Разделы презентаций


Тема Химическая связь и строение вещества Ижевск 2013 Кафедра Химия и

Содержание

План лекции Природа химической связиКовалентная связьМетод валентных связей. Гибридизация атомных орбиталейМетод отталкивания валентных электронных пар (ОВЭП)Ионная связьМеталлическая связьТипы межмолекулярных взаимодействий

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1Тема «Химическая связь и строение вещества»
Ижевск
2013
Кафедра «Химия и химическая технология»
Курс

«Химия»
Автор Семакина Н.В., к.т.н., доцент

Тема «Химическая связь и строение вещества»Ижевск2013Кафедра «Химия и химическая технология»Курс «Химия»Автор Семакина Н.В., к.т.н., доцент

Слайд 2План лекции
Природа химической связи

Ковалентная связь

Метод валентных связей. Гибридизация атомных

орбиталей

Метод отталкивания валентных электронных пар (ОВЭП)

Ионная связь

Металлическая связь

Типы межмолекулярных взаимодействий


План лекции Природа химической связиКовалентная связьМетод валентных связей. Гибридизация атомных орбиталейМетод отталкивания валентных электронных пар (ОВЭП)Ионная связьМеталлическая

Слайд 3Природа химической связи
Химическая связь имеет электростатическую природу, т.е. основана на

электростатическом взаимодействии всех ядер и электронов, принадлежащих молекуле.
Изменение энергии системы

из двух атомов водорода
в зависимости от расстояния

Длина связи – расстояние между атомами в молекуле (r0), при котором система имеет наименьшую энергию (E0) .

Энергия связи (E0, кДж/моль) – энергия, соответствующая r0, характеризует прочность химической связи и реакционную способность вещества.

Атомы образуют молекулу, поскольку при сближении атомов общая энергия системы уменьшается.

Природа химической связиХимическая связь имеет электростатическую природу, т.е. основана на электростатическом взаимодействии всех ядер и электронов, принадлежащих

Слайд 4Изменение потенциальной энергии системы из двух функции расстояния между ними.

Изменение потенциальной энергии системы из двух функции расстояния между ними.

Слайд 5Молекула
По ИЮПАК, это – электронейтральная
частица, состоящая из более, чем

одного
атома.
Строгое определение: на поверхности потенциальной энергии должен быть минимум, в

котором есть хотя бы одно колебательное состояние (устойчивость).
Молекула По ИЮПАК, это – электронейтральнаячастица, состоящая из более, чем одногоатома.Строгое определение: на поверхности потенциальной энергии должен

Слайд 6Основные типы химической связи
Полярная связь
Делокализованная связь

Основные типы химической связиПолярная связьДелокализованная связь

Слайд 7Сравнительная характеристика методов валентной связи и молекулярных орбиталей

Сравнительная характеристика методов валентной связи и молекулярных орбиталей

Слайд 8Ковалентная связь
Метод валентных связей (МВС):
Связь образуется при перекрывании электронных орбиталей

двух атомов и объединении двух электронов – возникает двухэлектронная, двухцентровая

связь.

Обменный механизм

Н Н Н2

Донорно-акцепторный
механизм

Электронная структура Льюиса

Eсв. = 436 кДж/моль

Ковалентная связьМетод валентных связей (МВС):Связь образуется при перекрывании электронных орбиталей двух атомов и объединении двух электронов –

Слайд 9Аналогично по донорно-акцепторному механизму образуется связь в ионе метиламмония [CH3NH3]+:

Донорно-акцепторная

связь
Метиламин

хлорид метиламмония
Аналогично по донорно-акцепторному механизму образуется связь в ионе метиламмония [CH3NH3]+:Донорно-акцепторная связьМетиламин

Слайд 10Свойства ковалентной связи
Насыщаемость – способность атомов участвовать в образовании

ограниченного числа ковалентных связей.
В следствие насыщаемости связи молекулы имеют определенный

состав и существуют в виде дискретных частиц с определенной структурой.

донор акцептор

Молекула NH3
не насыщена

NH4+

Частица насыщена

Свойства ковалентной связи Насыщаемость – способность атомов участвовать в образовании ограниченного числа ковалентных связей.В следствие насыщаемости связи

Слайд 11Свойства ковалентной связи
Поляризуемость – это мера смещения зарядов

в молекуле в электрическом поле заданной напряженности.










Схема
электрического
диполя

1D

(Дебай) = 3,33 . 10-30 Кл . м

ковалентная неполярная связь (Н2, N2, O2, Cl2)

ковалентная полярная связь (HCl, H2O, HF, CCl4)

ионная связь (ZnS, CaF2, NaCl)

Мера полярности связи – электрический момент диполя:

Разность электроотрицательности атомов характеризует полярность связи:

Свойства ковалентной связи Поляризуемость – это мера смещения зарядов в молекуле в электрическом поле заданной напряженности.Схема электрического

Слайд 12Дипольные моменты молекул
СО2

Н2О

Дипольные моменты молекул  СО2

Слайд 13Симметрия орбиталей
По способу перекрывания электронных облаков различают с- и к-ковалентные

связи.

Симметрия орбиталейПо способу перекрывания электронных облаков различают с- и к-ковалентные связи.

Слайд 14Направленность связей

Определяет геометрическое строение молекулы.
Метод гибридизации :

При образовании молекулы

вместо исходных атомных s,p.d- орбиталей центрального атома образуются равноценные гибридные

электронные облака.


Метод отталкивания валентных электронных пар (ОВЭП) (модель Гиллеспи, 1957 г.):

Связь осуществляется за счет пары электронов, а геометрическое строение молекул и ионов определяется общим числом электронных пар, окружающих центральный атом.
Направленность связей Определяет геометрическое строение молекулы.Метод гибридизации :При образовании молекулы вместо исходных атомных s,p.d- орбиталей центрального атома

Слайд 15Модель гибридизация орбиталей
Смешение орбиталей центрального атома по энергии и форме
BeF2
Ве

1s22s2
Ве* 1s22s12p1
F 1s22s22p5
Структура молекулы – линейная


Модель гибридизация орбиталейСмешение орбиталей центрального атома по энергии и формеBeF2Ве   1s22s2 Ве*  1s22s12p1F 1s22s22p5Структура

Слайд 16sp2 - гибридизация
BF3
В 1s22s22p1
В* 1s22s12p2
Структура молекулы – плоская тригональная

sp2 - гибридизация BF3В  1s22s22p1В* 1s22s12p2Структура молекулы – плоская тригональная

Слайд 17sp3 - гибридизация
Образование гибридных орбиталей
С 1s22s22p2
C*

1s22s12p3

sp3 - гибридизация Образование гибридных орбиталейС  1s22s22p2 C* 1s22s12p3

Слайд 18Образование σ - связей в метане
Структура молекулы – тетраэдрическая
СН4
sp3

– гибридизация

Образование σ - связей в метане  Структура молекулы – тетраэдрическаяСН4sp3 – гибридизация

Слайд 20Объемная модель молекулы метана

Объемная модель молекулы метана

Слайд 21Влияние несвязывающей электронной пары
Перекрывание валентных орбиталей в молекулах
С
N
O
sp3

sp3 sp3

Влияние несвязывающей электронной парыПерекрывание валентных орбиталей в молекулахСNOsp3

Слайд 22Делокализованная -связь
lC – O = 0,129 нм
Геометрическая

форма иона – треугольная
[СO3]2-
С
sp2- гибридизация

Делокализованная   -связь lC – O = 0,129 нмГеометрическая форма иона – треугольная [СO3]2-Сsp2- гибридизация

Слайд 23Метод ОВЭП
Электронные пары, окружающие центральный атом, должны принимать

пространственное положение, сводящее к минимуму их взаимное отталкивание

Связывающая электронная

пара (локализованная между двумя атомами) занимает меньше места, чем несвязывающая


Наиболее сильным является отталкивание между неподеленными парами, меньше отталкивание между неподеленной и связывающей парами электронов и минимальное отталкивание – между связывающими электронными парами

Объем, занимаемый связывающей электронной парой, тем меньше, чем больше электроотрицательность атома, связанного с центральным
Метод ОВЭП  Электронные пары, окружающие центральный атом, должны принимать пространственное положение, сводящее к минимуму их взаимное

Слайд 24Влияние несвязывающей электронной пары
Угловая форма
Тригональная пирамида
Тетраэдр
АХ4

АХ3Е1 АХ2Е2

Влияние несвязывающей электронной парыУгловая форма Тригональная пирамидаТетраэдр АХ4

Слайд 25Пространственная конфигурация ионов
тип молекулы АХ2Е3

А – центральный атом

поделенные пары электронов
Е – неподеленные пары
Геометрия иона – линейная
Валентный

угол Cl – I – Cl
Пространственная конфигурация ионовтип молекулы  АХ2Е3А – центральный атом – поделенные пары электроновЕ – неподеленные парыГеометрия иона

Слайд 26Пространственная конфигурация молекул

Пространственная конфигурация молекул

Слайд 27Пространственная конфигурация молекул

Пространственная конфигурация молекул

Слайд 28Пространственная конфигурация молекул

Пространственная конфигурация молекул

Слайд 29Ионная связь
Электростатическое притяжение между ионами, образованными путем полного смещения электронной

пары к более электроотрицательному атому.
Ненаправленность

Ненасыщаемость
tпл(NaCl) = 8000С

tкип(NaCl) =

14540С

ZnS

CaF2

Ионная связьЭлектростатическое притяжение между ионами, образованными путем полного смещения электронной пары к более электроотрицательному атому.НенаправленностьНенасыщаемость tпл(NaCl) =

Слайд 30Металлическая связь
Связь между положительными ионами в кристаллах металлов, осуществляемая за

счет притяжения электронов, свободно перемещающихся по кристаллу.
ГЦК
ГПУ

Металлическая связьСвязь между положительными ионами в кристаллах металлов, осуществляемая за счет притяжения электронов, свободно перемещающихся по кристаллу.ГЦКГПУ

Слайд 31Большинство металлов образует одну из следующих высокосимметричных решёток с плотной

упаковкой атомов: кубическую объемно центрированную, кубическую гранецентрированную и гексагональную.
В кубической

объемно центрированной решётке (ОЦК) атомы расположены в вершинах куба и один атом в центре объёма куба. Кубическую объемно центрированную решётку имеют металлы: Pb, K, Na, Li, β-Ti, β-Zr, Ta, W, V, α-Fe, Cr, Nb, Ba и др.
В кубической гранецентрированной решётке (ГЦК) атомы расположены в вершинах куба и в центре каждой грани. Решётку такого типа имеют металлы: α-Ca, Ce, α-Sr, Pb, Ni, Ag, Au, Pd, Pt, Rh, γ-Fe, Cu, α-Co и др.
В гексагональной решётке атомы расположены в вершинах и центре шестигранных оснований призмы, а три атома — в средней плоскости призмы. Такую упаковку атомов имеют металлы: Mg, α-Ti, Cd, Re, Os, Ru, Zn, β-Co, Be, β-Ca и др.

Характерные кристаллические решетки

Большинство металлов образует одну из следующих высокосимметричных решёток с плотной упаковкой атомов: кубическую объемно центрированную, кубическую гранецентрированную

Слайд 32Типы межмолекулярных взаимодействий
Межмолекулярные взаимодействия – электромагнитные взаимодействия электронов и ядер

одной молекулы с электронами и ядрами другой.

Типы межмолекулярных взаимодействийМежмолекулярные взаимодействия – электромагнитные взаимодействия электронов и ядер одной молекулы с электронами и ядрами другой.

Слайд 33Водородная связь
Димер уксусной кислоты
Водородная связь – связь между атомом

водорода одной молекулы и электроотрицательным атомом (F, O, N) другой

молекулы.
Такую связь может образовать только атом водорода, связанный с электроотрицательными атомами, смещающими на себя электронную плотность и создающим тем самым на водороде эффективный положительный заряд:

Водородная связь Димер уксусной кислотыВодородная связь – связь между атомом водорода одной молекулы и электроотрицательным атомом (F,

Слайд 34Водородная связь
Кластер из пяти молекул воды,

Структура льда
удерживаемый водородными связями

Водородная связьКластер из пяти молекул воды,

Слайд 35Влияние водородной связи на физико-химические свойства веществ

Влияние водородной связи на физико-химические свойства веществ

Слайд 36Выводы
1. Химическая связь в молекулах имеет электростатическую природу

2. Три

основных типа химической связи: ковалентная, ионная металлическая


3. Геометрия молекулы определяется

взаимным расположением в пространстве орбиталей атома, образующих химическую связь

4. Методы описания конфигурации молекул и ионов:

Метод гибридизации

Метод отталкивания валентных электронных пар (ОВЭП)
Выводы 1. Химическая связь в молекулах имеет электростатическую природу2. Три основных типа химической связи: ковалентная, ионная металлическая3.

Слайд 37Литература
1. Неорганическая химия: В 3 т. / Под ред.

Ю.Д.Третьякова. Т. 1: зико-химические основы неорганической химии: Учебник для студ.

Высш. Учеб. заведений / М.Е.Тамм, Ю.Д.Третьяков; - М.: Издательский центр «Академия», 2004. — 240 с.

2. Еремин В.В. Общая и физическая лекция (курс лекций) [2007, PDF, RUS]. http://rutracker.org/forum/viewtopic.php?t=3344654

3. Ахметов Н. С. Общая и неорганическая химия.– М.: Высш. шк.; Академия. 2001. – 743 с.

4. Орбиталь: http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/133a5ccb-734d-9fe6-5026-ffe680109d3d/1011313A.htm

5. Гиллеспи Р., Харгиттари И. Модель отталкивания электронных пар валентной оболочки и строение молекул. – М.: Мир, 1992. – 296 с.

Литература 1. Неорганическая химия: В 3 т. / Под ред. Ю.Д.Третьякова. Т. 1: зико-химические основы неорганической химии:

Слайд 38© ФГБОУ ВПО ИжГТУ имени М.Т. Калашникова, 2013
© Семакина Надежда

Владимировна, 2013
СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ

© ФГБОУ ВПО ИжГТУ имени М.Т. Калашникова, 2013© Семакина Надежда Владимировна, 2013СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ

Обратная связь

Если не удалось найти и скачать доклад-презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое TheSlide.ru?

Это сайт презентации, докладов, проектов в PowerPoint. Здесь удобно  хранить и делиться своими презентациями с другими пользователями.


Для правообладателей

Яндекс.Метрика