Слайд 1Химическая связь и валентность. Типы сил связи в конденсированном состоянии:
ковалентная связь, ионная связь, металлическая связь, ван-дер-ваальсова связь.
Аль Саеди Али
Кадим
Казань – 2019
КАЗАНСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНСТИТУТ ФИЗИКИ
Слайд 2План
Химическая связь
Характеристики химической связи
типы химической связи
ковалентная связь
Виды Ковалентной связи
ионная
связь
Свойства ионной связи
Свойства соединений с ионной связью
металлическая связь
Силы Ван-дер-ваальсова
Типы
сил Ван-дер-ваальсова
Слайд 3Химическая связь
Химическая связь : это различные виды взаимодействий, обусловливающих существование
многоатомных соединений ( молекул, ионов, радикалов, кристаллов)
Отличительные признаки химической связи
:
1) Понижение энергии системы по сравнению с суммой энергий несвязанных Атомов.
2) Перераспределение электронной плотности в области образования химической связи
Слайд 5Характеристики химической связи
Длина химической связи (ℓсв.) – это межъядерное расстояние
в молекулах или кристаллах.
Эта характеристика имеет ряд особенностей:
● Химическая связь
консервативна – каждый атом вносит всегда определенный вклад в длину химической связи, не зависимо от того, в состав какой молекулы он входит.
● Длина связи зависит от степени перекрывания электронных облаков и кратности связи:
[С-С] ~1,5 Å [С=С] ~ 1,3 Å [С≡С] ~ 1,2 Å
● Длина связи зависит от радиусов атомов, образующих
связь:
HF HCl HBr HI
ℓсв., Å 0,92 1,28 1,42 1,62
Слайд 6Энергия связи (Есв) – это энергия, которая выделяется при образовании
химической связи или затрачивается на её разрыв.
● Чем больше длина
связи, тем меньше её энергия.
HF HCl HBr HI
Есв, кДж/моль 536 432 360 299
Характеристики химической связи
Слайд 7Валентный угол – это угол между связями которые образует атом
в молекуле.
Характеристики химической связи
Слайд 10Ковалентная связь: имическая связь, образованная перекрытием (обобществлением) пары валентных электронных
облаков. Обеспечивающие связь электронные облака (электроны) называются общей электронной парой
Oxygen
Atom
Oxygen Atom
Oxygen Molecule (O2)
Слайд 11Виды Ковалентной связи
Существует три типа ковалентной связи в зависимости от
количества общих электронных пар.
1-Одноковальная связь: образованный взаимным разделением одной электронной
пары между двумя атомами
2- Двойная ковалентная связь: образуется между двумя атомами путем взаимного разделения двух электронных пар
3- Тройной ковалент: образованный взаимным разделением трех электронных пар
Слайд 12Виды Ковалентной связи
4- Полярная связь
Общая электронная пара смещена к одному
из связывающихся атомов.
5- Неполярная связь
Общая электронная пара расположена Симметрично Относительно
связывающихся атомов
Слайд 14Ионная связь : Ионная химическая связь представляет собой электростатическое взаимодействие
отрицательно и положительно заряженных uонов в химическом соединении. Такая связь
возникает лишь в случае большой разности ЭО атомов, например между катионами S-металлов I и II групп периодической системы и анионами неметаллов VI и VII групп (LiF, CSCI, К2О и др.).
Слайд 17Свойства ионной связи
В отличие от ковалентной связи ионная связь :
Ненаправлена:
электростатическое поле иона обладает сферической симметрией и Способно притягивать ионы
противоположного знака в любом направлении
Слайд 18Свойства ионной связи
Ненасыщаемость ионной связи : это способность иона
данного знака
притягивать к себе переменное количество ионов противоположного знака.
Эти свойства приводят
к тому, что соединения с ионной связью имеют трёхмерные кристаллические решетки, в узлах которых находятся ионы.
NaCl
CsCl
Слайд 19Свойства соединений с ионной связью
При обычной температуре соединения с ионной
связью существуют в твёрдом состоянии.
Ионные кристаллы - изоляторы
Ионные кристаллы имеют
высокие температуры плавления и кипения
Ионные кристаллы плавятся с увеличением объёма
Соединения с ионной связью хорошо растворимы в воде, их растворы электропроводны
Слайд 21Металлическая связь: металлическая связь появляется вследствие коллективизации всех валентных электронов.
Эти электроны не локализуются у отдельных атомов, а принадлежат всему
коллективу атомов. Поэтому они называются свободными электронами, перемещающимися по всему объему металла и в каждый момент времени равномерно распределенными в нем.
Слайд 22Особенности образования этой связи Связаны Со строением атомов металлов:
1.
На внешнем энергетическом уровне атомов большинства металлов содержится небольшое число
электронов.
2. На внешних уровнях много свободных орбиталей, близко подходить к положительным ядрам.
3. Электроны в металле подвижны.
4. Металль имеют низкую энергию ионизации, поэтому могут легко утрачивать связь с отдельными атомами и «обобществляться»
Слайд 23Свойства металлов, обусловленные металлической связью
Электропроводность (Ag, Cu, Au, Al)
Пластичность (
Au, Ag, Cu)
Металлический блеск (Al, Ag, Pd)
Слайд 25Силы Ван-дер-ваальсова: связи между молекулами, обусловленные электростатическим взаимодействием
Слайд 26Типы сил Ван-дер-ваальсова
Oриентационным– между полярными молекулами (диполь-дипольное)
Индукционным – между полярной
и неполярной молекулами (постоянный диполь – наведенный диполь) .
Дисперсионным –
между неполярными молекулами (наведенный диполь – наведенный диполь).
Слайд 28Контрольные вопросы
Какие типы химической связи?
Что такое ионная связь?
Что такое ковалентная
связь?
Какие виды ковалентной связи вы знаете? Как их можно различить?
Слайд 29Литературы
Kittel C, McEuen P, McEuen P. Introduction to solid state
physics. New York: Wiley; 1996 Dec.
Economou EN. The Physics of
Solids: Essentials and Beyond. Springer Science & Business Media; 2010 Aug 4.
Блейкмор Дж. Физика твердого тела, Москва, «Мир», 1988.
Епифанов Г.И. Физика твердого тела. М.: Высшая школа. 1977.