Я зв’язок як одна із складових реального хімічного зв’язку
Іонний зв'язок утворюється внаслідок електростатичного тяжіння протилежно заряджених електронів. За властивостями іонний зв'язок є ненаправленим та ненасиченим.
Ненаправленность– здатність іона даного знака (+,-) притягувати себе іони іншого знака (-,+) в будь-яких напрямах.
Ненасиченість– проявляється у цьому, що приєднавши себе іони іншого знака, даний іон продовжує зберігати здатність притягувати себе іони іншого знака й інших напрямах.
Недоліки іонного зв'язку.
1. Іонний зв'язок не пояснює утворення молекул із однакових атомів. Або утворення зв'язку між атомами, близькими до електронегативності.
2. Не існує в молекулах, кристалах та комплексах негативних багатозарядних іонів (пояснюється з позиції електронної спорідненості). Ідеального іонного зв'язку не існує, тому можна лише говорити про якусь частку іонного зв'язку в молекулі, кристалі, комплексі.
Металевий зв'язок – це зв'язок, утворений між атомами за умов сильно вираженої делокализации (поширення валентних електронів з кількох хімічних зв'язків у поєднанні) і дефіциту електронів у атомі (кристалі). Є ненасиченою та просторово неспрямованою.
Делокалізація валентних електронів у металах є наслідком багатоцентрового характеру металевого зв'язку. Багатоцентровість металевого зв'язку забезпечує високу електричну провідність та теплопровідність металів.
Насичуваністьвизначається числом валентних орбіталей, що беруть участь в освіті хім. зв'язку. Кількісна характеристика – валентність. Валентність - кількість зв'язків, які може утворювати одинатом з іншими; - визначається числом валентних орбіталей, що беруть участь в утворенні зв'язку з обмінного та донорно-акцепторного механізму.
Спрямованість– зв'язок утворюється у напрямку максимального перекривання електронних хмар; - визначає хімічну та кристалохімічну будову речовини (як пов'язані атоми в кристалічній решітці).
При утворенні ковалентного зв'язку електронна щільність концентрується між взаємодіючими атомами (рисунок з зошита). У разі металевого зв'язку електронна щільність справакалізована по всьому кристалу.(малюнок із зошита)
(приклад із зошита)
Через ненасиченість і неспрямованість металевого зв'язку, металеві тіла (кристали) є високо симетричними і високо координованими. Переважній більшості кристалічних структур металу відповідають 3 типи упаковок атома в кристалах:
26. Міжмолекулярна взаємодія
Сили Ван-дер-Ваальса (міжмолекулярне тяжіння) - слабкий вид міжмолекулярних зв'язків, за своїми властивостями ненасичені та ненаправлені. Вони діють у речовинах, що знаходяться в рідкому та газоподібному стані, а також між молекулами в молекулярних кристалах. Слабше ковалентного зв'язку в 100 разів. Ван-дер-ваальсово тяжіння має електричну природу і розглядається як результат дії трьох ефектів - орієнтаційного, індукційного та дисперсійного: Е = Еор + Еінд + Едісп.
1.Орієнтаційний ефект– виникає лише у полярних речовинах, молекули яких є диполі. При цьому молекули речовини повертаються одна до одної різними полюсами. Розмір тим більше, що більше електричний момент диполя молекул і що менше відстань з-поміж них. Зі зростанням температури ефектзменшується, оскільки тепловий рух, що посилюється, порушує взаємну орієнтацію диполів.
2.Індукційний ефект- проявляється при взаємодії полярних і неполярних молекул. Полярна мол-ла наводить диполь на непол. Виникає наведений чи індукований диполь. Індукційна взаємодія зростає із зростанням електричного моменту диполя, швидко зменшується зі збільшенням відстані. Еінд не залежить від температури, оскільки наведення диполів відбувається за будь-якого просторового розташування молекул.
3.Дисперсійний ефект– (виявляється при взаємодії між собою неполярних молекул або при взаємодії атомів благородних газів. У системі цих неполярних молекул синхронно виникає миттєвий (короткоживучий) диполь, який замикає один на одного по всій системі синхронно.
Якби не цей ефект, то неможливо отримати газоподібні в-ва, жид і тв. в-ва.
Довжина ван-дер-ваальсового зв'язку більша, а міцність менша, ніж ті ж параметри для ковалентного зв'язку.
Водневий зв'язок- міжмолекулярний зв'язок, утворений за рахунок часткового акцептування пари електронів високоелектронегативного атома атомом водню з великим позитивним частковим зарядом. Утворюється в тих випадках, коли в одній молекулі є атом з неподіленою парою електронів та високою електронегативністю (F, O, N), а в іншій - атом водню, пов'язаний сильно полярним зв'язком з одним з таких атомів.
Внутрішньомолекулярні водневі зв'язки існують у молекулах поліпептидів, нуклеїнових кислот, білків та ін. Мірою міцності будь-якого зв'язку є енергія зв'язку.Енергія зв'язку- енергія необхідна для розриву даного хімічного зв'язку в 1 моле речовини. Одиниця вимірів – 1 кДж/моль. Енергії іонного та ковалентного зв'язку -одного порядку, енергія водневого зв'язку - набагато менше. Енергія ковалентного зв'язку залежить від розмірів зв'язуваних атомів (довжини зв'язку) та від кратності зв'язку. Чим менше атоми і більша кратність зв'язку, тим більша її енергія. Енергія іонного зв'язку залежить від розмірів іонів та їх зарядів. Чим менше іони і більше їх заряд, тим більша енергія зв'язку.