Bir moleküldeki elektron yoğunluğunun dağılımının doğasına göre, kimyasal bağlar kovalent, iyonik, metalik olarak ayrılır.
1. kovalent bağ - iki atom arasında, bu atomlar için ortak bir elektron çifti tarafından gerçekleştirilen kimyasal bir bağ.
Kovalent bağ oluşumu için üç mekanizma vardır: değişim, verici-alıcı ve datif.
Değişim mekanizması ile kovalent bağ zıt spinli ve farklı atomlara ait iki elektrondan oluşur.
Bir kovalent bağın oluşumu için verici-alıcı mekanizması, atomlardan biri (verici) bağ için bir çift elektronu temsil ettiğinde ve diğeri (alıcı) boş bir yörüngeyi temsil ettiğinde meydana gelir.
Bir bağ oluşturan atomlar aynı anda hem verici hem de alıcı işlevlerini yerine getiriyorsa, kovalent bir bağın oluşumu için datif bir mekanizmadan söz edilir.
Belirli bir elementin atomunun elektronları kendine çekme, bağ kurma yeteneğini değerlendirmek için bağıl elektronegatiflik değerini kullanın ( EO). Farklı elementlerin atomları arasında bir kovalent bağ oluştuğunda, elektron bulutu büyük değerli bir atoma kayar. EO. Elektronegatiflik farkı ne kadar büyükse, bağın polaritesi de o kadar büyük olur. Ortak elektron bulutunun yer değiştirmesi, negatif yük yoğunluğunun daha elektronegatif bir atomun yakınında daha yüksek ve daha az elektronegatif bir atomun yakınında daha düşük olmasına neden olur. Böylece, birinci atom fazladan bir negatif yük elde eder ve ikinci atom, aynı mutlak değerde bir fazla pozitif yük elde eder. Bu tür ücretlere denir verimli . Birbirinden belirli bir uzaklıkta bulunan iki eşit büyüklükte ancak zıt işaret yüklerinden oluşan bir sisteme denir. elektrik dipol . Dipol bağ momenti (Clm) oranından belirlenir
= qben,
nerede q yükün mutlak değeridir, C; ben dipolün uzunluğudur, m (pozitif yükün merkezinden negatif yükün merkezine yönlendirilen vektör).
Debye, dipol momentinin (1D = 3.3310 -30 Cm) değerini ölçmek için sistem dışı bir birim olarak hizmet eder.
Çok atomlu bir molekülün dipol momenti olarak kabul edilir vektör toplamı bağların dipol momentleri, yani. sadece bağların kutuplarına değil, aynı zamanda karşılıklı düzenlemelerine de bağlıdır.
Triatomik AB 2 molekülü doğrusal (a) veya açısal (b) bir yapıya sahip olabilir:
Dört atomlu AB 3 molekülü, düzenli bir üçgen (c), bir üçgen piramit (d) veya T şeklinde bir şekilde oluşturulabilir.
(d) formu.
.
(c) (d) (e)
AB 4 molekülleri tetrahedral ve kare bir yapıya sahip olabilir.
Lineer AB 2, üçgen AB 3, dört yüzlü ve kare AB 4 moleküllerinde, A–B bağlarının dipol momentleri birbirini karşılıklı olarak dengeler, böylece toplam dipol momentleri sıfır olur, yani bu tür moleküller polaritesine rağmen polar değildir. bireysel bağlar.
Açısal, piramidal ve T-şekilli moleküllerde, bireysel bağların dipol momentlerinin telafisi gerçekleşmez; bu tür moleküllerin dipol momentleri sıfıra eşit değildir.
Moleküllerin geometrik yapısını tahmin etmek için, merkezi atomun (CA) atomik orbitallerinin (AO) hibridizasyonu fikri kullanılır.
hibridizasyon oluşan bağa yönelik hibrit orbitallerin oluşumuna yol açan kimyasal etkileşimden önce merkezi atomun AO enerjilerinin ortalamasıdır. Bundan dolayı, CA elektron bulutlarının ve etkileşen atomların örtüşmesi artar, bu da kimyasal bağın güçlenmesine yol açar.
Hibrit AO'ların sayısı, hibridizasyonda yer alan ilk AO'ların sayısına eşittir. Dolayısıyla, eğer bir s- ve bir p-orbitali hibridizasyona (sp-hibridizasyonu) katılırsa, o zaman iki eşdeğer sp-orbitali oluşur; bir s- ve iki p-orbitalinden (sp 2 -hibridizasyon) üç sp 2 -orbital oluşur
AO hibridizasyonunun her türü, molekülün belirli bir geometrik şekline karşılık gelir:
2. İyonik bağ - birbirinden izole edilmiş zıt yüklü iyonların elektrostatik etkileşiminin sonucu elektron kabukları. Bu bağ, bir çift bağ elektronunun en elektronegatif atoma önemli bir kaymasına karşılık gelen kimyasal bir kovalent bağın polaritesinin sınırlayıcı durumu olarak düşünülebilir. Bu kayma ne kadar büyük olursa, bağ tamamen iyonik olana o kadar yakın olur.
3. Hidrojen bağı Güçlü elektronegatif bir elementin atomlarına bağlı bir hidrojen atomunun başka bir kimyasal bağ oluşturabilmesi durumunda oluşur. Hidrojen bağlarının varlığı, su, hidrojen florür ve birçok organik bileşiğin gözle görülür bir polimerizasyonuna yol açar.
Moleküler yapıya sahip maddelerde, moleküller arası etkileşim. Kuvvetler olarak da adlandırılan moleküller arası etkileşim kuvvetleri van der Waals , kovalent bağ oluşumuna yol açan kuvvetlerden daha zayıftır, ancak büyük mesafelerde ortaya çıkarlar. Oluşumlarındaki ana rol, moleküler dipollerin etkileşimi ile oynanır.
örnek 1 bağlantılardan hangisi H – N, H – S, H – Te, H – Li en kutuplu? Verilen örneklerin her birinde elektron bulutu atomlardan hangisine kaymıştır?
Karar. Bağın doğasını belirlemek için elektronegatiflikteki () farkı bulmak gerekir. EO) bu atom çiftlerinde:
a) EO H - N = 3,0 – 2,1 = 0,9;
b) EO H - S = 2,5 – 2,1 = 0,4;
c) EO H - Te = 2,1 – 2,1 = 0;
d) EO H - Li = 2,1 – 1,0 = 1,1.
daha fazla EO bağ ne kadar polarsa. En polar bağ H – Li. Elektron bulutu, elektronegatifliği daha yüksek olan atoma, yani ilk örnekte nitrojene, ikinci örnekte kükürt ve dördüncü örnekte hidrojene doğru kaydırılır. Üçüncü örnekte, bağlantı H – Te polar değil, elektron bulutu eşit mesafe hidrojen ve tellürden.
Örnek 2 Flor ve klor atomları bileşiklerinde hangi değerlik gösterebilir?
Karar. Her iki öğe F ve Cl, VII A grubunda yer alırlar, elektronik analoglardır ve dış enerji seviyesi yapısına sahiptirler. n s2 n s 5. Ancak flor atomu için, ikinci enerji seviyesi haricidir, bu sadece 2 alt seviyeye sahiptir: s- ve p-, klor atomunun dış elektronları ise d- alt seviyesini içeren üçüncü enerji seviyesini işgal eder:
9 F 17 Cl
2s 2 2p 5 3s 2 3p 5 3d
Her iki elementin de uyarılmamış atomlardaki eşleşmemiş elektron sayısı ile belirlenen değerliği 1'dir. Ancak uyarılma üzerine klor atomlarının elektronları serbest 3 d-orbitallerine transfer olabilir ve buna göre bu elementin değerliliği eşit olabilir. 3, 5, 7'ye kadar:
Örnek 3 Molekülün oluşum mekanizmasını açıklayınız SiF 4 ve iyon SiF 6 2 - . Bir iyon var olabilir mi? CF 6 2 - ?
Karar. Silikon atomunun elektronik konfigürasyonu 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 2'dir. Harici enerji seviyesinin elektronik yapısı, aşağıdaki grafik diyagram ile temsil edilebilir:
Uyarıldığında, silikon atomu 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 3p 3 durumuna geçer ve dış enerji seviyesinin elektronik durumu şemaya karşılık gelir.
Uyarılmış bir atomun dört eşleşmemiş elektronu, bir molekül oluşumu ile her biri bir çift elektrona sahip flor atomları ile değişim mekanizmasıyla dört kovalent bağ oluşumuna katılabilir. SiF 4 .
iyon oluşturmak için SiF 6 2- moleküle SiF 4 iki iyon birleşmeli F - (1s 2 2s 2 2p 6) tüm iyonları eşleşmiştir. Bu durumda bağ, bir çift florür iyonu elektronu ve silikon atomunun iki boş 3d yörüngesi nedeniyle verici-alıcı mekanizmasına göre gerçekleştirilir.
Ve o CF 6 2- oluşamaz, çünkü ikinci periyodun bir elementi olan karbon, elektron çifti alıcısı olabilecek serbest d-orbitallerine sahip değildir.
Örnek 4 Amonyak molekülünün dipol momenti 1.48 D'dir. Dipolün uzunluğunu hesaplayın. Molekülün düzgün bir üçgen şeklinde olduğunu varsayabilir miyiz?
Karar.
= 1.48 D = 1.48~3.33~10 -30 Cm = 4.93~10 -30 Cm;
q= 1.6010 -19 Cl.
dipol uzunluğu, 
m = 0.0308 nm.
molekül NH 3 düzgün bir üçgen şeklinde olamaz, çünkü bu durumda dipol momenti sıfır. Bu molekül, tepesinde bir nitrojen atomu bulunan ve bazın üstlerinde hidrojen atomlarının bulunduğu bir trigonal piramit şeklinde inşa edilmiştir.
Moleküllerdeki bağların doğası nedir NCI 3 , CS 2 , ICl 5 , NF 3 , İLE İLGİLİ 2 , CIF, CO 2 ? Her biri için ortak elektron çiftinin yer değiştirme yönünü belirtin.
Azot böyle bir değerlik durumuna sahip değilken, fosforun maksimum değerliğinin neden beşe eşit olabileceğini açıklayın.
H – Ö – X, (nerede X -Cl, br, İ) ve aşağıdakileri belirleyin: a) her moleküldeki bağlardan hangisinin daha yüksek derecede iyoniklik ile karakterize edildiğini; b) Sulu bir çözeltide moleküllerin ayrışmasının doğası nedir.
Elementlerin atomlarının elektronegatifliklerindeki farklılığa dayanarak, bileşiklerdeki bağ iyonikliğinin derecesinin nasıl değiştiğini belirtin. HF, HCl, HBr, SELAM.
Üçüncü periyodun elementlerinin oksitlerinden hangisinde olduğunu belirleyin periyodik sistem elemanlar D.I. Mendeleyev bağlantısı E - O iyonik yaklaşır.
Moleküllerde kovalent bağların oluşma yollarını karşılaştırın CH 4 , NH 3 ve iyonda NH 4 + . İyonlar var olabilir mi? CH 5 + ve NH 5 2+ ?
İyon oluşumunda hangi atom veya iyon elektron çifti vericisidir? BH 4 - ?
Flor ve klor atomlarının iyonlaşma enerjileri sırasıyla 17.4 ve 13.0 eV'dir. Bu elementlerden hangisinin iyonik bileşikler oluşturması daha olasıdır?
Bağlar için atomların bağıl elektronegatifliğindeki farkı hesaplayın H – Ö ve Ö – Gibi. Hangi bağ daha polardır? Ne tür bir hidroksit Gibi(ey) 3 ?
Kükürt bileşiklerinde hangi değerliği gösterebilir? Normal ve uyarılmış durumlarda dış elektronik kükürt seviyesinin yapısı nedir?
Molekülün polaritesini belirleyin HBr, molekülün dipol uzunluğu 0.1810 -10 m ise.
Bir hidrojen florür molekülünün dipol uzunluğu 410 -11 m'dir Dipol momentini debyes ve coulomb metre cinsinden hesaplayın.
Moleküllerin dipol momentleri H 2 Ö ve H 2 S sırasıyla 1.84 ve 0.94 D'ye eşittir.Dipollerin uzunluklarını hesaplayın. Hangi molekülde bağ daha polardır? Bu moleküllerdeki bağların dipol momentlerinin yönlerini belirtiniz.
Bir molekülün dipol momenti CS 2 sıfıra eşittir. Bu molekülün oluşumunu ne tür bir karbon AO hibridizasyonu tanımlar?
Elektron bulutlarının sp-, sp 2 - ve sp 3-hibridizasyonuna sahip bileşikler için aşağıdaki verilere göre, hangi durumda bağlantının en güçlü olacağını belirleyin.
Moleküllerin dipol momentleri sevgili 3 ve NF 3 0'a eşittir ve
0.2 D. Bor ve nitrojen AO'nun ne tür hibridizasyonları bu molekülün oluşumunu tanımlar?
Moleküllerdeki elektron bulutlarının ne tür hibritleşmesi BeH 2 , SiH 4 , CS 2 , BBr 3 ? Bu moleküllerin uzaysal konfigürasyonu nedir?
Bir karbon atomunun hangi hibrit bulutları, moleküllerde kimyasal bir bağ oluşumunda rol oynar? CCl 4 , CO 2 , COCl 2 ?
Moleküllerin farklı uzaysal yapısının nedeni nedir? BCI 3 ve NH 3 ?
Moleküllerde silikon AO hibridizasyonunun türünü belirtin SiH 4 ve SiF 4 . Bu moleküller polar mı?
AB 2 gibi moleküller hangi şekle sahip olabilir? Molekül örneklerine bakın BeCl 2 , ZnBr 2 , CO 2 , H 2 Ö.
Molekül oluşumu sırasında ne tür hibridizasyon gerçekleşir NH 3 ve H 2 Ö? Açıdaki değişikliği ne açıklar? H -N- H ve N - O - N Bu hibridizasyon tipine karşılık gelen bağ açısının değeri ile karşılaştırıldığında?
moleküllerde BÖYLE 2 ve BÖYLE 3 kükürt atomu sp2 hibridizasyonu durumundadır. Bu moleküller polar mı? Mekânsal yapıları nedir?
Etkileşimdeyken SiF 4 ile HF güçlü bir asit oluşur H 2 SiF 6 iyonlara ayrışarak H + ve SiF 6 2 - . Bir tepki bu şekilde ilerleyebilir mi? CF 4 ve HF?
4. Doğa ve türleri Kimyasal bağ. kovalent bağ
4.6. Kovalent bağın özellikleri
Bir kovalent bağın en önemli özellikleri şunlardır: uzunluk l, enerji E, yönlülük, doygunluk, polarite.
kimyasal bağ uzunluğu kimyasal olarak bağlı atomların çekirdekleri arasındaki mesafedir. Bağ uzunluğu ne kadar uzun olursa, etkileşen atomların yarıçapları o kadar büyük olur. Ek olarak, bağ uzunluğu çokluğuna bağlıdır: aynı türden bir dizi molekülde, tek bağ en uzun bağa sahiptir ve üçlü bağ en kısa bağa sahiptir. Kimyasal bağ uzunluklarının değerleri 0,1-0,3 nm (1 nm = 10 −9 m) aralığında değişmektedir.
Altında kimyasal bağ enerjisi oluşumu sırasında açığa çıkan (veya bağı kırmak için harcanan) enerji anlaşılır. Bağlanma enerjisi, mol başına kilojul cinsinden ölçülür. Bağ enerjisi, gücünün bir ölçüsüdür: bağ enerjisi ne kadar büyükse, bağ o kadar güçlüdür.
Bağ enerjisi şunlara bağlıdır:
- çokluk üzerine (seride tek, çift, üçlü bağ enerjisi artar);
- uzunluklar (bağ ne kadar uzun olursa, AO'lar ne kadar az çakışırsa, o kadar zayıf olur);
- AO'yu örtüşme yöntemi (daha önce belirtildiği gibi, σ-bağları π-bağlarından daha güçlüdür);
- Polarite: Kural olarak, daha fazla polar bağ daha güçlüdür.
Örnek 4.3. En güçlü karbon-oksijen bağına sahip molekülün formülünü belirtin:
Karar. tasvir edelim yapısal formüller belirtilen moleküller:
En güçlü karbon-oksijen bağı, CO molekülünün bileşimindedir, çünkü bu durumda üçlüdür.
Cevap: 2).
Kovalent bağların enerjisi yaklaşık 100-1000 kJ/mol'dür. En güçlü üçlü bağlar N2 (940 kJ/mol) ve CO (1076 kJ/mol) moleküllerindedir.
Bağın çokluğu arttıkça uzunluğu azalır ve enerjisi artar.
Kimyasal bir bağın doygunluğu belirli bir atomun kovalent bağlar oluşturma yeteneğinin sınırsız olmadığı, ancak iyi tanımlanmış bir maksimum sayı ile sınırlı olduğu anlamına gelir. Örneğin, bir hidrojen atomu yalnızca bir kovalent bağ oluşturabilir ve bir karbon atomu en fazla dört kovalent bağ oluşturabilir.
Bir kovalent bağın doygunluğu, belirli bir atom için sınırlı sayıda değerlik elektronundan (daha kesin olarak, sınırlı değerlik yetenekleri, donör-alıcı mekanizma tarafından bağ oluşumu göz önüne alındığında) kaynaklanır (bir hidrojen atomunda böyle bir elektron vardır, ve bir karbon atomunda dört).
Kovalent bağların oryantasyonu her molekülün belirli bir uzaysal yapıya (geometri, stereokimya) sahip olduğu anlamına gelir. Bir molekülün geometrisi, bağ açılarının değerleri ile belirlenir, yani. atomların çekirdeklerinden geçen hayali çizgiler arasındaki açılar. Her molekülün kendi yapısı vardır, çünkü belirli bir şekle ve karşılıklı yönelime sahip olan AO'nun etkileşimi keyfi olarak değil, maksimum örtüşmeleri yönünde gerçekleştirilir. H2Se molekülünün açısal şeklini (H atomunun s-AO'su, Se atomunun 4p-AO'su ile birbirine göre 90°'lik bir açıyla örtüşür) ve piramidal yapısını açıklamak kolaydır. fosfin PH 3 molekülü (H atomunun s-AO'su, x, y, z eksenleri boyunca yer alan P atomunun 3p-AO'su ile örtüşür):
Masada. 4.1 bazı moleküllerin ve iyonların yanı sıra maddelerin yapısal özelliklerini (uzaysal konfigürasyon, bağların tipi, polarite) gösterir.
Tablo 4.1
Bazı moleküllerin, iyonların ve maddelerin yapısı
| Formül (isim) | Mekansal Yapılandırma | Bağların özellikleri, moleküllerin yapısı |
|---|---|---|
| H 2 O (su) | Molekül açısal bir yapıya sahiptir (α = 105°), polar (dipol), değişim mekanizması ile 2σ-bağları | |
| NH3 (amonyak) | Molekülün piramidal bir yapısı vardır (α = 107°), polar (dipol), değişim mekanizması ile 3σ-bağları | |
| CO2 (karbon monoksit (IV)) | Molekül, değişim mekanizması ile doğrusal bir yapıya 1 (α = 180°), polar olmayan, 4 bağa (2σ + 2π) sahiptir. | |
| CH4 (metan) | Molekül tetrahedral bir yapıya sahiptir 2 (α = 109°), polar olmayan, değişim mekanizması ile 4σ-bağları | |
| H 2 O 2 (hidrojen peroksit) | Molekül polardır, değişim mekanizması ile 3 σ-bağ, 2 tanesi polardır (Н–О bağları) | |
| P 4 (beyaz fosfor) |  | Dörtyüzlü yapı (α = 60°), polar olmayan molekül, değişim mekanizmasıyla 6 σ-bağ |
| S 8 (eşkenar dörtgen ve monoklinik kükürt) |  | "Taç" şeklindeki yapı, polar olmayan molekül, değişim mekanizması ile 8 σ-bağ |
| N 2 H 4 (hidrazin) | Molekül polardır, 5 σ-bağ, 4 tanesi polardır (hepsi değişim mekanizması ile) | |
| NH2OH (hidroksilamin) | Molekül polardır. 4 σ-bağları (tümü değişim mekanizması ile) | |
| CS 2 (karbon disülfür) | Molekül lineer bir yapıya (α = 180°), polar olmayan, 4 bağa (2σ + 2π), tümü değişim mekanizmasıyla sahiptir. | |
| COF2 | Molekül üçgendir (tüm atomların çekirdekleri aynı düzlemdedir), polar, 4 bağ (3σ + 1π), tümü değişim mekanizması ile | |
| SO 2 (kükürt(IV) oksit) | Molekül açısal bir yapıya (α = 120°), polar, 4 bağa (2σ + 2π), tümü değişim mekanizmasıyla sahiptir. | |
| SO 3 (kükürt oksit (VI)) | Molekül bir üçgen şeklindedir (α = 120°), tüm atomlar aynı düzlemde bulunur 4 , polar olmayan, 6 bağ (3σ + 3π), tümü değişim mekanizması ile | |
| HCN (hidrojen siyanür) | Molekül lineer bir yapıya (α = 180°), polar, 4 bağa (2σ + 2π), tümü değişim mekanizmasıyla sahiptir. | |
| H 3 O + (hidronyum iyonu) |  | İyonun piramidal bir yapısı vardır (NH 3 gibi), α \u003d 107 °, 3 σ-bağ: biri verici-alıcıya göre, ikisi - değişim mekanizmasına göre |
| NH 4 + (amonyum iyonu) |  | İyon tetrahedral bir yapıya (α = 109°), 4 σ-bağa sahiptir: biri verici-alıcıya göre, üçü - değişim mekanizmasına göre |
| C6H6 (benzen) | Bağ açısı α 120°'dir. polar olmayan molekül | |
| SiC (Karborundum) | Uzay 5'te atomların tetrahedral düzeni (bağ açısı 109°) | |
| Grafit |  | Grafitte, C–C bağ uzunluğu 0.142 nm'dir, bağ açısı 120°'dir. |
| karabina |  | Bağ açısı 180°, karbon - karbon bağ uzunluğu 0.120 nm |
Örnek 4.4. CO 2 molekülünün elektronik formülünü çizin.
Karar. Grafik formülü O=C=O molekülleri (bkz. Tablo 4.1). Her bağın (σ- veya π-tipinden bağımsız olarak) bir çift elektron tarafından oluşturulduğu ve oksijen atomunun iki yalnız elektron çiftine sahip olduğu (altı değerlik elektronundan sadece ikisinin bağ oluşumuna katıldığı) göz önüne alındığında, karbon atomu ve dördü kalır, bu sadece iki çift vardır), CO2'nin elektronik formülü şu şekildedir:
Görev numarası 1
Önerilen listeden iyonik kimyasal bağ bulunan iki bileşik seçin.
- 1. Ca(ClO 2) 2
- 2. HClO3
- 3.NH4Cl
- 4. HCIO4
- 5.Cl2O7
Cevap: 13
Çoğu durumda, bir bileşikte iyonik tipte bir bağın varlığı, yapısal birimlerinin aynı anda tipik bir metal atomlarını ve metal olmayan atomları içermesi gerçeğiyle belirlenebilir.
Bu temelde, 1 - Ca(ClO 2) 2 numaralı bileşikte iyonik bir bağ olduğunu belirledik, çünkü formülünde, tipik bir kalsiyum metalinin atomlarını ve metal olmayan atomların - oksijen ve klorin atomlarını görebilirsiniz.
Bununla birlikte, bu listede hem metal hem de metal olmayan atomları içeren başka bileşik yoktur.
Atamada belirtilen bileşikler arasında, amonyum katyonu NH4 + ile klorür iyonu Cl - arasında iyonik bağın gerçekleştiği amonyum klorür vardır.
Görev numarası 2
Önerilen listeden, kimyasal bağ tipinin flor molekülündekiyle 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 bir kimyasal elementin aynı kimyasal elementinin atomları arasında gerçekleştirilebilir.
Önerilen seçeneklerden yalnızca oksijen ve elmas, kovalent polar olmayan bir bağ tipine sahiptir. Oksijen molekülü iki atomludur, metal olmayan bir kimyasal elementin atomlarından oluşur. elmas var atomik yapı ve yapısında ametal olan her bir karbon atomu diğer 4 karbon atomuna bağlıdır.
Nitrik oksit (II), iki farklı metal olmayan atomların oluşturduğu moleküllerden oluşan bir maddedir. Farklı atomların elektronegatifliği her zaman farklı olduğundan, moleküldeki ortak elektron çifti daha elektronegatif elemente doğru kaydırılır. bu durum oksijene. Böylece 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 brom atomuna kaydırılır. HBr molekülündeki kimyasal bağ da kovalent polardır.
Sodyum iyodür, bir metal katyonu ve bir iyodür anyonu tarafından oluşturulan iyonik bir maddedir. NaI molekülündeki bağ, bir elektronun 3'ten aktarılması nedeniyle oluşur. s- sodyum atomunun orbitalleri (sodyum atomu bir katyona dönüşür) az doldurulmuş bir 5 p-iyot atomunun yörüngesi (iyot atomu bir anyona dönüşür). Böyle bir kimyasal bağa iyonik denir.
Görev numarası 3
Önerilen listeden, hidrojen bağlarının oluştuğu moleküller arasında iki madde seçin.
- 1. C2H6
- 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, koletallerin bulunduğu moleküler yapıdaki maddelerde gerçekleşir. H-O bağları, H-N, H-F. Onlar. üç atomlu bir hidrojen atomunun kovalent bağları kimyasal elementler en yüksek elektronegatifliğe sahip.
Böylece, açıkça, moleküller arasında hidrojen bağları vardır:
2) alkoller
3) fenoller
5) amonyak
6) birincil ve ikincil aminler
7) hidroflorik asit
Görev numarası 4
Önerilen listeden iyonik kimyasal bağa sahip iki bileşik seçin.
- 1. PCl 3
- 2.CO2
- 3.NaCl
- 4. H2S
- 5. MgO
Cevap alanına seçilen bağlantıların numaralarını yazın.
Cevap: 35
Açıklama:
Vakaların ezici çoğunluğunda, 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 iyonik bir bağ olduğunu tespit ederiz.
Not*
Yukarıdaki özelliğe ek olarak, yapısal biriminin bir amonyum katyonu (NH 4 +) veya organik analogları - alkil amonyum RNH 3 +, dialkilamonyum R2 NH2 + içermesi durumunda, bir bileşikte bir iyonik bağın varlığı söylenebilir. trialkilamonyum R3NH katyonları + veya tetraalkilamonyum R4N+, burada R bir hidrokarbon radikalidir. Örneğin, iyonik tipte bağ, (CH3)4NC1 bileşiğinde (CH3)4+ katyonu 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 iki madde seçin moleküler olmayan yapı.
2) oksijen
3) beyaz fosfor
5) silikon
Cevap alanına seçilen bağlantıların numaralarını yazın.
Cevap: 45
Görev numarası 11
Önerilen listeden, moleküllerinde bulunan iki maddeyi seçin. çift bağ karbon ve oksijen atomları arasında
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 Na 2 O
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. N2
- 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 bağın var olduğunu görüyoruz. Onlar. doğru cevaplar 45
Görev numarası 21
Önerilen listeden, moleküllerinde polar olmayan bir kovalent bağ bulunan iki madde seçin.
Biliyorsunuz ki atomlar birbirleriyle birleşerek hem basit hem de karmaşık maddeler. Bu durumda, çeşitli kimyasal bağlar oluşur: iyonik, kovalent (polar olmayan ve polar), metalik ve hidrojen. Elementlerin atomlarının aralarında ne tür bir bağ oluştuğunu belirleyen en temel özelliklerinden biri - iyonik veya kovalent, - elektronegatifliktir, yani bir bileşikteki atomların elektronları kendine çekme yeteneği.
Elektronegatifliğin koşullu nicel bir değerlendirmesi, bağıl elektronegatiflik ölçeği tarafından verilir.
Periyotlarda, elementlerin elektronegatifliğinin büyümesi için genel bir eğilim vardır ve gruplar halinde - düşüşleri. Elektronegatiflik elementleri, elementlerin elektronegatifliğini farklı periyotlarda karşılaştırmanın mümkün olduğu bir sıra halinde düzenlenmiştir.
Kimyasal bağın türü, elementlerin bağlanan atomlarının elektronegatiflik değerlerindeki farkın ne kadar büyük olduğuna bağlıdır. Bağı oluşturan elementlerin atomları elektronegatiflik açısından ne kadar farklıysa, kimyasal bağ o kadar polardır. Kimyasal bağ türleri arasında keskin bir sınır çizmek imkansızdır. Çoğu bileşikte, kimyasal bağ türü ara bağdır; örneğin, oldukça polar bir kovalent kimyasal bağ, iyonik bir bağa yakındır. Sınırlayıcı durumlardan hangisinin doğada kimyasal bağa daha yakın olduğuna bağlı olarak, buna iyonik veya kovalent bir polar bağ denir.
İyonik bağ.Elektronegatiflik bakımından birbirinden keskin bir şekilde farklı olan atomların etkileşimi ile bir iyonik bağ oluşur.Örneğin, tipik metaller lityum (Li), sodyum (Na), potasyum (K), kalsiyum (Ca), stronsiyum (Sr), baryum (Ba), başlıca halojenler olmak üzere tipik metal olmayanlarla iyonik bir bağ oluşturur.
Alkali metal halojenürlere ek olarak, alkaliler ve tuzlar gibi bileşiklerde iyonik bağlar da oluşur. Örneğin, sodyum hidroksit (NaOH) ve sodyum sülfatta (Na2S04), iyonik bağlar yalnızca sodyum ve oksijen atomları arasında bulunur (bağların geri kalanı kovalent polardır).
Kovalent polar olmayan bağ.Atomlar aynı elektronegatiflik ile etkileşime girdiğinde, moleküller kovalent bir polar olmayan bağ ile oluşturulur. Aşağıdaki moleküllerde böyle bir bağ vardır. basit maddeler: H 2 , F 2 , Cl 2 , O 2 , N 2 . Bu gazlardaki kimyasal bağlar, ortak elektron çiftleri, yani. Atomlar birbirine yaklaştığında meydana gelen elektron-nükleer etkileşimi nedeniyle karşılık gelen elektron bulutları üst üste geldiğinde.
Beste yapmak elektronik formüller maddelerde, her ortak elektron çiftinin, karşılık gelen elektron bulutlarının üst üste binmesinden kaynaklanan artan elektron yoğunluğunun koşullu bir görüntüsü olduğu unutulmamalıdır.
kovalent polar bağ.Elektronegatiflik değerleri farklı, ancak keskin olmayan atomların etkileşimi sırasında, ortak elektron çiftinin daha elektronegatif bir atoma kayması vardır. Bu, hem inorganik hem de organik bileşiklerde bulunan en yaygın kimyasal bağ türüdür.
Kovalent bağlar, örneğin hidronyum ve amonyum iyonlarında donör-alıcı mekanizması tarafından oluşturulan bağları tamamen içerir.
Metal bağlantı.
Nispeten serbest elektronların metal iyonlarıyla etkileşimi sonucu oluşan bağa metalik bağ denir. Bu tür bir bağ, basit maddeler - metaller için tipiktir.
Metalik bağ oluşum sürecinin özü şu şekildedir: metal atomları değerlik elektronlarından kolayca vazgeçer ve pozitif yüklü iyonlara dönüşür. Atomdan ayrılan nispeten serbest elektronlar, pozitif metal iyonları arasında hareket eder. Aralarında metalik bir bağ oluşur, yani elektronlar, olduğu gibi, metallerin kristal kafesinin pozitif iyonlarını çimentolar.
Hidrojen bağı.
Bir molekülün hidrojen atomları ile kuvvetli elektronegatif bir elementin atomu arasında oluşan bağ(O, N, F) başka bir moleküle hidrojen bağı denir.
Soru ortaya çıkabilir: hidrojen neden tam olarak böyle özel bir kimyasal bağ oluşturuyor?
Bunun nedeni, hidrojenin atom yarıçapının çok küçük olmasıdır. Ek olarak, tek elektronunun yer değiştirmesi veya tamamen verilmesi ile hidrojen, nispeten yüksek bir değer kazanır. pozitif yük, bir molekülün hidrojeninin, diğer moleküllerin bir parçası olan kısmi negatif yüke sahip elektronegatif elementlerin atomları ile etkileşime girmesi nedeniyle (HF, H20, NH 3).
Bazı örneklere bakalım. Genellikle suyun bileşimini tasvir ederiz kimyasal formül H 2 O. Ancak bu tam olarak doğru değildir. Suyun bileşimini (H 2 O) n formülüyle belirtmek daha doğru olur, burada n = 2,3,4, vb. Bunun nedeni şudur: bireysel moleküller Sular birbirine hidrojen bağlarıyla bağlıdır.
Hidrojen bağları genellikle noktalarla gösterilir. İyonik veya kovalent bir bağdan çok daha zayıftır, ancak olağan moleküller arası etkileşimden daha güçlüdür.
Hidrojen bağlarının varlığı, azalan sıcaklıkla su hacmindeki artışı açıklar. Bunun nedeni, sıcaklık azaldıkça moleküllerin güçlenmesi ve dolayısıyla “paketleme” yoğunluğunun azalmasıdır.
ders çalışırken organik KimyaŞu soru da ortaya çıktı: Alkollerin kaynama noktaları neden karşılık gelen hidrokarbonlarınkinden çok daha yüksek? Bu, alkol molekülleri arasında hidrojen bağlarının da oluşmasıyla açıklanır.
Alkollerin moleküllerinin genişlemesi nedeniyle kaynama noktalarında da bir artış meydana gelir.
Hidrojen bağı da diğer birçok özelliğin karakteristiğidir. organik bileşikler(fenoller, karboksilik asitler, vb.). Organik kimya derslerinden ve genel biyoloji Bir hidrojen bağının varlığının proteinlerin ikincil yapısını, DNA'nın çift sarmalının yapısını, yani tamamlayıcılık fenomenini açıkladığını biliyorsunuz.