k-tree

Общая химия

1. Вещество

Вещество и его строение, модель атома

2. Электронная конфигурация атома

Сколько электронов в атоме и где их искать?

3. Ион

Ионы - заряженые частицы, катионы и анионы

4. Единицы измерения

А.е.м., моль, концентрация

5. Химические соединения

Молекулы, химические соединения

6. Термохимия

Химическая термодинамика, система, энтальпия

7. Скорость химической реакции

Сколько времени займёт реакция? Что влияет на скорость реакции?

8. Химическое равновесие

Равновесие обратимых реакций. Принцип Ле Шателье. Влияние внешних факторов на равновесие

9. Законы термодинамики

Мера беспорядка, энергия вселенной, свободная энергия Гиббса

10. Окислительно-восстановительные реакции

Степень окисления. Окислитель. Восстановитель. Редокс

11. Электрохимия

Электрохимия. Электролиз. Гальванические элементы

12. Классы соединений

Основные классы химических соединений. Классификация

Неорганическая химия

Аналитическая химия

Органическая химия



Химические соединения

После прочтения статьи Вы узнаете, как образуются молекулы, какие процессы происходят при связи атомов и какие виды связей бывают

Химическое соединение - это вещество, состоящее из двух и более атомов, связанных между собой химической связью. Органические химические соединения описаны в разделе органическая химия.

Молекула

Различные атомы могут соединяться между собой и образовывать сложные соединения - молекулы. Примером молекулы может быть H2O - вода, HCl - соляная кислота или H2SO4 - серная кислота. Когда два атома находятся на близком расстоянии, их электронные облака могут перекрыться и образовать соединение - молекулу, при этом ядра атомов будут находиться внутри одного электронного облака.

На большом расстоянии атомы не взаимодействуют друг с другом, на некотором расстоянии атомы притягиваются друг к другу и на очень близких расстояниях атомы отталкиваются. В какой-то момент силы отталкивания и притяжения уравновешиваются и атомы могут соединиться в молекулу. На возникновение связи главным образом влияет электронная конфигурация каждого из атомов. Дело в том, что каждый электрон двигается по некоторой орбитали, т.е. обладает некоторым уровнем энергии. Образование связи между атомами обозначает создание общих электронных орбиталей, т.е. создаются другие, новые энергетические уровни, по которым двигаются электроны.

Молекулярные орбитали

Молекулярные орбитали - это метод, позволяющий определить конфигурацию электронной оболочки молекулы, а также её свойства. На каждом энергетическом уровне молекулярной орбитали, как и на атомной орбитали, располагаются два электрона. При этом уровни образуются так, что первый укрепляет связь между атомами, а следующий за ним ослабляет (разрыхляет) связь. На рисунке 2 показано, как выглядят σ- и π-связи в пространстве. На рисунке 1 показано перераспределение электронов с атомных орбиталей на молекулярные орбитали. Последовательность заполнений молекулярных орбиталей следующая: σ1s2 < σ1s2* < σ2s2 < σ2s2* < σ2px2 < π2py2 = π2pz2 < π2py2* = π2pz2* < σ2px2* и так далее. На первой молекулярной орбитали формируется σ-связь - это простая связь, которая в пространстве направлена по линии которая соединяет центры атомов, затем, на первом энергетическом уровне, образуется разрушающая σ-связь (помечена *) и так далее. Укрепляющая связь 1σ имеет меньший уровень энергии, чем 1s-орбиталь, разрыхляющая связь σ* имеет более высокий энергетический уровень, чем 1s-орбиталь, поэтому такое состояние неустойчиво: электронам с 1s-орбитали необходимо перейти в менее устойчивое состояние. Аналогична ситуация и с вышестоящими по энергии орбиталями.

Рис.1 Молекулярные орбитали Рис.1 Молекулярные орбитали. Энергетический уровень молекулярных орбиталей относительно атомных. Расположение электронов в молекуле N2.
Рис.2 Сигма и пи связь в молекуле между атомами Рис.2 Сигма- и пи-связи в молекуле между двумя атомами. При взаимодействии p-орбиталей образуются две π-связи и одна σ-связь

Магнитные свойства вещества

Магнитные свойства вещества определяются его электронной конфигурацией, вне зависимости от того, атом это или молекула. Если один или более электронов в оболочке находятся без пары, то вещество, образованное такими молекулами будет обладать парамагнитными свойствами - будет намагничиваться во внешнем магнитном поле. В противном случае вещество называется диамагнетиком: в присутствии магнитного поля намагничивается против направления поля и в отсутствие поля немагнитно.

Ионная связь

Самые распространённые типы связей в молекуле это: ковалентная, металлическая и ионная связи. Ионная связь основана на притяжении разноимённых зарядов - катионов и анионов. Например, катиону натрия Na+ для возврата в основное состояние необходим один электрон, аниону хлора Cl- необходимо отдать один электрон для возврата в основное состояние. Таким образом при взаимодействии Na+ и Cl-, в образованной молекуле они делят между собой один электрон, что позволяет им находиться в стабильном состоянии.


Следующая статья - Термохимия.

© 2015-2017 - K-Tree.ru
Копия материалов, размещённых на данном сайте, допускается только по письменному разрешению владельцев сайта.
По любым вопросам Вы можете связаться по почте info@k-tree.ru