Презентация - Химическая связь

Нажмите для просмотра
Химическая связь
Распечатать
  • Последний IP: 213.180.203.85
  • Уникальность: 84%
  • Слайдов: 93
  • Просмотров: 4720
  • Скачиваний: 2844
  • Размер: 0.42 MB
  • Онлайн: Да
  • Формат: ppt и pptx
В закладки
Оцени!

Слайды и текст этой онлайн презентации

Слайд 1

Химическая связь, слайд 1
Лекция 12 Химическая связь

Слайд 2

Химическая связь, слайд 2
П Л А Н 12.1 Химическая связь и ее типы. 12.2 Ковалентная связь. 12. 3 Водородная связь.

Слайд 3

Химическая связь, слайд 3
12.1 Химическая связь – результат взаимодействия двух или более атомов, приводящий к образованию устойчивой многоатомной системы.

Слайд 4

Химическая связь, слайд 4
Природа сил, действующих в многоатомных системах, электрическая: притяжение разноименно заряженных частиц. Носителями зарядов в веществе являются ядра и электроны.

Слайд 5

Химическая связь, слайд 5
По характеру распределения заряженных частиц в веществе различают несколько типов химической связи.

Слайд 6

Химическая связь, слайд 6
Тип связи Примеры Энергия связи, к Дж/моль Ковалент - ная Н - Н Н - С l 200 - 800 Ионная Na C l - 40 - 400 Металличес - кая Fe Fe A l A l

Слайд 7

Химическая связь, слайд 7
Водородная связь ... Н О ... Н О ... Н Н 4 -40 Ион – дипольное взаимодействие Na (H 2 O) n 4 - 40 Диполь – дипольное взаимодействие SO 2 SO 2 0,4 - 4 Дисперсионные силы Не Не 4 - 40 Силы межмолекулярного взаимодействия

Слайд 8

Химическая связь, слайд 8
Энергия связи (Е, к Дж/моль) – это энергия, необходимая для разрыва химической связи в одном моль вещества, находящегося в газообразном состоянии.

Слайд 9

Химическая связь, слайд 9
Чем больше энергия связи, тем прочнее химическая связь.

Слайд 10

Химическая связь, слайд 10
Энергетический подход к описанию химической связи Образование химической связи энергетически выгодно, так как энергия связанной системы меньше, чем суммарная энергия изолиро-ванных атомов: А В АВ Е (A) Е (B) Е (AB)

Слайд 11

Химическая связь, слайд 11
Кривая потенциальной энергии молекулы Н 2 R Энергия, к Дж/моль Область отталкивания Область притяжения 0,074 нм

Слайд 12

Химическая связь, слайд 12
0,074 нм – это длина связи в молекуле H 2 . Длина связи – это расстояние между атомами в молекуле.

Слайд 13

Химическая связь, слайд 13
12.2 Ковалентная связь (КС) – самый распространенный тип химической связи. В органических соединениях практически все связи являются ковалентными.

Слайд 14

Химическая связь, слайд 14
Существует два квантово-механических подхода к описанию КС: метод валентных связей (ВС) и метод молекулярных орбиталей (МО).

Слайд 15

Химическая связь, слайд 15
12.2.1 Основные положения метода ВС. 1. В образовании КС участвуют только валентные электроны. Валентными называются электроны, наиболее удаленные от ядра.

Слайд 16

Химическая связь, слайд 16
Валентность атома можно предсказать по числу неспаренных электронов в его стационарном и возбужденных состояниях.

Слайд 17

Химическая связь, слайд 17
Валентные возможности атома серы 3s 3p 3 d B II Стационарное состояние атома

Слайд 18

Химическая связь, слайд 18
Валентные возможности атома серы 3s 3p 3 d B IV Возбужденное состояние атома-1

Слайд 19

Химическая связь, слайд 19
Валентные возможности атома серы 3s 3p 3 d B VI Возбужденное состояние атома-2

Слайд 20

Химическая связь, слайд 20
2. Единичную КС образуют 2 электрона с антипараллельными спинами, принадлежащими двум атомам (общая электронная пара).

Слайд 21

Химическая связь, слайд 21
Ковалентная связь – это химическая связь, образованная при помощи общих электронных пар, принадлежащих двум или более атомам.

Слайд 22

Химическая связь, слайд 22
Механизм образования КС Обмен-ный Донорно-акцептор-ный

Слайд 23

Химическая связь, слайд 23
Обменный механизм – обобществление неспаренных электронов взаимодействующих атомов H H H H

Слайд 24

Химическая связь, слайд 24
Донорно-акцепторный механизм – атом-донор отдает неподеленную электронную пару на вакантную орбиталь атома-акцептора

Слайд 25

Химическая связь, слайд 25
NH 3 H N H H H H

Слайд 26

Химическая связь, слайд 26
Кратность связи (n) равна числу общих электронных пар: Н – Н n 1 O O n 2 N N n 3 Увеличе-ние прочнос-ти связи

Слайд 27

Химическая связь, слайд 27
3. С точки зрения волновых представлений, образованию общей электронной пары соответствует перекрывание АО взаимодействующих атомов.

Слайд 28

Химическая связь, слайд 28
Способы перекрывания АО Осевое Боковое

Слайд 29

Химическая связь, слайд 29
Ось молекулы – это условная линия, соединяющая ядра атомов в молекуле

Слайд 30

Химическая связь, слайд 30
Способы осевого перекрывания АО s - s s - р х p x - p x

Слайд 31

Химическая связь, слайд 31
При осевом перекрывании орбиталей образуется разновидность ковалентной связи, называемая σ - связью .

Слайд 32

Химическая связь, слайд 32
Способы бокового перекрывания АО

Слайд 33

Химическая связь, слайд 33
При боковом перекрывании орбиталей образуется разновидность ковалентной связи, называемая π - связью

Слайд 34

Химическая связь, слайд 34
Чем сильнее перекрываются орбитали, тем прочнее КС. Вот почему σ -связи прочнее π -связей.

Слайд 35

Химическая связь, слайд 35
4. Если в молекуле три и более атомов, то орбитали ее центрального атома, как правило, гибридизованы .

Слайд 36

Химическая связь, слайд 36
Гибридизация – выравнивание орбиталей атома по форме и энергии в процессе образования КС.

Слайд 37

Химическая связь, слайд 37
Гибридная AO

Слайд 38

Химическая связь, слайд 38
Гибридизация - энергетически выгодный процесс, обеспечивающий максимальное перекрывание АО.

Слайд 39

Химическая связь, слайд 39
Тип гибриди - зации Форма гибридных орбиталей Геометрия молекулы Примеры sp линейная Be Cl 2 sp 2 тригональная BCl 3 sp 3 тетраэдрическая CH 4

Слайд 40

Химическая связь, слайд 40
sp 3 d тригонально-бипирами - дальная PCl 5 sp 3 d 2 октаэдрическая SF 6

Слайд 41

Химическая связь, слайд 41
5. Ковалентная связь Неполяр-ная Полярная

Слайд 42

Химическая связь, слайд 42
Неполярные КС связывают атомы одного химического элемента: Н-Н, О О, N N.

Слайд 43

Химическая связь, слайд 43
Полярные КС связывают атомы разных химических элементов: H-Cl, H-O-H, C O .

Слайд 44

Химическая связь, слайд 44
Полярность связи обусловлена смещением общей электронной пары в сторону более электроотрицательного атома.

Слайд 45

Химическая связь, слайд 45
Полярная молекула – это диполь, характеризующийся величиной дипольного момента ( μ ) .

Слайд 46

Химическая связь, слайд 46
μ ℓ q, ℓ – расстояние между центрами тяжести положительного и отрицательного зарядов в молекуле, q – эффективный заряд.

Слайд 47

Химическая связь, слайд 47
H - F 2,10 4,10 ОЭО δ δ - - ℓ

Слайд 48

Химическая связь, слайд 48
Моле - кула μ, Д Эффективный заряд HF 5,82 0,77 CO 0,11 0,02 HC l 1,08 0,18

Слайд 49

Химическая связь, слайд 49
Полярность сложных молекул зависит от их конфигурации и полярности связей. Симметричные молекулы как правило неполярны. CO 2 Диполи связей Суммарный диполь молекулы равен 0

Слайд 50

Химическая связь, слайд 50
Ассиметричные молекулы, содержащие полярные связи, являются полярными. Молекула воды полярна. Диполи связей Суммарный диполь молекулы

Слайд 51

Химическая связь, слайд 51
12.2.2 Основные положения метода MO . 1. В образовании КС участвуют все электроны в атоме.

Слайд 52

Химическая связь, слайд 52
2. Электроны в молекулах занимают молекулярные орбитали (MO) , подобно тому, как в атомах они занимают атомные орбитали (AO) .

Слайд 53

Химическая связь, слайд 53
3. МО заполняются электронами в соответствии с принципом минимальной энергии, принципом Паули и правилом Гунда.

Слайд 54

Химическая связь, слайд 54
МО есть результат сложения или вычитания волновых функций АО взаимодействующих атомов.

Слайд 55

Химическая связь, слайд 55
При сложении АО образуется связывающая МО, энергия которой меньше энергии исходных атомных орбиталей.

Слайд 56

Химическая связь, слайд 56
При вычитании АО образуется разрыхляющая МО , энергия которой больше энергии исходных атомных орбиталей.

Слайд 57

Химическая связь, слайд 57
s (A) s (B) - s p s св AO MO E

Слайд 58

Химическая связь, слайд 58
Кратность связи n N – N ' 2

Слайд 59

Химическая связь, слайд 59
N – число электронов на связывающих орбиталях, N ' – число электронов на разрыхляющих орбиталях.

Слайд 60

Химическая связь, слайд 60
Молекула не образуется, если n 0

Слайд 61

Химическая связь, слайд 61
Метод МО позволяет определить магнитные свойства молекул.

Слайд 62

Химическая связь, слайд 62
Парамагнитные молекулы, генерирующие электромагнитное поле, содержат неспаренные электроны на МО.

Слайд 63

Химическая связь, слайд 63
Диамагнитные молекулы, не генерирующие собственное электромагнитное поле , не содержат неспаренных электронов на МО.

Слайд 64

Химическая связь, слайд 64
Для описания молекул используются энергетические диаграммы.

Слайд 65

Химическая связь, слайд 65
Энергетическая диаграмма молекулы H 2 E AO (H) MO (H 2 ) AO (H) 1s 1s s p s c в

Слайд 66

Химическая связь, слайд 66
Молекула диамагнитна , так как не содержит неспаренных электронов на МО n 2 - 0 2 1

Слайд 67

Химическая связь, слайд 67
Энергетическая диаграмма катиона H 2 (H H ) E AO (H) MO (H 2 ) AO (H ) 1s 1s s p s c в

Слайд 68

Химическая связь, слайд 68
Катион парамагнитен , так как содержит неспаренный электрон на МО n 1 - 0 2 1 /2

Слайд 69

Химическая связь, слайд 69
Энергетическая диаграмма аниона H 2 - (H H - ) E AO (H) MO (H 2 ) AO (H - ) 1s 1s s p s c в

Слайд 70

Химическая связь, слайд 70
Анион парамагнитен , так как содержит неспаренный электрон на МО n 2 - 1 2 1 /2

Слайд 71

Химическая связь, слайд 71
р x р р x св P x (A) P x (B) - E В образовании молекул, состоящих из атомов 2-го периода, участвуют МО, полученные путем сложения и вычитания атомных орбиталей р-подуровней.

Слайд 72

Химическая связь, слайд 72
π р y р π р y св P y (A) P y (B) - E

Слайд 73

Химическая связь, слайд 73
π р z р π р z св P z (A) P z (B) - E

Слайд 74

Химическая связь, слайд 74
Энергетическая диаграмма молекулы N 2 E AO (N) MO (N 2 ) AO (N) p x px p px c в p x p y p y p z p z π р y р π р z р π р y св π р z св

Слайд 75

Химическая связь, слайд 75
Молекула диамагнитна , так как не содержит неспаренных электронов на МО n 6 - 0 2 3

Слайд 76

Химическая связь, слайд 76
12.3 Водородная связь - это особый вид меж- и внутримолекулярного взаимодействия, который описывается схемой: R 1 A - H ...... В R 2 , где А и В – сильно электроотрицательные атомы: F , О, N , реже С l и S.

Слайд 77

Химическая связь, слайд 77
Механизм образования водородной связи состоит в том, что поляризованный атом водорода внедряется в электронную оболочку соседнего, ковалентно с ним не связанного, атома.

Слайд 78

Химическая связь, слайд 78
Ввиду низкой прочности водородной связи, ее обозначают пунктиром или многоточием .

Слайд 79

Химическая связь, слайд 79
Межмолекулярная водородная связь приводит к ассоциации молекул и существенно влияет на физические свойства веществ: t кип , t пл , растворимость и др.

Слайд 80

Химическая связь, слайд 80
Например, температура кипения родственных соединений растет с увеличением их молярной массы. Однако эта зависимость может нарушаться. Соединения с водородной связью имеют аномально высокие температуры кипения .

Слайд 81

Химическая связь, слайд 81
M Зависимость температуры ки - пения водородных соединений от их молярной массы.

Слайд 82

Химическая связь, слайд 82
ПРИМЕРЫ СОЕДИНЕНИЙ С МЕЖМОЛЕКУЛЯРНОЙ ВОДОРОДНОЙ СВЯЗЬЮ 1) Вода Во льду молекула Н 2 О образует четыре водородные связи, что формирует его трехмерную ажурную структуру.

Слайд 83

Химическая связь, слайд 83
O H H H H O H O O H H H Ажурная структура льда

Слайд 84

Химическая связь, слайд 84
При плавлении льда часть водородных связей разрывается (при 20 о С их сохраняется 46%) и молекулы воды заполняют пустоты в структуре льда. С этим связана аномалия плотности воды.

Слайд 85

Химическая связь, слайд 85
Плотность льда меньше плотности жидкой воды(0,92 и 1,0 г/мл). Вследствие этого в зимнее время лед закрывает поверхность водоемов и, выполняя роль теплоизолятора, сохраняет в них жизнь.

Слайд 86

Химическая связь, слайд 86
Ассоциацию молекул воды в жидкой фазе можно представить схемой: ... Н О ... Н О ... Н О ... Н Н Н

Слайд 87

Химическая связь, слайд 87
Жидкая вода содержит как ассоциаты (кластеры), так и молекулы, не связанные водородными связями. Кластеры называют мерцающими, т.к. среднее время их жизни составляет 10 -10 с.

Слайд 88

Химическая связь, слайд 88

Слайд 89

Химическая связь, слайд 89
2) Фтороводородная кислота ..... Н F ..... Н F ..... Н F ..... 3) Спирты ( R OH) ..... Н О ..... Н О ..... Н О ..... R R R

Слайд 90

Химическая связь, слайд 90
Значение внутримолекулярных водородных связей заключается в том, что они участвуют в формировании пространственных структур биополимеров (белков, нуклеиновых кислот, полисахаридов).

Слайд 91

Химическая связь, слайд 91

Слайд 92

Химическая связь, слайд 92
Вторичная структура белков

Слайд 93

Химическая связь, слайд 93
Благодарим за внимание!!!
^ Наверх
X

Благодарим за оценку!

Мы будем признательны, если Вы так же поделитесь этой презентацией со своими друзьями и подписчиками.