Kimyasal bağların özellikleri
Kimyasal bağ doktrini, tüm teorik kimyanın temelidir. Kimyasal bir bağ, onları moleküllere, iyonlara, radikallere, kristallere bağlayan atomların böyle bir etkileşimidir. Dört tür kimyasal bağ vardır: iyonik, kovalent, metalik ve hidrojen. Aynı maddelerde farklı tipte bağlar bulunabilir.
1. Bazlarda: Hidrokso gruplarında oksijen ve hidrojen atomları arasındaki bağ polar kovalent, metal ile hidrokso grubu arasındaki bağ ise iyoniktir.
2. Oksijen içeren asitlerin tuzlarında: metal olmayan atom ile asit kalıntısının oksijeni arasında - kovalent polar ve metal ile asit kalıntısı arasında - iyonik.
3. Amonyum, metilamonyum vb. tuzlarında, nitrojen ve hidrojen atomları arasında - kovalent polar ve amonyum veya metilamonyum iyonları ile asit kalıntısı arasında - iyonik.
4. Metal peroksitlerde (örneğin, Na202), oksijen atomları arasındaki bağ polar olmayan kovalenttir ve metal ile oksijen arasındaki bağ iyoniktir, vb.
Her türden ve türden kimyasal bağların birliğinin nedeni, aynı kimyasal yapılarıdır - elektron-nükleer etkileşimi. Her durumda bir kimyasal bağın oluşumu, enerjinin serbest bırakılmasıyla birlikte atomların elektron-nükleer etkileşiminin sonucudur.
Kovalent bağ oluşturma yöntemleri
kovalent kimyasal bağ- bu, ortak elektron çiftlerinin oluşumu nedeniyle atomlar arasında oluşan bir bağdır.
Kovalent bileşikler genellikle gazlar, sıvılar veya nispeten düşük erime noktalı katılardır. Nadir istisnalardan biri, 3.500°C'nin üzerinde eriyen elmastır. Bunun nedeni, tek tek moleküllerin bir koleksiyonu değil, kovalent olarak bağlanmış karbon atomlarının sürekli bir kafesi olan elmasın yapısından kaynaklanmaktadır. Aslında, boyutu ne olursa olsun herhangi bir elmas kristali devasa bir moleküldür.
İki ametal atomun elektronları bir araya geldiğinde bir kovalent bağ oluşur. Ortaya çıkan yapıya molekül denir.
Böyle bir bağın oluşum mekanizması, değiş tokuş ve verici-alıcı olabilir.
Çoğu durumda, kovalent olarak bağlı iki atom farklı elektronegatifliğe sahiptir ve paylaşılan elektronlar iki atoma eşit olarak ait değildir. Çoğu zaman bir atoma diğerinden daha yakındırlar. Örneğin, bir hidrojen klorür molekülünde, bir kovalent bağ oluşturan elektronlar, elektronegatifliği hidrojeninkinden daha yüksek olduğu için klor atomuna daha yakındır. Bununla birlikte, elektronları çekme yeteneğindeki fark, bir hidrojen atomundan bir klor atomuna tam bir elektron transferi olacak kadar büyük değildir. Bu nedenle, hidrojen ve klor atomları arasındaki bağ, bir iyonik bağ (tam elektron transferi) ile polar olmayan bir kovalent bağ (iki atom arasındaki bir çift elektronun simetrik düzenlemesi) arasındaki bir çaprazlama olarak görülebilir. Atomlardaki kısmi yük, Yunanca δ harfi ile gösterilir. Böyle bir bağa polar kovalent bağ denir ve hidrojen klorür molekülünün polar olduğu söylenir, yani pozitif yüklü bir uca (hidrojen atomu) ve negatif yüklü bir uca (klor atomu) sahiptir.
1. Değişim mekanizması, atomlar eşleşmemiş elektronları birleştirerek ortak elektron çiftleri oluşturduğunda çalışır.
1) H2 - hidrojen.
Bağ, hidrojen atomlarının s-elektronları (s-orbitallerin örtüşmesi) tarafından ortak bir elektron çiftinin oluşumu nedeniyle ortaya çıkar.
2) HCI - hidrojen klorür.
Bağ, ortak bir s- ve p-elektron çiftinin (örtüşen s-p-orbitaller) oluşumu nedeniyle ortaya çıkar.
3) Cl 2: Klor molekülünde, eşlenmemiş p-elektronları (örtüşen p-p-orbitalleri) nedeniyle bir kovalent bağ oluşur.
4) N2: Azot molekülünde atomlar arasında üç ortak elektron çifti oluşur.
Kovalent bağ oluşumunun verici-alıcı mekanizması
bağışçı bir elektron çifti vardır akseptör- bu çiftin işgal edebileceği serbest bir yörünge. Amonyum iyonunda, hidrojen atomlu dört bağın tümü kovalenttir: üçü, nitrojen atomu tarafından ortak elektron çiftlerinin ve değişim mekanizması tarafından hidrojen atomlarının oluşturulması nedeniyle, biri - verici-alıcı mekanizma tarafından oluşturulmuştur. Kovalent bağlar, elektron orbitallerinin üst üste binme şekline ve bağlı atomlardan birine yer değiştirmelerine göre sınıflandırılır. Elektron orbitallerinin bir bağ çizgisi boyunca üst üste binmesi sonucu oluşan kimyasal bağlara ne ad verilir? σ -bağlantılar(sigma bağları). Sigma bağı çok güçlüdür.
p-orbitalleri, yanal örtüşme nedeniyle bir kovalent bağ oluşturarak iki bölgede örtüşebilir.
Elektron orbitallerinin iletişim hattı dışında yani iki bölgede "yanal" üst üste binmesi sonucu oluşan kimyasal bağlara pi bağı denir.
Ortak elektron çiftlerinin bağlı oldukları atomlardan birine yer değiştirme derecesine göre, bir kovalent bağ polar olabilir ve polar olmayabilir. Aynı elektronegatifliğe sahip atomlar arasında oluşan bir kovalent kimyasal bağa polar olmayan denir. Elektron çiftleri, atomların hiçbirine yer değiştirmez, çünkü atomlar aynı elektronegatifliğe sahiptir - değerlik elektronlarını diğer atomlardan kendilerine çekme özelliği. Örneğin,
yani, basit metal olmayan maddelerin molekülleri, polar olmayan bir kovalent bağ yoluyla oluşturulur. Elektronegatiflikleri farklı olan elementlerin atomları arasındaki kovalent kimyasal bağa polar denir.
Örneğin, NH3 amonyaktır. Azot, hidrojenden daha elektronegatif bir elementtir, bu nedenle paylaşılan elektron çiftleri atomuna doğru yer değiştirir.
Kovalent bağın özellikleri: bağ uzunluğu ve enerjisi
Bir kovalent bağın karakteristik özellikleri, uzunluğu ve enerjisidir. Bağ uzunluğu, atomların çekirdekleri arasındaki mesafedir. Bir kimyasal bağ, uzunluğu ne kadar kısaysa o kadar güçlüdür. Bununla birlikte, bağ kuvvetinin bir ölçüsü, bağı kırmak için gereken enerji miktarı tarafından belirlenen bağ enerjisidir. Genellikle kJ/mol olarak ölçülür. Böylece deneysel verilere göre H 2 , Cl 2 ve N 2 moleküllerinin bağ uzunlukları sırasıyla 0,074, 0,198 ve 0,109 nm ve bağlanma enerjileri sırasıyla 436, 242 ve 946 kJ/mol'dür.
iyonlar. İyonik bağ
Bir atomun sekizli kuralına uyması için iki temel olasılık vardır. Bunlardan ilki iyonik bağ oluşumudur. (İkincisi, aşağıda tartışılacak olan bir kovalent bağın oluşumudur). İyonik bir bağ oluştuğunda, bir metal atomu elektron kaybeder ve ametal bir atom kazanır.
İki atomun "buluştuğunu" hayal edin: grup I'in bir metal atomu ve grup VII'nin metal olmayan bir atomu. Bir metal atomunun dış enerji seviyesinde tek bir elektron bulunurken, metal olmayan bir atomun dış seviyesini tamamlamak için sadece bir elektronu eksiktir. Birinci atom, çekirdeğe uzak ve ona zayıf bir şekilde bağlı olan elektronunu kolaylıkla ikinciye verecek, ikincisi ise ona dış elektronik seviyesinde serbest bir yer verecektir. Daha sonra negatif yüklerinden birinden yoksun olan bir atom, pozitif yüklü bir parçacık haline gelecek ve ikincisi, alınan elektron nedeniyle negatif yüklü bir parçacığa dönüşecektir. Bu tür parçacıklara iyon denir.
Bu, iyonlar arasında oluşan kimyasal bir bağdır. Atom veya molekül sayısını gösteren sayılara katsayılar, bir moleküldeki atom veya iyon sayısını gösteren sayılara indis denir.
metal bağlantı
Metaller, diğer maddelerden farklı olan belirli özelliklere sahiptir. Bu özellikler, nispeten yüksek erime noktaları, ışığı yansıtma yeteneği ve yüksek termal ve elektrik iletkenliğidir. Bu özellikler, metallerde özel bir bağ türü olan metalik bağın varlığından kaynaklanmaktadır.
Metal bağı - kristalde serbestçe hareket eden elektronların çekiciliği nedeniyle gerçekleştirilen metal kristallerindeki pozitif iyonlar arasındaki bir bağ. Dış seviyedeki çoğu metalin atomları az sayıda elektron içerir - 1, 2, 3. Bu elektronlar kolayca kırmak ve atomlar pozitif iyonlara dönüştürülür. Ayrılmış elektronlar bir iyondan diğerine hareket ederek onları tek bir bütün halinde bağlar. İyonlarla birleşerek bu elektronlar geçici olarak atomları oluşturur, sonra tekrar kırılır ve başka bir iyonla birleşir vb. Şematik olarak aşağıdaki gibi gösterilebilecek sonsuz bir süreç gerçekleşir:
Sonuç olarak, bir metalin hacminde atomlar sürekli olarak iyonlara dönüşür ve bunun tersi de geçerlidir. Metallerde sosyalleşmiş elektronlar aracılığıyla iyonlar arasındaki bağa metalik denir. Metalik bağ, dış elektronların sosyalleşmesine dayandığından, kovalent bağ ile bazı benzerliklere sahiptir. Bununla birlikte, bir kovalent bağda, yalnızca iki komşu atomun dış eşleşmemiş elektronları sosyalleşirken, metalik bir bağda, tüm atomlar bu elektronların sosyalleşmesine katılır. Bu nedenle, kovalent bağlı kristaller kırılganken, metal bağlı kristaller genellikle plastiktir, elektriksel olarak iletkendir ve metalik bir parlaklığa sahiptir.
Metalik bağ, hem saf metallerin hem de çeşitli metallerin - katı ve sıvı haldeki alaşımların - karışımlarının karakteristiğidir. Bununla birlikte, buhar halinde, metal atomları bir kovalent bağ ile birbirine bağlanır (örneğin, büyük şehirlerin sokaklarını aydınlatmak için sarı ışıklı lambaları doldurmak için sodyum buharı kullanılır). Metal çiftleri, bireysel moleküllerden (tek atomlu ve iki atomlu) oluşur.
Metalik bağ, kovalent bağdan güç bakımından da farklıdır: enerjisi, kovalent bağın enerjisinden 3-4 kat daha azdır.
Bağ enerjisi - bir maddenin bir molünü oluşturan tüm moleküllerdeki kimyasal bağları kırmak için gereken enerji. Kovalent ve iyonik bağların enerjileri genellikle yüksektir ve 100-800 kJ/mol mertebesindedir.
hidrojen bağı
arasındaki kimyasal bağ bir molekülün pozitif polarize hidrojen atomları(veya bunların parçaları) ve güçlü elektronegatif elementlerin negatif polarize atomları elektron çiftlerine (F, O, N ve daha az sıklıkla S ve Cl) sahip olan başka bir moleküle (veya onun parçalarına) hidrojen denir. Hidrojen bağı oluşum mekanizması kısmen elektrostatik, kısmen onor-alıcı karakter.
Moleküller arası hidrojen bağı örnekleri:
Böyle bir bağın varlığında, düşük moleküler ağırlıklı maddeler bile normal koşullar altında sıvı (alkol, su) veya kolayca sıvılaşan gazlar (amonyak, hidrojen florür) olabilir. Biyopolimerlerde - proteinler (ikincil yapı) - karbonil oksijen ile amino grubunun hidrojeni arasında molekül içi bir hidrojen bağı vardır:
Polinükleotit molekülleri - DNA (deoksiribonükleik asit) - iki nükleotit zincirinin birbirine hidrojen bağlarıyla bağlandığı çift sarmallardır. Bu durumda tamamlayıcılık ilkesi işler, yani bu bağlar pürin ve pirimidin bazlarından oluşan belirli çiftler arasında oluşturulur: adenin nükleotitine (A) karşı timin (T) ve guanin karşısında sitozin (C) bulunur. (G).
Hidrojen bağı olan maddeler moleküler kristal kafeslere sahiptir.
5) s-elemanlarına
6) p- elemanlarına
7) d- elemanlarına
8) f - elemanlara
2. Alkali toprak metal atomları dış enerji seviyesinde kaç elektron içerir?
1) bir 2) iki 3) üç 4) dört
3. Kimyasal reaksiyonlarda alüminyum atomları sergiler
3) Oksitleyici özellikler 2) Asit özellikleri
4) 3) indirgeyici özellikler 4) temel özellikler
4. Kalsiyumun klor ile etkileşimi, reaksiyonları ifade eder.
1) Ayrışmalar 2) bileşikler 3) ikameler 4) değiş tokuş
5. Sodyum bikarbonatın moleküler ağırlığı:
1) 84 2) 87 3) 85 4) 86
3. Hangi atom daha ağırdır - demir veya silikon - ve kaç kez?4. Basit maddelerin bağıl moleküler ağırlıklarını belirleyin: hidrojen, oksijen, klor, bakır, elmas (karbon). Hangilerinin iki atomlu moleküllerden, hangilerinin atomlardan oluştuğunu hatırlayın.
5. Aşağıdaki bileşiklerin bağıl moleküler ağırlıklarını hesaplayın karbon dioksit CO2 sülfürik asit H2SO4 şeker C12H22O11 etil alkol C2H6O CaCPO3 mermer
6. Hidrojen peroksitte, oksijen atomu başına bir hidrojen atomu vardır. Bağıl moleküler ağırlığının 34 olduğu biliniyorsa hidrojen peroksitin formülünü belirleyin. Bu bileşikteki hidrojen ve oksijenin kütle oranı nedir?
7. Bir karbondioksit molekülü, bir oksijen molekülünden kaç kat daha ağırdır?
Lütfen yardım edin 8. sınıf ödevi.
görev numarası 1
Önerilen listeden, iyonik bir kimyasal bağın olduğu iki bileşik seçin.
- 1. Ca(ClO2)2
- 2. HCIO 3
- 3.NH4CI
- 4. HCIO 4
- 5.Cl2O7
Cevap: 13
Çoğu durumda, bir bileşikte iyonik tipte bir bağın varlığı, yapısal birimlerinin aynı anda tipik bir metal ve metal olmayan atomları içermesi gerçeğiyle belirlenebilir.
Buna dayanarak, 1 - Ca(ClO 2) 2 numaralı bileşikte bir iyonik bağ olduğunu tespit ederiz, çünkü Formülünde, tipik bir kalsiyum metalinin atomları ve metal olmayan atomlar - oksijen ve klor görülebilir.
Bununla birlikte, bu listede hem metal hem de ametal atomları içeren başka bileşik yoktur.
Atamada belirtilen bileşikler arasında, iyonik bağın amonyum katyonu NH4+ ile klorür iyonu Cl - arasında gerçekleştiği amonyum klorür vardır.
görev numarası 2
Önerilen listeden, kimyasal bağ tipinin flor molekülündeki ile aynı olduğu iki bileşik seçin.
1) oksijen
2) nitrik oksit (II)
3) hidrojen bromür
4) sodyum iyodür
Cevap alanına seçilen bağlantıların numaralarını yazın.
Cevap: 15
Flor molekülü (F 2), metal olmayan bir kimyasal elementin iki atomundan oluşur, bu nedenle bu moleküldeki kimyasal bağ polar olmayan kovalenttir.
Kovalent polar olmayan bir bağ, yalnızca metal olmayan aynı kimyasal elementin atomları arasında gerçekleştirilebilir.
Önerilen seçeneklerden yalnızca oksijen ve elmas, kovalent polar olmayan bir bağ türüne sahiptir. Oksijen molekülü iki atomludur, metal olmayan bir kimyasal elementin atomlarından oluşur. Elmas atomik bir yapıya sahiptir ve yapısında metal olmayan her bir karbon atomu diğer 4 karbon atomuna bağlıdır.
Nitrik oksit (II), iki farklı metal olmayan atomun oluşturduğu moleküllerden oluşan bir maddedir. Farklı atomların elektronegatiflikleri her zaman farklı olduğundan, moleküldeki paylaşılan elektron çifti daha elektronegatif elemente, bu durumda oksijene doğru kaydırılır. Bu nedenle, NO molekülündeki bağ kovalent polardır.
Hidrojen bromür ayrıca hidrojen ve brom atomlarından oluşan iki atomlu moleküllerden oluşur. H-Br bağını oluşturan paylaşılan elektron çifti, daha elektronegatif olan brom atomuna kaydırılır. HBr molekülündeki kimyasal bağ da kovalent polardır.
Sodyum iyodür, bir metal katyonu ve bir iyodür anyonunun oluşturduğu iyonik bir maddedir. NaI molekülündeki bağ, 3'ten bir elektronun transferi nedeniyle oluşur. S- sodyum atomunun yörüngeleri (sodyum atomu bir katyona dönüşür) yetersiz doldurulmuş 5'e P-iyot atomunun yörüngesi (iyot atomu bir anyona dönüşür). Böyle bir kimyasal bağa iyonik denir.
Görev numarası 3
Önerilen listeden, hidrojen bağlarının oluşturulduğu moleküller arasından iki madde seçin.
- 1. C 2 H 6
- 2.C2H5OH
- 3.H2O
- 4. CH 3 OCH 3
- 5. CH 3 COCH 3
Cevap alanına seçilen bağlantıların numaralarını yazın.
Cevap: 23
Açıklama:
Hidrojen bağları, H-O, H-N, H-F kovalent bağlarının bulunduğu moleküler yapıya sahip maddelerde yer alır. Onlar. Hidrojen atomunun elektronegatifliği en yüksek olan üç kimyasal elementin atomları ile kovalent bağları.
Böylece, açıkça, moleküller arasında hidrojen bağları vardır:
2) alkoller
3) fenoller
4) karboksilik asitler
5) amonyak
6) birincil ve ikincil aminler
7) hidroflorik asit
görev numarası 4
Önerilen listeden iyonik kimyasal bağa sahip iki bileşik seçin.
- 1. PCI 3
- 2.CO2
- 3.NaCl
- 4. H 2 S
- 5. MgO
Cevap alanına seçilen bağlantıların numaralarını yazın.
Cevap: 35
Açıklama:
Çoğu durumda, bir maddenin yapısal birimlerinin bileşiminin aynı anda tipik bir metal ve metal olmayan atomların atomlarını içermesi gerçeğiyle, bir bileşikte iyonik bir bağ türü olduğu sonucuna varılabilir.
Bu temelde, 3 (NaCl) ve 5 (MgO) numaralı bileşikte bir iyonik bağ olduğunu tespit ediyoruz.
Not*
Yukarıdaki özelliğe ek olarak, yapısal birimi bir amonyum katyonu (NH4 +) veya bunun organik analogları - alkilamonyum RNH3 + katyonları, dialkilamonyum R2NH2 + içeriyorsa, bir bileşikte iyonik bir bağın varlığı söylenebilir. , trialkilamonyum R3NH+ veya tetraalkilamonyum R4N+, burada R bir miktar hidrokarbon radikalidir. Örneğin, iyonik bağ türü (CH3)4NCI bileşiğinde katyon (CH3)4+ ile klorür iyonu Cl- arasında gerçekleşir.
görev numarası 5
Önerilen listeden, aynı yapı tipine sahip iki madde seçin.
4) sofra tuzu
Cevap alanına seçilen bağlantıların numaralarını yazın.
Cevap: 23
görev numarası 8
Önerilen listeden moleküler olmayan yapıya sahip iki madde seçin.
2) oksijen
3) beyaz fosfor
5) silikon
Cevap alanına seçilen bağlantıların numaralarını yazın.
Cevap: 45
görev numarası 11
Önerilen listeden, moleküllerinde karbon ve oksijen atomları arasında çift bağ bulunan iki madde seçin.
3) formaldehit
4) asetik asit
5) gliserin
Cevap alanına seçilen bağlantıların numaralarını yazın.
Cevap: 34
Görev numarası 14
Önerilen listeden iyonik bağı olan iki madde seçin.
1) oksijen
3) karbon monoksit (IV)
4) sodyum klorür
5) kalsiyum oksit
Cevap alanına seçilen bağlantıların numaralarını yazın.
Cevap: 45
Görev numarası 15
Önerilen listeden, elmasla aynı kristal kafes tipine sahip iki madde seçin.
1) silika SiO 2
2) sodyum oksit Na20
3) karbon monoksit CO
4) beyaz fosfor P 4
5) silikon Si
Cevap alanına seçilen bağlantıların numaralarını yazın.
Cevap: 15
Görev numarası 20
Önerilen listeden, moleküllerinde bir üçlü bağ bulunan iki madde seçin.
- 1. HCOOH
- 2.HCOH
- 3. C2H4
- 4. N 2
- 5.C2H2
Cevap alanına seçilen bağlantıların numaralarını yazın.
Cevap: 45
Açıklama:
Doğru cevabı bulmak için, sunulan listeden bileşiklerin yapısal formüllerini çizelim:
Böylece azot ve asetilen moleküllerinde üçlü bağ olduğunu görürüz. Onlar. doğru cevaplar 45
Görev numarası 21
Önerilen listeden, moleküllerinde polar olmayan bir kovalent bağ bulunan iki madde seçin.
"Kimyasal bağ" - kafesin iyonlara dönüşme enerjisi _Ecool = Ures. MO yönteminin ana hükümleri. Atomik AO türleri örtüşüyor. atomik orbitaller s ve s pz ve pz px ve px kombinasyonu ile MO'ların bağlanması ve gevşetilmesi. H?C? C-H. ? - İtme katsayısı. Qeff =. Ao. Kimyasal bağların temel teorileri.
"Kimyasal bağ türleri" - İyonik bağı olan maddeler bir iyonik kristal kafes oluşturur. atomlar. elektronegatiflik. MOU lisesi №18 kimya öğretmeni Kalinina L.A. iyonlar. Örneğin: Na1+ ve Cl1-, Li1+ ve F1- Na1+ + Cl1- = Na(:Cl:) . Eğer e - birleşirse - iyon negatif olarak yüklenir. Atom çerçevesi yüksek mukavemete sahiptir.
"Mendeleev'in Hayatı" - 18 Temmuz'da D.I. Mendeleev, Tobolsk spor salonundan mezun oldu. 9 Ağustos 1850 - 20 Haziran 1855, Ana Pedagoji Enstitüsünde okurken. "İsimleri bilmiyorsanız, o zaman şeylerin bilgisi ölür" K. Liney. D.I. Mendeleev'in hayatı ve eseri. Ivan Pavlovich Mendeleev (1783 - 1847), bir bilim adamının babası. Periyodik Yasanın Keşfi.
"Kimyasal bağ türleri" - H3N. Al2O3. Maddenin yapısı. H2S. MgO. H2. Cu. MgS.CS2. I. Maddelerin formüllerini yazınız: 1.c K.N.S. 2.K.P.S. 3. IS ile K.N.S. NaF. C.K.P.S. Kimyasal bağın türünü belirleyin. Moleküllerden hangisi aşağıdaki şemaya karşılık gelir: A A ?
"Mendeleev" - Dobereiner'in element üçlüsü. gazlar. İş. Yaşam ve bilimsel başarı. Periyodik element sistemi (uzun form). Newlands'in Oktav Yasası. Bilimsel aktivite. Çözümler. Hayatın yeni aşaması. Mendeleev'in elementler sisteminin ikinci versiyonu. L. Meyer'in elementler tablosunun bir parçası. Periyodik Yasanın Keşfi (1869).
"Mendeleev'in hayatı ve eseri" - bilim adamının babası Ivan Pavlovich Mendeleev (1783 - 1847). 1834, 27 Ocak (6 Şubat) - D.I. Mendeleev, Sibirya'nın Tobolsk şehrinde doğdu. 1907, 20 Ocak (2 Şubat), D.I. Mendeleev kalp yetmezliğinden öldü. DI. Menedeleev (Güney Kazakistan bölgesi, Çimkent şehri). Sanayi. 18 Temmuz 1849'da D.I. Mendeleev, Tobolsk spor salonundan mezun oldu.
Birleşik bir kimyasal bağ teorisi yoktur; şartlı olarak, kimyasal bağ kovalent (evrensel bağ tipi), iyonik (özel bir kovalent bağ durumu), metalik ve hidrojene ayrılır.
kovalent bağ
Bir kovalent bağın oluşumu üç mekanizma ile mümkündür: değişim, verici-alıcı ve datif (Lewis).
Buna göre değişim mekanizması bir kovalent bağın oluşumu, ortak elektron çiftlerinin sosyalleşmesi nedeniyle oluşur. Bu durumda, her atom bir inert gaz kabuğu, yani tamamlanmış dış enerji seviyesini elde edin. Değişim tipi bir kimyasal bağın oluşumu, bir atomun her değerlik elektronunun noktalarla temsil edildiği Lewis formülleri kullanılarak tasvir edilmiştir (Şekil 1).
Pirinç. 1 Değişim mekanizması ile HCI molekülünde kovalent bağ oluşumu
Atomun yapısı teorisinin ve kuantum mekaniğinin gelişmesiyle birlikte, bir kovalent bağın oluşumu, elektronik orbitallerin üst üste binmesi olarak temsil edilir (Şekil 2).
Pirinç. 2. Elektron bulutlarının üst üste binmesi nedeniyle kovalent bağ oluşumu
Atomik orbitallerin örtüşmesi ne kadar büyükse, bağ o kadar güçlü, bağ uzunluğu o kadar kısa ve enerjisi o kadar büyük olur. Farklı orbitallerin üst üste binmesiyle bir kovalent bağ oluşturulabilir. s-s, s-p orbitalleri ile d-d, p-p, d-p orbitallerinin yan loblar tarafından üst üste bindirilmesi sonucunda bir bağ oluşur. 2 atom çekirdeğini birleştiren çizgiye dik bir bağ oluşur. Bir - ve bir - bağlar, alkenler, alkadienler vb. Sınıfındaki organik maddelerin karakteristiği olan çoklu (çift) bir kovalent bağ oluşturabilir. alkinler (asetilenler) sınıfındaki maddeler.
Kovalent bağ oluşumu verici-alıcı mekanizması amonyum katyonu örneğini ele alalım:
NH3 + H+ = NH4+
7 N 1s 2 2s 2 2p 3
Nitrojen atomunun serbest bir yalnız elektron çifti (molekül içindeki kimyasal bağların oluşumunda yer almayan elektronlar) vardır ve hidrojen katyonunun serbest bir yörüngesi vardır, dolayısıyla bunlar sırasıyla bir elektron verici ve alıcıdır.
Bir klor molekülü örneğini kullanarak bir kovalent bağ oluşumunun datif mekanizmasını ele alalım.
17 Cl 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5
Klor atomunun hem serbest yalnız bir elektron çifti hem de boş orbitalleri vardır, bu nedenle hem verici hem de alıcı özelliklerini sergileyebilir. Bu nedenle, bir klor molekülü oluştuğunda, bir klor atomu verici, diğeri ise alıcı görevi görür.
Ana kovalent bağ özellikleri doygunluk (doymuş bağlar, bir atom kendisine değerlik kapasitesinin izin verdiği kadar çok elektron bağladığında oluşur; doymamış bağlar, bağlı elektronların sayısı atomun değerlik kapasitesinden az olduğunda oluşur); yönlülük (bu değer, molekülün geometrisi ve "değerlik açısı" kavramı - bağlar arasındaki açı ile ilişkilidir).
İyonik bağ
Saf iyonik bağı olan bileşikler yoktur, ancak bu, toplam elektron yoğunluğunun daha elektronegatif bir elementin atomuna tamamen geçişi ile atomun kararlı bir elektronik ortamının yaratıldığı, atomların kimyasal olarak bağlı bir durumu olarak anlaşılsa da . İyonik bağ, yalnızca zıt yüklü iyonlar - katyonlar ve anyonlar durumunda olan elektronegatif ve elektropozitif elementlerin atomları arasında mümkündür.
TANIM
İyon bir atomdan bir elektronun ayrılması veya bağlanmasıyla oluşan elektrik yüklü parçacıklar olarak adlandırılır.
Bir elektronu aktarırken, metallerin ve metal olmayanların atomları, çekirdeklerinin etrafında elektron kabuğunun kararlı bir konfigürasyonunu oluşturma eğilimindedir. Metal olmayan bir atom, çekirdeğinin etrafında bir sonraki inert gazdan bir kabuk oluşturur ve bir metal atomu, bir önceki inert gazdan bir kabuk oluşturur (Şekil 3).
Pirinç. 3. Bir sodyum klorür molekülü örneğini kullanarak bir iyonik bağ oluşumu
Saf halde iyonik bağ bulunan moleküller, bir maddenin buhar halinde bulunur. İyonik bağ çok kuvvetlidir, bununla bağlantılı olarak bu bağa sahip maddelerin erime noktası yüksektir. Kovalent bağların aksine iyonik bağlar, yönlülük ve doygunluk ile karakterize edilmez, çünkü iyonların oluşturduğu elektrik alan küresel simetri nedeniyle tüm iyonlara eşit etki eder.
metal bağı
Metalik bir bağ yalnızca metallerde gerçekleşir - bu, metal atomlarını tek bir kafes içinde tutan bir etkileşimdir. Bağın oluşumuna yalnızca metal atomlarının tüm hacmine ait olan değerlik elektronları katılır. Metallerde elektronlar, metal kütlesi boyunca hareket eden atomlardan sürekli olarak ayrılır. Elektron içermeyen metal atomları, hareket eden elektronları kendilerine doğru çekme eğiliminde olan pozitif yüklü iyonlara dönüşür. Bu sürekli süreç, metalin içinde, tüm metal atomlarını sıkı bir şekilde birbirine bağlayan "elektron gazı"nı oluşturur (Şekil 4).
Metalik bağ güçlüdür, bu nedenle metaller yüksek bir erime noktası ile karakterize edilir ve bir "elektron gazının" varlığı metallere işlenebilirlik ve süneklik verir.
hidrojen bağı
Hidrojen bağı spesifik bir moleküller arası etkileşimdir, çünkü oluşumu ve gücü maddenin kimyasal yapısına bağlıdır. Bir hidrojen atomunun yüksek elektronegatifliğe (O, N, S) sahip bir atoma bağlandığı moleküller arasında oluşur. Bir hidrojen bağının oluşması iki nedene bağlıdır, birincisi, elektronegatif bir atomla ilişkili hidrojen atomunun elektronları yoktur ve diğer atomların elektron bulutlarına kolayca sokulabilir ve ikincisi, bir değerlik s-orbitaline sahip olan hidrojen atom, elektronegatif bir atomun yalnız bir çift elektronunu kabul edebilir ve verici-alıcı mekanizması ile onunla bir bağ oluşturabilir.
