեկուլում
1) ֆտոր 2) քլոր 3) բրոմ 4) յոդ
22. Ո՞ր նյութի մոլեկուլում է քիմիական կապի երկարությունն ամենաերկարը:
1) ֆտոր 2) քլոր 3) բրոմ 4) յոդ
23. Շարքում նշված նյութերից յուրաքանչյուրն ունի կովալենտային կապեր.
1) C4H10, NO2, NaCl
2) CO, CuO, CH3Cl
4) C6H5NO2, F2, CC14
24. Շարքում նշված նյութերից յուրաքանչյուրն ունի կովալենտային կապ.
1) CaO, C3H6, S8
2) Fe. NaNO3, CO
3) N2, CuCO3, K2S
4) C6H5N02, SO2, CHC13
25. Շարքում նշված նյութերից յուրաքանչյուրն ունի կովալենտային կապ.
1) С3Н4, NO, Na2O
2) CO, CH3C1, PBr3
3) P2Oz, NaHSO4, Cu
4) C6H5NO2, NaF, CC14
26. Շարքում նշված նյութերից յուրաքանչյուրն ունի կովալենտային կապեր.
1) C3Ha, NO2, NaF
2) KC1, CH3Cl, C6H12O6
3) P2O5, NaHSO4, Ba
4) C2H5NH2, P4, CH3OH
27. Կապի բևեռականությունն առավել արտահայտված է մոլեկուլներում
1) ջրածնի սուլֆիդ
3) ֆոսֆին
4) քլորաջրածինը
28. Ո՞ր նյութի մոլեկուլում են ամենաուժեղ քիմիական կապերը:
29. NH4Cl, CsCl, NaNO3, PH3, HNO3 նյութերից - իոնային կապ ունեցող միացությունների թիվը կազմում է.
30. Նյութերից (NH4) 2SO4, Na2SO4, CaI2, I2, CO2 - կովալենտային կապ ունեցող միացությունների թիվը կազմում է.
Պատասխաններ՝ 1-2, 2-2, 3-4, 4-3, 5-4, 6-1, 7-3, 8-3, 9-4, 10-2, 11-3, 12-2, 13-3, 14-2, 15-1, 16-2, 17-3, 18-2, 19-2, 20-4, 21-4, 22-4, 23-4, 24-4, 25- 2, 26-4, 27-4, 28-1, 29-3, 30-4
Քիմիական կապերի բնութագրերը
Քիմիական կապի ուսմունքը ամբողջ տեսական քիմիայի հիմքն է։ Քիմիական կապը ատոմների այնպիսի փոխազդեցությունն է, որը կապում է դրանք մոլեկուլների, իոնների, ռադիկալների, բյուրեղների մեջ։ Քիմիական կապերի չորս տեսակ կա. իոնային, կովալենտ, մետաղական և ջրածին. Միևնույն նյութերում կարող են պարունակվել տարբեր տեսակի կապեր:
1. Հիմքերում՝ հիդրոքսո խմբերում թթվածնի և ջրածնի ատոմների միջև կապը բևեռային կովալենտ է, իսկ մետաղի և հիդրոքսո խմբի միջև՝ իոնային։
2. Թթվածին պարունակող թթուների աղերում՝ ոչ մետաղի ատոմի և թթվային մնացորդի թթվածնի միջև՝ կովալենտ բևեռային, իսկ մետաղի և թթվային մնացորդի միջև՝ իոնային։
3. Ամոնիումի, մեթիլամոնիումի և այլնի աղերում ազոտի և ջրածնի ատոմների միջև՝ կովալենտ բևեռային, իսկ ամոնիումի կամ մեթիլամոնիումի իոնների և թթվային մնացորդի միջև՝ իոնային։
4. Մետաղների պերօքսիդներում (օրինակ՝ Na 2 O 2) թթվածնի ատոմների կապը կովալենտային ոչ բևեռային է, իսկ մետաղի և թթվածնի միջև՝ իոնային և այլն։
Բոլոր տեսակի և տեսակի քիմիական կապերի միասնության պատճառը դրանց նույնական քիմիական բնույթն է՝ էլեկտրոն-միջուկային փոխազդեցությունը։ Քիմիական կապի առաջացումը ամեն դեպքում ատոմների էլեկտրոն-միջուկային փոխազդեցության արդյունք է, որն ուղեկցվում է էներգիայի արտազատմամբ։
Կովալենտային կապի ձևավորման մեթոդներ
կովալենտ քիմիական կապ- սա կապ է, որը տեղի է ունենում ատոմների միջև ընդհանուր էլեկտրոնային զույգերի ձևավորման պատճառով:
Կովալենտային միացությունները սովորաբար գազեր են, հեղուկներ կամ համեմատաբար ցածր հալեցման պինդ նյութեր։ Հազվագյուտ բացառություններից է ադամանդը, որը հալվում է 3500°C-ից բարձր: Դա պայմանավորված է ադամանդի կառուցվածքով, որը ածխածնի կովալենտային կապով կապված ատոմների շարունակական վանդակ է, և ոչ թե առանձին մոլեկուլների հավաքածու: Իրականում, ցանկացած ադամանդի բյուրեղ, անկախ դրա չափից, մեկ հսկայական մոլեկուլ է:
Կովալենտային կապ է առաջանում, երբ երկու ոչ մետաղական ատոմների էլեկտրոնները միանում են իրար։ Ստացված կառուցվածքը կոչվում է մոլեկուլ։
Նման կապի ձևավորման մեխանիզմը կարող է լինել փոխանակում և դոնոր-ընդունող։
Շատ դեպքերում երկու կովալենտային կապով ատոմներն ունեն տարբեր էլեկտրաբացասականություն, և ընդհանուր էլեկտրոնները հավասարապես չեն պատկանում երկու ատոմներին: Շատ ժամանակ նրանք ավելի մոտ են մեկ ատոմին, քան մյուսին: Ջրածնի քլորիդի մոլեկուլում, օրինակ, էլեկտրոնները, որոնք կազմում են կովալենտային կապ, գտնվում են քլորի ատոմին ավելի մոտ, քանի որ դրա էլեկտրաբացասականությունն ավելի բարձր է, քան ջրածինը: Այնուամենայնիվ, էլեկտրոններ ներգրավելու ունակության տարբերությունն այնքան մեծ չէ, որ տեղի ունենա էլեկտրոնի ամբողջական փոխանցում ջրածնի ատոմից քլորի ատոմ: Հետևաբար, ջրածնի և քլորի ատոմների միջև կապը կարելի է դիտարկել որպես իոնային կապի (լրիվ էլեկտրոնների փոխանցում) և ոչ բևեռային կովալենտային կապի (երկու ատոմների միջև զույգ էլեկտրոնների սիմետրիկ դասավորություն) խաչմերուկ։ Ատոմների մասնակի լիցքը նշվում է հունարեն δ տառով: Այդպիսի կապը կոչվում է բևեռային կովալենտ կապ, իսկ ջրածնի քլորիդի մոլեկուլը բևեռային է, այսինքն՝ ունի դրական լիցքավորված վերջ (ջրածնի ատոմ) և բացասական լիցքավորված վերջ (քլորի ատոմ)։
1. Փոխանակման մեխանիզմը գործում է այն ժամանակ, երբ ատոմները կազմում են ընդհանուր էլեկտրոնային զույգեր՝ միացնելով չզույգված էլեկտրոնները:
1) H 2 - ջրածին.
Կապն առաջանում է ջրածնի ատոմների s-էլեկտրոնների կողմից ընդհանուր էլեկտրոնային զույգի ձևավորման պատճառով (s-օրբիտալների համընկնում):
2) HCl՝ ջրածնի քլորիդ.
Կապն առաջանում է s- և p-էլեկտրոնների ընդհանուր էլեկտրոնային զույգի (s-p-օրբիտալների համընկնող) ձևավորման պատճառով։
3) Cl 2. քլորի մոլեկուլում կովալենտային կապ է առաջանում չզույգված p-էլեկտրոնների պատճառով (համընկնող p-p-օրբիտալներ):
4) N 2: Ազոտի մոլեկուլում ատոմների միջև ձևավորվում են երեք ընդհանուր էլեկտրոնային զույգեր:
Կովալենտային կապի ձևավորման դոնոր-ընդունիչ մեխանիզմ
Դոնորունի էլեկտրոնային զույգ ընդունող- ազատ ուղեծիր, որը կարող է զբաղեցնել այս զույգը: Ամոնիումի իոնում ջրածնի ատոմների հետ բոլոր չորս կապերը կովալենտ են. երեքը ձևավորվել են ազոտի ատոմի և ջրածնի ատոմների փոխանակման մեխանիզմով ընդհանուր էլեկտրոնային զույգերի ստեղծման շնորհիվ, մեկը՝ դոնոր-ընդունող մեխանիզմով։ Կովալենտային կապերը դասակարգվում են ըստ էլեկտրոնային ուղեծրերի համընկնման ձևի, ինչպես նաև կապված ատոմներից մեկի հետ դրանց տեղաշարժի: Կապի գծի երկայնքով էլեկտրոնային ուղեծրերի համընկնման արդյունքում առաջացած քիմիական կապերը կոչվում են. σ - կապեր(սիգմա պարտատոմսեր): Սիգմա կապը շատ ամուր է:
p-օրբիտալները կարող են համընկնել երկու շրջաններում՝ ձևավորելով կովալենտային կապ՝ կողային համընկնման պատճառով։
Հաղորդակցման գծից դուրս, այսինքն՝ երկու շրջաններում էլեկտրոնային ուղեծրերի «կողային» համընկնման արդյունքում առաջացած քիմիական կապերը կոչվում են pi կապեր։
Ըստ ընդհանուր էլեկտրոնային զույգերի տեղաշարժման աստիճանի նրանց կողմից կապված ատոմներից մեկին՝ կովալենտային կապը կարող է լինել բևեռային և ոչ բևեռ։ Նույն էլեկտրաբացասականությամբ ատոմների միջև ձևավորված կովալենտային քիմիական կապը կոչվում է ոչ բևեռ: Էլեկտրոնների զույգերը տեղաշարժված չեն ատոմներից որևէ մեկի վրա, քանի որ ատոմներն ունեն նույն էլեկտրաբացասականությունը՝ այլ ատոմներից դեպի իրենց վալենտային էլեկտրոններ ներգրավելու հատկությունը: Օրինակ,
այսինքն՝ պարզ ոչ մետաղական նյութերի մոլեկուլները ձևավորվում են կովալենտային ոչ բևեռային կապի միջոցով։ Կովալենտային քիմիական կապն այն տարրերի ատոմների միջև, որոնց էլեկտրաբացասականությունը տարբերվում է, կոչվում է բևեռային:
Օրինակ, NH 3-ը ամոնիակ է: Ազոտն ավելի էլեկտրաբացասական տարր է, քան ջրածինը, ուստի ընդհանուր էլեկտրոնային զույգերը տեղաշարժվում են դեպի նրա ատոմը:
Կովալենտային կապի բնութագրերը՝ կապի երկարությունը և էներգիան
Կովալենտային կապի բնորոշ հատկությունները դրա երկարությունն ու էներգիան են։ Կապի երկարությունը ատոմների միջուկների միջև եղած հեռավորությունն է։ Քիմիական կապն ավելի ամուր է, որքան կարճ է նրա երկարությունը: Այնուամենայնիվ, կապի ուժի չափանիշը կապի էներգիան է, որը որոշվում է կապը կոտրելու համար պահանջվող էներգիայի քանակով: Այն սովորաբար չափվում է կՋ/մոլով: Այսպիսով, ըստ փորձարարական տվյալների, H 2, Cl 2 և N 2 մոլեկուլների կապի երկարությունը կազմում է համապատասխանաբար 0,074, 0,198 և 0,109 նմ, իսկ կապի էներգիան՝ համապատասխանաբար 436, 242 և 946 կՋ/մոլ։
Իոններ. Իոնային կապ
Ատոմի համար ութնյակի կանոնին ենթարկվելու երկու հիմնական հնարավորություն կա. Դրանցից առաջինը իոնային կապի առաջացումն է: (Երկրորդը կովալենտային կապի ձևավորումն է, որը կքննարկվի ստորև): Երբ իոնային կապ է ձևավորվում, մետաղի ատոմը կորցնում է էլեկտրոններ, իսկ ոչ մետաղի ատոմը ստանում է:
Պատկերացրեք, որ երկու ատոմ «հանդիպում» են՝ I խմբի մետաղի ատոմը և VII խմբի ոչ մետաղի ատոմը: Մետաղական ատոմն ունի մեկ էլեկտրոն իր արտաքին էներգիայի մակարդակում, մինչդեռ ոչ մետաղական ատոմին պակասում է ընդամենը մեկ էլեկտրոն՝ իր արտաքին մակարդակը ավարտելու համար: Առաջին ատոմը հեշտությամբ կզիջի երկրորդին իր էլեկտրոնը, որը հեռու է միջուկից և թույլ կապված է դրան, իսկ երկրորդը նրան ազատ տեղ կտա իր արտաքին էլեկտրոնային մակարդակում։ Այնուհետև ատոմը, որը զրկված է իր բացասական լիցքերից մեկից, կդառնա դրական լիցքավորված մասնիկ, իսկ երկրորդը ստացված էլեկտրոնի շնորհիվ կվերածվի բացասական լիցքավորված մասնիկի։ Նման մասնիկները կոչվում են իոններ:
Սա քիմիական կապ է, որը առաջանում է իոնների միջև: Ատոմների կամ մոլեկուլների թիվը ցույց տվող թվերը կոչվում են գործակիցներ, իսկ ատոմների կամ իոնների թիվը մոլեկուլում ցույց տվող թվերը՝ ինդեքսներ։
մետաղական միացում
Մետաղներն ունեն հատուկ հատկություններ, որոնք տարբերվում են այլ նյութերի հատկություններից։ Նման հատկություններ են հալման համեմատաբար բարձր կետերը, լույսն արտացոլելու ունակությունը և բարձր ջերմային և էլեկտրական հաղորդունակությունը։ Այս առանձնահատկությունները պայմանավորված են մետաղներում կապի հատուկ տեսակի՝ մետաղական կապի առկայությամբ։
Մետաղական կապ - կապ մետաղական բյուրեղներում դրական իոնների միջև, որն իրականացվում է բյուրեղի միջով ազատորեն շարժվող էլեկտրոնների ներգրավման շնորհիվ: Արտաքին մակարդակում գտնվող մետաղների մեծ մասի ատոմները պարունակում են փոքր թվով էլեկտրոններ՝ 1, 2, 3: Այս էլեկտրոնները հեշտությամբ կոտրվել, իսկ ատոմները վերածվում են դրական իոնների։ Անջատված էլեկտրոնները շարժվում են մի իոնից մյուսը՝ կապելով դրանք մեկ ամբողջության մեջ։ Կապվելով իոնների հետ՝ այս էլեկտրոնները ժամանակավորապես ձևավորում են ատոմներ, այնուհետև նորից անջատվում և միանում մեկ այլ իոնի հետ և այլն։ Անվերջ տեղի է ունենում մի գործընթաց, որը սխեմատիկորեն կարելի է պատկերել հետևյալ կերպ.
Հետևաբար, մետաղի ծավալում ատոմները շարունակաբար վերածվում են իոնների և հակառակը։ Մետաղների կապը իոնների միջև սոցիալականացված էլեկտրոնների միջոցով կոչվում է մետաղական: Մետաղական կապը որոշ նմանություններ ունի կովալենտային կապի հետ, քանի որ այն հիմնված է արտաքին էլեկտրոնների սոցիալականացման վրա։ Այնուամենայնիվ, կովալենտային կապում միայն երկու հարևան ատոմների արտաքին չզույգված էլեկտրոնները սոցիալականացված են, մինչդեռ մետաղական կապում բոլոր ատոմները մասնակցում են այս էլեկտրոնների սոցիալականացմանը: Այդ իսկ պատճառով կովալենտային կապով բյուրեղները փխրուն են, իսկ մետաղական կապ ունեցողները, որպես կանոն, պլաստիկ են, էլեկտրահաղորդիչ և ունեն մետաղական փայլ։
Մետաղական կապը բնորոշ է ինչպես մաքուր մետաղներին, այնպես էլ տարբեր մետաղների խառնուրդներին՝ համաձուլվածքների, որոնք գտնվում են պինդ և հեղուկ վիճակում։ Այնուամենայնիվ, գոլորշի վիճակում մետաղի ատոմները միմյանց հետ կապված են կովալենտային կապով (օրինակ, նատրիումի գոլորշին օգտագործվում է դեղին լույսի լամպերը լցնելու համար, որպեսզի լուսավորեն խոշոր քաղաքների փողոցները): Մետաղական զույգերը բաղկացած են առանձին մոլեկուլներից (միատոմ և երկատոմային):
Մետաղական կապը կովալենտային կապից տարբերվում է նաև ուժով. նրա էներգիան 3–4 անգամ պակաս է կովալենտային կապի էներգիայից։
Կապի էներգիա - էներգիա, որն անհրաժեշտ է քիմիական կապը կոտրելու համար բոլոր մոլեկուլներում, որոնք կազմում են նյութի մեկ մոլը: Կովալենտային և իոնային կապերի էներգիաները սովորաբար բարձր են և կազմում են 100-800 կՋ/մոլ կարգի։
ջրածնային կապ
միջեւ քիմիական կապ մեկ մոլեկուլի դրական բևեռացված ջրածնի ատոմները(կամ դրանց մասերը) և խիստ էլեկտրաբացասական տարրերի բացասական բևեռացված ատոմներՈւնենալով օժտված էլեկտրոնային զույգեր (F, O, N և ավելի հազվադեպ S և Cl), մեկ այլ մոլեկուլ (կամ դրա մասեր) կոչվում է ջրածին: Ջրածնային կապի առաջացման մեխանիզմը մասամբ էլեկտրաստատիկ է, մասամբ onor-ընդունող կերպար.
Միջմոլեկուլային ջրածնային կապի օրինակներ.
Նման կապի առկայության դեպքում նույնիսկ ցածր մոլեկուլային քաշի նյութերը նորմալ պայմաններում կարող են լինել հեղուկներ (ալկոհոլ, ջուր) կամ հեշտությամբ հեղուկացնող գազեր (ամոնիակ, ֆտորաջրածին): Կենսապոլիմերներում - սպիտակուցներ (երկրորդային կառուցվածք) - կա ներմոլեկուլային ջրածնային կապ կարբոնիլ թթվածնի և ամինո խմբի ջրածնի միջև.
Պոլինուկլեոտիդային մոլեկուլները՝ ԴՆԹ (դեզօքսիռիբոնուկլեինաթթու) - կրկնակի խխունջներ են, որոնցում նուկլեոտիդների երկու շղթաները միմյանց հետ կապված են ջրածնային կապերով։ Այս դեպքում գործում է կոմպլեմենտարության սկզբունքը, այսինքն՝ այդ կապերը ձևավորվում են որոշակի զույգերի միջև, որոնք բաղկացած են պուրինային և պիրիմիդինային հիմքերից. թիմինը (T) գտնվում է ադենինի նուկլեոտիդի (A) դեմ, իսկ ցիտոսինը (C)՝ գուանինի դեմ։ (Գ):
Ջրածնային կապ ունեցող նյութերն ունեն մոլեկուլային բյուրեղային ցանցեր։
