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
1. sp	+ s p	2 ГАО sp	180º	линейная
2. sp²	+ p s p	3 ГАО sp²	120	Треугольная угловая
3. sp³	+ p s p p	4 ГАО sp³	10928'	Тетраэдр Пирамида Угловая
4. sp³d	+ p s p d p	5 ГАО sp³d	y z x	Тетраго- Нальная Пирамида Плоский квадрат
5. sp³d²	+ + 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

3. Составим графическое изображение валентных электронов ц.а. в соответствующей степени окисления.

₈О 1s²2s²2p⁴

IIп. IVA вал.

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.

2s Тип гибридизации sp³

5. Изобразим гибридизацию рисунком (см. табл. п.3).

+ p O

6. Покажем перекрывание А.О. ц.а. – О – с переферийными атомами – Н (помня, что от него в образовании связей участвуют 1s¹орбитали.

7. Изобразим геометрию частицы (см. табл.1 п.3).

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).

Q = DU + р *DV

Q = DU + A

,где А = р *DV Þ

Система перешла из состояния 1 в состояние 2

U₁, V₁, p₁

U₂, V₂, p₂

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)

Q_v = U₂ – U₁

Q_p = (U₂ – U₁) + p *(V₂ – V₁)

сгруппируем относительно

1-ого и 2-ого состояния

Q_p = (U₂ + p *V₂) – (U₁ + p *V₁)

U + p *V = H (энтальпия)

Теплосодержание системы

Q_p = H₂ – H₁, Q_Р = DH Q_v = 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