ТЕМА 3. КОВАЛЕНТНАЯ ХИМИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ
1. Ковалентная связь – это связь за счёт общих электронных пар.
Н· + ·Н Н :Н
2. Механизмы образования:
а) обменный б) донорно-акцепторный
А·+ · В А :В А:+ В А :В
3. По способам перекрывания атомных орбиталей (А.О.) различают:
Связь -связь
перекрываются А.О. по линии связи перекрываются А.О. перпендикулярно ядер (лобовое перекрывание). линии связи ядер (боковое перекрыва-
ние).
Особенности:Особенности:
1) -связь первичная 1) -связь вторичная
2) Е – высокая => прочная 2) Е > Е =>слабая
3) -локализованная. 3) -нелокализованная.
! Ковалентная связь строго направлена.
! Направленность зависит от типа гибридизации центрального атома в молекуле.
Гибридизация (смешение) - изменение первоначальной формы А.О. и образование новых А.О., но совершенно одинаковой формы. => Выигрыш энергии, т.к. связи за счёт гибридных А.О. более прочные.
Таблица 3
Тип гибридизации и геометрия частицы.
Тип гиб-риди-зации | А.О. участвующие в гибридизации | Число Г.А.О. | Положение Г.А.О. отно-сительно ядра центрального атома | Геометрия частицы |
![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() | + s p | 2 ГАО sp | 180º | линейная |
![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() | + p s p | 3 ГАО sp2 | 120 | Треугольная угловая |
![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() | + p s p p | 4 ГАО sp3 | 10928' | Тетраэдр Пирамида Угловая |
![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() | + p s p d p | 5 ГАО sp3d | y z x | Тетраго- Нальная Пирамида Плоский квадрат |
![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() | + + s p d p p d | 6 ГАО sp3d2 | y z x | Октаэдр |
РЕШЕНИЕ ТИПОВОЙ ЗАДАЧИ ПО ТЕМЕ: «ХИМИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ»
Определить тип гибридизации и геометрию молекулы Н2О.
Алгоритм.
1. Найдём центральный атом (ц.а.) в молекуле – тот атом, степень окисления которого выше независимо от знака.
1. Н2+О-2 => ц.а. – О (ст.ок.) = -2 => в атоме 2 неспаренных .
2. Определим число периферийных атомов (Н) – координационное число (к.ч.), которое указывает на число -связей.
![]() |
2. К.ч.(О) = 2 => 2 -связи. О Н
Н
3. Составим графическое изображение валентных электронов ц.а. в соответствующей степени окисления.
8О 1s22s22p4
IIп. IVA вал.
2p
2s
4. Определим тип гибридизации, помня, что в гибридизации участвуют только те валентные А.О., которые образуют -связи (орбитали с неспаренными электронами, а также орбитали со спаренными электронами последнего энергетического уровня (Э.У.). На графическом изображении, пользуясь правилом 4 отсечём соответствующие А.О.
![]() |
![]()
|
2p
2s Тип гибридизации sp3
2
![]() | |||
![]() |
5. Изобразим гибридизацию рисунком (см. табл. п.3).
![]() |
р
+ p O
p
![]() | |||||
![]() | |||||
![]() |
6. Покажем перекрывание А.О. ц.а. – О – с переферийными атомами – Н (помня, что от него в образовании связей участвуют 1s1орбитали.
![]() |
H
H
7. Изобразим геометрию частицы (см. табл.1 п.3).
![]() |
O
H H
Угловая молекула
![]() |
ТЕМА 4. ЭНЕРГЕТИКА ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ
![]() |
Термохимия – изучает тепловые эффекты химических реакций (первый и второй законы термодинамики) | Тепловой эффект химической реакции – тепло, которое выделяется или поглощается в данной химической реакции. | Система – всякий материальный объект, состоящий из большого числа частиц и обособленный от окружающей среды физическими или воображаемыми границами. |
Первый закон термодинамики:
“Тепло, сообщаемое системе (Q) расходуется на изменение её внутренней энергии (DU) и на совершение работы против сил внешнего давления (А).
|
|
,где А = р *DV Þ
![]() |
Система перешла из состояния 1 в состояние 2
|
| ||||
![]() | |||||
состояние 1 состояние 2
начальное конечное
![]() |
Химические реакции
Изобарные (р – const) Изохорные (V – const)
1 (U1, V1, p – const) 1 (U1, V – const) DV = 0
2 (U2, V2, p – const) 2 (U2, V – const)
|
сгруппируем относительно
1-ого и 2-ого состояния
Qp = (U2 + p *V2) – (U1 + p *V1)
U + p *V = H (энтальпия)
Теплосодержание системы
Qp = H2 – H1, QР = DH Qv = DU
ВЫВОД: тепловой эффект химической реакции равен
изменению энтальпии системы изменению внутренней энергии
системы.
! Таких реакций больше.
![]() |
Термохимические уравнения характеризуют признаками:
а) отражено фазовое состояние (г., ж., тв.);
б) возможны дробные коэффициенты;
в) коэффициенты показывают число моль реагирующих и образующихся веществ;
г)указывается тепловой эффект
![]() | ![]() |
Экзотермические Эндотермические