ชนิดของพันธะเคมีในสูตร พันธะไอออนิกเกิดขึ้นได้อย่างไร: ตัวอย่าง

รูปที่ 1 รัศมีการโคจรของธาตุ (r a) และความยาวของพันธะเคมีหนึ่งอิเล็กตรอน (d)

พันธะเคมีหนึ่งอิเล็กตรอนที่ง่ายที่สุดถูกสร้างขึ้นโดยเวเลนซ์อิเล็กตรอนเดียว ปรากฎว่าอิเล็กตรอนหนึ่งตัวสามารถเก็บไอออนที่มีประจุบวกสองตัวไว้ในตัวเดียวได้ ในพันธะอิเล็กตรอน แรงผลักของคูลอมบ์ของอนุภาคที่มีประจุบวกจะถูกชดเชยโดยแรงคูลอมบ์ของการดึงดูดของอนุภาคเหล่านี้ไปยังอิเล็กตรอนที่มีประจุลบ เวเลนซ์อิเล็กตรอนกลายเป็นเรื่องธรรมดาในนิวเคลียสทั้งสองของโมเลกุล

ตัวอย่างของสารเคมีดังกล่าว ได้แก่ โมเลกุลไอออน: H 2 + , Li 2 + , Na 2 + , K 2 + , Rb 2 + , Cs 2 + :

พันธะโควาเลนต์มีขั้วเกิดขึ้นในโมเลกุลไดอะตอมมิกเฮเทอโรนิวเคลียร์ (รูปที่ 3) คู่อิเล็กตรอนพันธะในพันธะเคมีที่มีขั้วอยู่ใกล้กับอะตอมซึ่งมีศักยภาพในการแตกตัวเป็นไอออนครั้งแรกที่สูงกว่า

ระยะห่าง d ระหว่างนิวเคลียสของอะตอม ซึ่งกำหนดลักษณะโครงสร้างเชิงพื้นที่ของโมเลกุลมีขั้ว สามารถพิจารณาได้โดยประมาณว่าเป็นผลรวมของรัศมีโควาเลนต์ของอะตอมที่สอดคล้องกัน

การกำหนดลักษณะของสารมีขั้วบางชนิด

การเปลี่ยนคู่อิเล็กตรอนที่จับกับนิวเคลียสหนึ่งของโมเลกุลขั้วทำให้เกิดไดโพลไฟฟ้า (อิเล็กโทรไดนามิกส์) (รูปที่ 4)

ระยะห่างระหว่างจุดศูนย์ถ่วงของประจุบวกและลบเรียกว่า ความยาวของไดโพล ค่าขั้วของโมเลกุล เช่นเดียวกับขั้วของพันธะ ประเมินโดยค่าของโมเมนต์ไดโพล μ ซึ่งเป็นผลคูณของความยาวของไดโพล l ด้วยค่าประจุอิเล็กทรอนิกส์:

พันธะโควาเลนต์หลายตัว

พันธะโควาเลนต์หลายตัวแสดงแทนด้วยสารประกอบอินทรีย์ไม่อิ่มตัวที่มีพันธะเคมีสองและสาม เพื่ออธิบายธรรมชาติของสารประกอบไม่อิ่มตัว L. Pauling ได้แนะนำแนวคิดของพันธะซิกมาและ π ซึ่งเป็นการผสมข้ามพันธุ์ของออร์บิทัลของอะตอม

การผสมข้ามพันธุ์ของ Pauling สำหรับอิเล็กตรอน S- และ p-electron สองตัวทำให้สามารถอธิบายทิศทางของพันธะเคมีได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งการกำหนดค่าแบบจัตุรมุขของมีเทน เพื่ออธิบายโครงสร้างของเอทิลีน จำเป็นต้องแยกอิเล็กตรอน p หนึ่งตัวออกจากอิเล็กตรอน Sp 3 ที่เทียบเท่ากัน 4 ตัวของอะตอมของคาร์บอนเพื่อสร้างพันธะเพิ่มเติมที่เรียกว่า π-bond ในกรณีนี้ ออร์บิทัล Sp 2 -hybrid ที่เหลืออีกสามออร์บิทัลจะอยู่ในระนาบที่มุม 120° และสร้างพันธะหลัก เช่น โมเลกุลเอทิลีนแบบแบน (รูปที่ 5)

ในทฤษฎีใหม่ของ Pauling อิเลคตรอนจับทั้งหมดมีค่าเท่ากันและเท่ากันจากเส้นที่เชื่อมนิวเคลียสของโมเลกุล ทฤษฎีของ Pauling เกี่ยวกับพันธะเคมีที่โค้งงอได้คำนึงถึงการตีความทางสถิติของฟังก์ชันคลื่นโดย M. Born ซึ่งเป็นสหสัมพันธ์ของอิเล็กตรอนคูลอมบ์ ความหมายทางกายภาพปรากฏขึ้น - ลักษณะของพันธะเคมีถูกกำหนดโดยปฏิกิริยาทางไฟฟ้าของนิวเคลียสและอิเล็กตรอน ยิ่งอิเล็กตรอนมีพันธะมากเท่าใด ระยะห่างระหว่างนิวเคลียร์ก็จะยิ่งเล็กลงและพันธะเคมีระหว่างอะตอมของคาร์บอนก็จะยิ่งแข็งแกร่งขึ้น

พันธะเคมีสามศูนย์

การพัฒนาแนวคิดเพิ่มเติมเกี่ยวกับพันธะเคมีนั้นได้รับจากนักเคมีฟิสิกส์ชาวอเมริกัน W. Lipscomb ผู้พัฒนาทฤษฎีพันธะสามศูนย์สองอิเล็กตรอนและทฤษฎีทอพอโลยีที่ทำให้สามารถทำนายโครงสร้างของโบรอนไฮไดรด์บางชนิดได้ (โบรอนไฮไดรด์) ).

คู่ของอิเล็กตรอนในพันธะเคมีสามจุดจะพบร่วมกับนิวเคลียสของอะตอมสามตัว ในตัวแทนที่ง่ายที่สุดของพันธะเคมีสามศูนย์ - โมเลกุลไฮโดรเจนไอออน H 3 + คู่อิเล็กตรอนมีโปรตอนสามตัวในจำนวนทั้งหมดเดียว (รูปที่ 6)

มะเดื่อ 7. Diboran

การมีอยู่ของบอเรนที่มีพันธะสามศูนย์สองอิเล็กตรอนกับอะตอมไฮโดรเจน "สะพาน" ละเมิดหลักคำสอนของวาเลนซีที่เป็นที่ยอมรับ อะตอมของไฮโดรเจนซึ่งก่อนหน้านี้ถือว่าเป็นองค์ประกอบเดียวที่มีมาตรฐาน กลับกลายเป็นพันธะที่เหมือนกันกับสองอะตอมของโบรอนและกลายเป็นองค์ประกอบที่มีวาเลนต์อย่างเป็นทางการ ผลงานของ W. Lipscomb ในการถอดรหัสโครงสร้างของบอเรนช่วยขยายความเข้าใจเกี่ยวกับพันธะเคมี คณะกรรมการโนเบลได้รับรางวัล William Nunn Lipscomb Prize in Chemistry ในปี 1976 ด้วยถ้อยคำว่า "สำหรับการศึกษาโครงสร้างของบอเรน (บอโรไฮไดรต์) ซึ่งอธิบายปัญหาของพันธะเคมีได้ชัดเจน"

พันธะเคมีหลายศูนย์

มะเดื่อ 8. โมเลกุลเฟอร์โรซีน

มะเดื่อ 9. Dibenzenechromium

มะเดื่อ 10. Uranocene

พันธะทั้งสิบ (C-Fe) ในโมเลกุลเฟอร์โรซีนมีค่าเท่ากัน ระยะห่างระหว่างนิวเคลียร์ของ Fe-c คือ 2.04 Å อะตอมของคาร์บอนทั้งหมดในโมเลกุลเฟอร์โรซีนนั้นมีความยาวเท่ากันทั้งโครงสร้างและทางเคมี การเชื่อมต่อ CC 1.40 - 1.41 Å (สำหรับการเปรียบเทียบ ในน้ำมันเบนซิน ความยาวของพันธะ C-C คือ 1.39 Å) เปลือกอิเล็กตรอน 36 ตัวปรากฏขึ้นรอบอะตอมของเหล็ก

ไดนามิกของพันธะเคมี

พันธะเคมีค่อนข้างไดนามิก ดังนั้น พันธะโลหะจะเปลี่ยนเป็นพันธะโควาเลนต์ระหว่างการเปลี่ยนเฟสระหว่างการระเหยของโลหะ การเปลี่ยนสถานะโลหะจากของแข็งเป็นไอต้องใช้พลังงานจำนวนมาก

ในไอระเหย โลหะเหล่านี้ประกอบด้วยโมเลกุลไดอะตอมมิกที่เป็นเอกสิทธิ์และอะตอมอิสระ เมื่อไอโลหะควบแน่น พันธะโควาเลนต์จะกลายเป็นพันธะโลหะ

การระเหยของเกลือด้วยพันธะไอออนิกทั่วไป เช่น ฟลูออไรด์ของโลหะอัลคาไล นำไปสู่การทำลายพันธะไอออนิกและการก่อตัวของโมเลกุลไดอะตอมมิกเฮเทอโรนิวเคลียร์ที่มีพันธะโควาเลนต์แบบมีขั้ว ในกรณีนี้ จะเกิดการก่อตัวของโมเลกุลไดเมอร์ที่มีพันธะบริดจ์

การแสดงคุณลักษณะของพันธะเคมีในโมเลกุลของฟลูออไรด์ของโลหะอัลคาไลและไดเมอร์ของพันธะเคมี

ในระหว่างการควบแน่นของไอระเหยของฟลูออไรด์ของโลหะอัลคาไล พันธะโควาเลนต์แบบมีขั้วจะเปลี่ยนเป็นไอออนิกที่มีการก่อตัวของผลึกตาข่ายที่สอดคล้องกันของเกลือ

กลไกการเปลี่ยนโควาเลนต์เป็นพันธะโลหะ

รูปที่ 11 ความสัมพันธ์ระหว่างรัศมีการโคจรของคู่อิเล็กตรอน r e กับความยาวของพันธะเคมีโควาเลนต์ d

รูปที่ 12 การวางแนวของไดโพลของโมเลกุลไดอะตอมและการก่อตัวของชิ้นส่วนกระจุกแปดด้านที่บิดเบี้ยวระหว่างการควบแน่นของไอโลหะอัลคาไล

รูปที่ 13 การจัดเรียงนิวเคลียสที่มีศูนย์กลางอยู่ที่ร่างกายในผลึกโลหะอัลคาไลและข้อต่อ

แรงดึงดูดแบบกระจาย (แรงลอนดอน) ทำให้เกิดปฏิสัมพันธ์ระหว่างอะตอมและการก่อตัวของโมเลกุลไดอะตอมมิกที่เป็นเอกสิทธิ์จากอะตอมของโลหะอัลคาไล

การก่อตัวของพันธะโควาเลนต์โลหะและโลหะนั้นสัมพันธ์กับการเสียรูปของเปลือกอิเล็กตรอนของอะตอมที่มีปฏิสัมพันธ์ - วาเลนซ์อิเล็กตรอนสร้างพันธะคู่อิเล็กตรอนซึ่งความหนาแน่นของอิเล็กตรอนซึ่งกระจุกตัวอยู่ในช่องว่างระหว่างนิวเคลียสของอะตอมของโมเลกุลที่เกิดขึ้น ลักษณะเฉพาะของโมเลกุลไดอะตอมมิกแบบโฮโมนิวเคลียร์ของโลหะอัลคาไลคือพันธะโควาเลนต์ที่มีความยาว (3.6-5.8 เท่าของความยาวพันธะในโมเลกุลไฮโดรเจน) และพลังงานต่ำของการแตกร้าว

อัตราส่วนที่ระบุระหว่าง re และ d กำหนดการกระจายประจุไฟฟ้าที่ไม่สม่ำเสมอในโมเลกุล - ในส่วนตรงกลางของโมเลกุล ประจุไฟฟ้าเชิงลบของคู่อิเล็กตรอนที่จับได้จะเข้มข้น และที่ปลายของโมเลกุล - บวก ค่าไฟฟ้าสองแกนอะตอม

การกระจายประจุไฟฟ้าที่ไม่สม่ำเสมอทำให้เกิดเงื่อนไขสำหรับปฏิสัมพันธ์ของโมเลกุลเนื่องจากแรงในแนวดิ่ง (แรง Van der Waals) โมเลกุลของโลหะอัลคาไลมีแนวโน้มที่จะปรับทิศทางตัวเองในลักษณะที่ประจุไฟฟ้าตรงข้ามปรากฏในบริเวณใกล้เคียง เป็นผลให้แรงดึงดูดกระทำระหว่างโมเลกุล เนื่องจากการมีอยู่ของโมเลกุลโลหะอัลคาไลเข้าหากันและถูกดึงเข้าด้วยกันอย่างแน่นหนาไม่มากก็น้อย ในเวลาเดียวกัน การเสียรูปของพวกมันแต่ละตัวเกิดขึ้นภายใต้การกระทำของขั้วที่อยู่ใกล้เคียงของโมเลกุลที่อยู่ใกล้เคียง (รูปที่ 12)

อันที่จริง อิเลคตรอนจับของโมเลกุลไดอะตอมมิกเดิม เข้าสู่ สนามไฟฟ้าแกนอะตอมที่มีประจุบวกสี่แกนของโมเลกุลโลหะอัลคาไลแตกออกจากรัศมีการโคจรของอะตอมและกลายเป็นอิสระ

ในกรณีนี้ คู่อิเล็กตรอนพันธะจะกลายเป็นเรื่องปกติแม้สำหรับระบบที่มีไอออนบวกหกตัว การสร้างตะแกรงคริสตัลของโลหะเริ่มต้นที่ระยะคลัสเตอร์ ในตาข่ายคริสตัลของโลหะอัลคาไล โครงสร้างของตัวเชื่อมแสดงอย่างชัดเจน โดยมีรูปร่างแปดด้านที่บิดเบี้ยว - พีระมิดทรงสี่เหลี่ยม ความสูงและขอบของฐานเท่ากับค่าของการแปลค่าคงที่ ตาข่าย a w (รูปที่ 13)

ค่าคงที่ตาข่ายแปลน a w ของผลึกโลหะอัลคาไลเกินความยาวของพันธะโควาเลนต์ของโมเลกุลโลหะอัลคาไลอย่างมีนัยสำคัญ ดังนั้นจึงเป็นที่ยอมรับกันโดยทั่วไปว่าอิเล็กตรอนในโลหะมีสถานะอิสระ:

โครงสร้างทางคณิตศาสตร์ที่เกี่ยวข้องกับคุณสมบัติของอิเล็กตรอนอิสระในโลหะมักจะระบุด้วย "พื้นผิว Fermi" ซึ่งควรพิจารณาให้เป็นสถานที่ทางเรขาคณิตที่อิเล็กตรอนอาศัยอยู่โดยให้คุณสมบัติหลักของโลหะ - เพื่อนำกระแสไฟฟ้า

เมื่อเปรียบเทียบกระบวนการควบแน่นของไอระเหยของโลหะอัลคาไลกับกระบวนการควบแน่นของก๊าซ เช่น ไฮโดรเจน คุณลักษณะเฉพาะจะปรากฏในคุณสมบัติของโลหะ ดังนั้นหากปฏิกิริยาระหว่างโมเลกุลที่อ่อนแอปรากฏขึ้นระหว่างการควบแน่นของไฮโดรเจน จากนั้นในระหว่างการควบแน่นของไอโลหะจะมีลักษณะเฉพาะของกระบวนการของปฏิกิริยาเคมี การควบแน่นของไอโลหะนั้นเกิดขึ้นในหลายขั้นตอนและสามารถอธิบายได้โดยขบวนการต่อไปนี้: อะตอมอิสระ → โมเลกุลไดอะตอมมิกที่มีพันธะโควาเลนต์ → กระจุกโลหะ → โลหะขนาดกะทัดรัดที่มีพันธะโลหะ

อันตรกิริยาของโมเลกุลของโลหะอัลคาไลเฮไลด์นั้นมาพร้อมกับไดเมอไรเซชันของพวกมัน โมเลกุลไดเมอร์ถือได้ว่าเป็นควอดรูโพลไฟฟ้า (รูปที่ 15) ในปัจจุบัน เป็นที่ทราบกันดีถึงคุณสมบัติหลักของไดเมอร์โลหะอัลคาไล (ความยาวพันธะเคมีและมุมพันธะ)

ความยาวพันธะเคมีและมุมพันธะในไดเมอร์ของเมทัลเฮไลด์ (E 2 X 2) (เฟสแก๊ส)

E 2 X 2	X=F		X=Cl		X=Br		X=I
	d EF , Å		d ECl , Å		d Ebr , Å		d EI , Å
Li 2 X 2	1,75	105	2,23	108	2,35	110	2,54	116
นา 2 X 2	2,08	95	2,54	105	2,69	108	2,91	111
K2X2	2,35	88	2,86	98	3,02	101	3,26	104
Cs 2 X 2	2,56	79	3,11	91	3,29	94	3,54	94

ในกระบวนการควบแน่น การกระทำของแรงเคลื่อนตัวจะเพิ่มขึ้น ปฏิกิริยาระหว่างโมเลกุลจะมาพร้อมกับการก่อตัวของกระจุก และจากนั้นจึงกลายเป็นของแข็ง เฮไลด์โลหะอัลคาไลสร้างผลึกด้วยลูกบาศก์ขัดแตะแบบเรียบง่ายที่มีลูกบาศก์และมีศูนย์กลางอยู่ที่ลำตัว

ประเภทแลตทิซและค่าคงที่แลตทิซการแปลสำหรับเฮไลด์ของโลหะอัลคาไล

ในกระบวนการตกผลึก ระยะห่างระหว่างอะตอมจะเพิ่มขึ้นอีก ซึ่งนำไปสู่การกำจัดอิเล็กตรอนจากรัศมีการโคจรของอะตอมโลหะอัลคาไลและการถ่ายโอนอิเล็กตรอนไปยังอะตอมฮาโลเจนด้วยการก่อตัวของไอออนที่สอดคล้องกัน สนามแรงของไอออนจะกระจายอย่างสม่ำเสมอในทุกทิศทางในอวกาศ ในเรื่องนี้ ในผลึกโลหะอัลคาไล สนามแรงของแต่ละไอออนจะประสานกันโดยไม่มีไอออนหนึ่งตัวที่มีเครื่องหมายตรงข้ามกัน เนื่องจากเป็นเรื่องปกติที่จะแสดงถึงพันธะไอออนิกในเชิงคุณภาพ (Na + Cl -)

ในผลึกของสารประกอบไอออนิก แนวคิดของโมเลกุลสองไอออนอย่างง่ายของประเภท Na + Cl - และ Cs + Cl - สูญเสียความหมายไป เนื่องจากไอออนของโลหะอัลคาไลเกี่ยวข้องกับคลอไรด์ไอออนหกตัว (ในผลึกโซเดียมคลอไรด์) และแปดตัว คลอรีนไอออน (ในผลึกซีเซียมคลอไรด์ ในกรณีนี้ ระยะทางอินทรีออนิกทั้งหมดในผลึกจะเท่ากัน

หมายเหตุ

1. คู่มือเคมีอนินทรีย์ ค่าคงที่ของสารอนินทรีย์ - ม.: "เคมี", 2530 - ส. 124. - 320 หน้า
2. Lidin R.A. , Andreeva L.L. , Molochko V.A.คู่มือเคมีอนินทรีย์ ค่าคงที่ของสารอนินทรีย์ - ม.: "เคมี", 2530 - ส. 132-136 - 320 วิ
3. กันคิน วี.ยู. กันคิน หยู.วี.พันธะเคมีเกิดขึ้นได้อย่างไร และปฏิกิริยาเคมีดำเนินไปอย่างไร - M.: กลุ่มสำนักพิมพ์ "Border", 2007. - 320 p. - ไอ 978-5-94691296-9
4. Nekrasov B.V.วิชาเคมีทั่วไป. - M.: Goshimizdat, 1962. - S. 88. - 976 p.
5. พอลลิ่ง แอล.ลักษณะของพันธะเคมี / แก้ไขโดย Ya.K. Syrkin - ต่อ จากอังกฤษ. พ.ศ. ไดยัตกินา - M.-L.: Goshimizdat, 1947. - 440 p.
6. เคมีอินทรีย์เชิงทฤษฎี / ed. ร.ข. ฟรีดลินา - ต่อ จากอังกฤษ. ยู จี บันเดล - ม.: เอ็ด วรรณคดีต่างประเทศ 2506. - 365 น.
7. Lemenovsky D.A. , Levitsky M.M. Russian Chemical Journal (วารสาร Russian Chemical Society ตั้งชื่อตาม D.I. Mendeleev) - 2000. - ต. XLIV ฉบับที่ 6 - ส. 63-86.
8. พจนานุกรมสารานุกรมเคมี / Ch. เอ็ด I.L.Knunyants. - ม.: อ. สารานุกรม 2526 - ส. 607 - 792 หน้า
9. Nekrasov B.V.วิชาเคมีทั่วไป. - M.: Goshimizdat, 1962. - S. 679. - 976 p.
10. Lidin R.A. , Andreeva L.L. , Molochko V.A.คู่มือเคมีอนินทรีย์ ค่าคงที่ของสารอนินทรีย์ - ม.: "เคมี", 2530 - ส. 155-161 - 320 วิ
11. กิลเลสปี อาร์เรขาคณิตของโมเลกุล / ต่อ จากอังกฤษ. อี.ซี. Zasorina และ V.S. Mastryukov เอ็ด ยูเอ เพนตินา - M.: "Mir", 1975. - S. 49. - 278 p.
12. คู่มือของนักเคมี - ครั้งที่ 2, แก้ไข. และเพิ่มเติม - L.-M.: GNTI Chemical Literature, 1962. - T. 1 - S. 402-513. - 1072 น.
13. Lidin R.A. , Andreeva L.L. , Molochko V.A.คู่มือเคมีอนินทรีย์ ค่าคงที่ของสารอนินทรีย์ .. - M.: "เคมี", 1987. - S. 132-136 - 320 วิ
14. ซีแมน เจ.อิเล็กตรอนในโลหะ (รู้เบื้องต้นเกี่ยวกับทฤษฎีพื้นผิว Fermi) ความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์กายภาพ .. - 2505. - ต. 78 ฉบับที่ 2 - 291 น.

ดูสิ่งนี้ด้วย

• พันธะเคมี- บทความจากสารานุกรมแห่งสหภาพโซเวียตผู้ยิ่งใหญ่
• พันธะเคมี- Chemport.ru
• พันธะเคมี- สารานุกรมกายภาพ

BC Leon คือเจ้ามือรับแทงออนไลน์ชั้นนำในตลาดการพนัน บริษัทให้ความสำคัญเป็นพิเศษกับการบริการที่ราบรื่น การทำงานของพอร์ทัลยังได้รับการปรับปรุงอย่างต่อเนื่อง เพื่อความสะดวกของผู้ใช้ มีการสร้างกระจกเงาของ Leon

ไปส่องกระจก

กระจกลีออนคืออะไร

ในการเข้าถึงพอร์ทัลอย่างเป็นทางการของ BC Leon คุณต้องใช้มิเรอร์ มิเรอร์การทำงานทำให้ผู้ใช้มีข้อดีหลายประการ เช่น:

• การแข่งขันกีฬาที่หลากหลายซึ่งมีโอกาสสูง
• การให้โอกาสในการเล่นในโหมด Live การชมการแข่งขันจะเป็นกิจกรรมที่น่าสนใจ
• รายละเอียดเกี่ยวกับการแข่งขันที่จัดขึ้น;
• ส่วนต่อประสานที่ใช้งานง่ายซึ่งแม้แต่ผู้ใช้ที่ไม่มีประสบการณ์ก็สามารถเข้าใจได้อย่างรวดเร็ว

มิเรอร์การทำงานเป็นสำเนาของพอร์ทัลทางการ มีฟังก์ชันการทำงานที่เหมือนกันและฐานข้อมูลแบบซิงโครนัส การดำเนินการนี้จะไม่เปลี่ยนแปลงข้อมูลบัญชี นักพัฒนาจัดเตรียมความเป็นไปได้ในการปิดกั้นมิเรอร์การทำงาน มิฉะนั้นจะมีให้ในกรณีดังกล่าว สำเนาที่ถูกต้องเหล่านี้แจกจ่ายและควบคุมโดยพนักงานของ BC Leon หากคุณใช้มิเรอร์ที่ใช้งานได้ คุณสามารถเข้าถึงพอร์ทัลอย่างเป็นทางการของ BC Leon

ผู้ใช้จะหามิเรอร์ได้ไม่ยากเนื่องจากรายการของพวกเขาอาจมีการอัปเดต ด้วยการเข้าถึงแบบปิด ผู้เยี่ยมชมไซต์จะต้องติดตั้งแอปพลิเคชัน Leon สำหรับโทรศัพท์มือถือบนคอมพิวเตอร์ คุณต้องเปลี่ยน IP เป็นประเทศอื่นเนื่องจาก VPN หากต้องการเปลี่ยนตำแหน่งของผู้ใช้หรือผู้ให้บริการ คุณต้องใช้เบราว์เซอร์ TOP

นักพัฒนาได้จัดเตรียมความเป็นไปได้ต่างๆ ในการใช้มิเรอร์ ในการทำเช่นนี้ที่ด้านขวาของไซต์จะมีคำจารึกว่า "การเข้าถึงไซต์" ปุ่มสีเขียว "บายพาสบล็อก" ช่วยให้ผู้เล่นไปที่เมนูย่อยและเพิ่มบุ๊กมาร์กสากลลงในเบราว์เซอร์

นอกจากนี้ แอปพลิเคชันมือถือยังมอบความสะดวกสบายของผู้ใช้อีกด้วย หากคุณต้องการทราบที่อยู่ใหม่ของมิเรอร์พอร์ทัล คุณสามารถโทรไปที่หมายเลขโทรฟรี ช่อง @leonbets_official บน Telegram ช่วยให้คุณเข้าถึงมิเรอร์ได้ แอปพลิเคชัน Leonacsess Windows ให้คุณเข้าถึงไซต์ได้ตลอดเวลา วิธีการเหล่านี้ทำให้ผู้เล่นสามารถเข้าถึงมิเรอร์ที่ใช้งานได้

เหตุใดเว็บไซต์หลัก Leon จึงถูกบล็อก

นี่เป็นเพราะการกระทำของบริการ Roskomnadzor เนื่องจากไม่มีใบอนุญาตให้ดำเนินกิจกรรมการเดิมพัน Blue Leon ไม่ได้รับใบอนุญาตเพื่อให้ผู้เล่นไม่จ่ายเงิน 13% ของเงินรางวัล

วิธีการลงทะเบียนในมิเรอร์ Leonbets

การลงทะเบียนบนเว็บไซต์นี้ง่ายกว่าทางการมาก ผู้ใช้ไม่จำเป็นต้องลงทะเบียนในสองพอร์ทัล ซึ่งใช้เวลาถึงสองวัน หากคุณชอบกระจกทำงาน ขั้นตอนนี้ก็จะง่ายที่สุด

ในการดำเนินการนี้ ผู้ใช้จะต้องกรอกข้อมูลเกี่ยวกับชื่อเต็ม ผู้ติดต่อเท่านั้น คุณต้องตัดสินใจเกี่ยวกับสกุลเงิน ระบุวันเดือนปีเกิดและที่อยู่บ้าน คุณต้องสมัครรับจดหมายข่าวด้วย นี้จะช่วยให้คุณได้รับข้อมูลจากเจ้ามือรับแทงอย่างรวดเร็ว ผู้ใช้ที่ลงทะเบียนจะได้รับโอกาสในการเข้าถึงบัญชีส่วนตัวซึ่งช่วยให้คุณสามารถเดิมพันการแข่งขันเหตุการณ์ได้ หากคุณประสบปัญหาใด ๆ คุณสามารถติดต่อบริการสนับสนุนด้านเทคนิค

สารประกอบเคมีทั้งหมดเกิดขึ้นจากการก่อตัวของพันธะเคมี และขึ้นอยู่กับชนิดของอนุภาคที่เชื่อมต่ออยู่หลายประเภท พื้นฐานที่สุด- เหล่านี้เป็นขั้วโควาเลนต์ โควาเลนต์ไม่มีขั้ว โลหะ และอิออน วันนี้เราจะมาพูดถึงเรื่องไอออนิก

ติดต่อกับ

ไอออนคืออะไร

มันถูกสร้างขึ้นระหว่างสองอะตอม - ตามกฎแล้วโดยที่ความแตกต่างของอิเล็กโตรเนกาติวีตี้ระหว่างพวกมันนั้นมีขนาดใหญ่มาก อิเล็กโตรเนกาติวีตี้ของอะตอมและไอออนถูกประเมินตามมาตราส่วนโพลลิ่ง

ดังนั้นเพื่อพิจารณาคุณสมบัติของสารประกอบอย่างถูกต้องจึงได้แนะนำแนวคิดเรื่องความเป็นไอออน คุณลักษณะนี้ช่วยให้คุณสามารถกำหนดจำนวนเปอร์เซ็นต์ของพันธะเฉพาะที่เป็นไอออนิกได้

สารประกอบที่มีความเป็นไอออนสูงสุดคือซีเซียมฟลูออไรด์ ซึ่งมีค่าประมาณ 97% พันธะไอออนิกเป็นลักษณะเฉพาะสำหรับสารที่เกิดจากอะตอมของโลหะที่อยู่ในกลุ่มที่หนึ่งและสองของตาราง D.I. Mendeleev และอะตอมของอโลหะในกลุ่มที่หกและเจ็ดของตารางเดียวกัน

บันทึก!เป็นที่น่าสังเกตว่าไม่มีสารประกอบใดที่ความสัมพันธ์เป็นแบบไอออนิกเพียงอย่างเดียว สำหรับธาตุที่ค้นพบในปัจจุบัน เป็นไปไม่ได้ที่จะบรรลุความแตกต่างทางอิเล็กโตรเนกาติวีตีอย่างมากจนได้สารประกอบไอออนิก 100% ดังนั้น คำจำกัดความของพันธะไอออนิกจึงไม่ถูกต้องทั้งหมด เนื่องจากจริงๆ แล้วมีการพิจารณาสารประกอบที่มีอันตรกิริยาไอออนิกบางส่วน

เหตุใดจึงมีการแนะนำคำนี้หากปรากฏการณ์ดังกล่าวไม่มีอยู่จริง? ความจริงก็คือวิธีการนี้ช่วยอธิบายความแตกต่างหลายประการในคุณสมบัติของเกลือ ออกไซด์ และสารอื่นๆ ตัวอย่างเช่น เหตุใดจึงละลายได้สูงในน้ำ และ สารละลายสามารถนำไฟฟ้าได้. ไม่สามารถอธิบายได้จากตำแหน่งอื่น

กลไกการศึกษา

การก่อตัวของพันธะไอออนิกจะเกิดขึ้นได้ก็ต่อเมื่อตรงตามเงื่อนไขสองประการ: ถ้าอะตอมของโลหะมีส่วนร่วมในปฏิกิริยาสามารถปล่อยอิเล็กตรอนที่ระดับพลังงานสุดท้ายได้อย่างง่ายดายและอะตอมที่ไม่ใช่โลหะสามารถรับอิเล็กตรอนเหล่านี้ได้ . อะตอมของโลหะเป็นตัวรีดิวซ์โดยเนื้อแท้ กล่าวคือ พวกมันมีความสามารถ การหดตัวของอิเล็กตรอน.

เนื่องจากระดับพลังงานสุดท้ายในโลหะสามารถมีได้ตั้งแต่หนึ่งถึงสามอิเล็กตรอนและรัศมีของอนุภาคนั้นค่อนข้างใหญ่ ดังนั้นแรงปฏิสัมพันธ์ของนิวเคลียสกับอิเล็กตรอนที่ระดับสุดท้ายจึงมีขนาดเล็กมากจนปล่อยทิ้งไว้ได้ง่าย สำหรับอโลหะ สถานการณ์จะแตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง พวกเขามี รัศมีเล็กและจำนวนอิเล็กตรอนของตัวเองที่ระดับสุดท้ายสามารถมีได้ตั้งแต่สามถึงเจ็ด

และปฏิสัมพันธ์ระหว่างพวกมันกับนิวเคลียสเชิงบวกนั้นค่อนข้างแรง แต่อะตอมใดๆ มีแนวโน้มที่จะทำให้ระดับพลังงานสมบูรณ์ ดังนั้นอะตอมที่ไม่ใช่โลหะจึงมักจะได้รับอิเล็กตรอนที่หายไป

และเมื่อสองอะตอมมาบรรจบกัน - โลหะและอโลหะ จะเกิดการเปลี่ยนแปลงของอิเล็กตรอนจากอะตอมของโลหะเป็นอะตอมที่ไม่ใช่โลหะ และเกิดปฏิกิริยาเคมีขึ้น

แผนภาพการเชื่อมต่อ

รูปแสดงให้เห็นอย่างชัดเจนว่าการก่อตัวของพันธะไอออนิกเกิดขึ้นได้อย่างไร ในขั้นต้น มีอะตอมโซเดียมและคลอรีนที่มีประจุเป็นกลาง

ตัวแรกมีอิเล็กตรอน 1 ตัวที่ระดับพลังงานสุดท้าย ตัวที่สองมี 7 ตัว ถัดไป อิเล็กตรอนจะส่งผ่านจากโซเดียมไปยังคลอรีนและเกิดสองไอออน ซึ่งผสมผสานกันจนเกิดเป็นสาร ไอออนคืออะไร? ไอออนเป็นอนุภาคที่มีประจุซึ่ง จำนวนโปรตอนไม่เท่ากับจำนวนอิเล็กตรอน.

ความแตกต่างจากชนิดโควาเลนต์

พันธะไอออนิกเนื่องจากความจำเพาะของมันไม่มีทิศทาง นี่เป็นเพราะความจริงที่ว่าสนามไฟฟ้าของไอออนเป็นทรงกลมในขณะที่มันลดลงหรือเพิ่มขึ้นอย่างสม่ำเสมอในทิศทางเดียวโดยปฏิบัติตามกฎเดียวกัน

ต่างจากโควาเลนต์ซึ่งเกิดจากการทับซ้อนกันของเมฆอิเล็กตรอน

ข้อแตกต่างประการที่สองคือ พันธะโควาเลนต์อิ่มตัว. มันหมายความว่าอะไร? จำนวนเมฆอิเล็กทรอนิกส์ที่สามารถมีส่วนร่วมในการโต้ตอบมีจำกัด

และในไอออนหนึ่งเนื่องจากสนามไฟฟ้ามีรูปร่างเป็นทรงกลมจึงสามารถรวมกับไอออนได้ไม่ จำกัด จำนวน ก็เลยบอกได้เลยว่าไม่อิ่ม

นอกจากนี้ยังสามารถระบุคุณสมบัติอื่นๆ ได้อีกหลายประการ:

1. พลังงานพันธะเป็นลักษณะเชิงปริมาณ และขึ้นอยู่กับปริมาณพลังงานที่ต้องใช้เพื่อทำลายมัน ขึ้นอยู่กับสองเกณฑ์ - ความยาวพันธะและประจุไอออนมีส่วนร่วมในการก่อตัวของมัน พันธะจะแข็งแรงกว่า ความยาวที่สั้นกว่า และประจุของไอออนที่ก่อตัวขึ้นก็จะยิ่งมากขึ้น
2. ความยาว - เกณฑ์นี้ได้รับการกล่าวถึงในย่อหน้าก่อนหน้าแล้ว ขึ้นอยู่กับรัศมีของอนุภาคที่เกี่ยวข้องกับการก่อตัวของสารประกอบเท่านั้น รัศมีของอะตอมเปลี่ยนแปลงดังนี้: ระยะเวลาลดลงตามหมายเลขซีเรียลที่เพิ่มขึ้นและเพิ่มขึ้นในกลุ่ม

สารที่มีพันธะไอออนิก

เป็นลักษณะของสารประกอบเคมีจำนวนมาก นี่เป็นส่วนใหญ่ของเกลือทั้งหมด รวมทั้งเกลือแกงที่รู้จักกันดี มันเกิดขึ้นในสารประกอบทั้งหมดที่มีโดยตรง การสัมผัสระหว่างโลหะและอโลหะ. ต่อไปนี้คือตัวอย่างบางส่วนของสารที่มีพันธะไอออนิก:

• โซเดียมและโพแทสเซียมคลอไรด์
• ซีเซียมฟลูออไรด์,
• แมกนีเซียมออกไซด์

นอกจากนี้ยังสามารถปรากฏในสารประกอบที่ซับซ้อน

ตัวอย่างเช่น แมกนีเซียมซัลเฟต

นี่คือสูตรของสารที่มีพันธะไอออนิกและโควาเลนต์:

พันธะไอออนิกจะเกิดขึ้นระหว่างออกซิเจนกับแมกนีเซียมไอออน แต่กำมะถันและเชื่อมต่อถึงกันด้วยความช่วยเหลือของขั้วโควาเลนต์

จากที่เราสามารถสรุปได้ว่าพันธะไอออนิกเป็นลักษณะของสารประกอบทางเคมีที่ซับซ้อน

พันธะไอออนิกในวิชาเคมีคืออะไร

ประเภทของพันธะเคมี - ไอออนิก โควาเลนต์ เมทัลลิก

บทสรุป

คุณสมบัติขึ้นอยู่กับอุปกรณ์โดยตรง ตาข่ายคริสตัล. ดังนั้น สารประกอบทั้งหมดที่มีพันธะไอออนิกสามารถละลายได้ดีในน้ำและตัวทำละลายที่มีขั้วอื่น ๆ ตัวนำและเป็นไดอิเล็กทริก ในขณะเดียวกันก็ค่อนข้างทนไฟและเปราะ คุณสมบัติของสารเหล่านี้มักใช้ในการสร้างเครื่องใช้ไฟฟ้า

เนื่องจากโมเลกุลของสารอนินทรีย์และอินทรีย์จะเกิดขึ้น พันธะเคมีปรากฏขึ้นระหว่างปฏิกิริยาของสนามไฟฟ้าที่สร้างขึ้นโดยนิวเคลียสและอิเล็กตรอนของอะตอม ดังนั้นการก่อตัวของพันธะเคมีโควาเลนต์จึงสัมพันธ์กับลักษณะทางไฟฟ้า

การเชื่อมต่อคืออะไร

คำนี้หมายถึงผลของการกระทำของอะตอมตั้งแต่สองอะตอมขึ้นไปซึ่งนำไปสู่การก่อตัวของระบบ polyatomic ที่แข็งแกร่ง พันธะเคมีประเภทหลักเกิดขึ้นเมื่อพลังงานของอะตอมที่ทำปฏิกิริยาลดลง ในกระบวนการสร้างพันธะ อะตอมจะพยายามทำให้เปลือกอิเล็กตรอนของพวกมันสมบูรณ์

ประเภทการสื่อสาร

ในวิชาเคมี พันธะมีหลายประเภท: อิออน โควาเลนต์ เมทัลลิก พันธะโควาเลนต์มีสองประเภท: แบบมีขั้วและแบบไม่มีขั้ว

กลไกการสร้างมันคืออะไร? พันธะเคมีแบบไม่มีขั้วแบบโควาเลนต์เกิดขึ้นระหว่างอะตอมของอโลหะที่เหมือนกันซึ่งมีอิเล็กโตรเนกาติวีตี้เหมือนกัน ในกรณีนี้จะเกิดคู่อิเล็กตรอนทั่วไปขึ้น

พันธะไม่มีขั้ว

ตัวอย่างของโมเลกุลที่มีพันธะเคมีแบบไม่มีขั้ว ได้แก่ ฮาโลเจน ไฮโดรเจน ไนโตรเจน ออกซิเจน

การเชื่อมต่อนี้ถูกค้นพบครั้งแรกในปี 1916 โดยนักเคมีชาวอเมริกัน ลูอิส ประการแรก เขาเสนอสมมติฐาน และได้รับการยืนยันหลังจากการยืนยันการทดลองเท่านั้น

พันธะเคมีโควาเลนต์สัมพันธ์กับอิเล็กโตรเนกาติวีตี้ สำหรับอโลหะจะมีมูลค่าสูง ในระหว่างปฏิกิริยาทางเคมีของอะตอม เป็นไปไม่ได้เสมอที่จะถ่ายโอนอิเล็กตรอนจากอะตอมหนึ่งไปยังอีกอะตอมหนึ่ง เป็นผลให้พวกมันถูกรวมเข้าด้วยกัน พันธะเคมีโควาเลนต์ที่แท้จริงปรากฏขึ้นระหว่างอะตอม ชั้นประถมศึกษาปีที่ 8 ของหลักสูตรปกติของโรงเรียนเกี่ยวข้องกับการพิจารณาโดยละเอียดเกี่ยวกับการสื่อสารหลายประเภท

สารที่มีพันธะประเภทนี้ภายใต้สภาวะปกติ ได้แก่ ของเหลว ก๊าซ และของแข็งที่มีจุดหลอมเหลวต่ำ

ประเภทของพันธะโควาเลนต์

มาพูดถึงประเด็นนี้กันดีกว่า พันธะเคมีมีกี่ประเภท? พันธะโควาเลนต์มีอยู่ในการแลกเปลี่ยน ตัวแปรตัวรับและตัวรับ

ประเภทแรกมีลักษณะเฉพาะโดยการส่งคืนอิเล็กตรอนที่ไม่มีการจับคู่หนึ่งอะตอมโดยแต่ละอะตอมสู่การก่อตัวของพันธะอิเล็กทรอนิกส์ทั่วไป

อิเล็กตรอนที่รวมกันเป็นพันธะร่วมกันต้องมีสปินตรงกันข้าม ไฮโดรเจนถือได้ว่าเป็นตัวอย่างของพันธะโควาเลนต์ประเภทนี้ เมื่ออะตอมเข้าใกล้กัน เมฆอิเล็กตรอนของพวกมันจะทะลุผ่านกัน ซึ่งทางวิทยาศาสตร์เรียกว่าเมฆอิเล็กตรอนที่ทับซ้อนกัน เป็นผลให้ความหนาแน่นของอิเล็กตรอนระหว่างนิวเคลียสเพิ่มขึ้นและพลังงานของระบบลดลง

ที่ระยะทางต่ำสุด นิวเคลียสของไฮโดรเจนจะผลักกัน ส่งผลให้มีระยะห่างที่เหมาะสมที่สุด

ในกรณีของพันธะโควาเลนต์ประเภทผู้บริจาค-ผู้รับ อนุภาคหนึ่งมีอิเล็กตรอน เรียกว่าผู้บริจาค อนุภาคที่สองมีเซลล์อิสระที่จะวางอิเล็กตรอนคู่หนึ่ง

โมเลกุลขั้ว

พันธะโควาเลนต์มีขั้วเกิดขึ้นได้อย่างไร? เกิดขึ้นในสถานการณ์เหล่านั้นเมื่ออะตอมที่ถูกพันธะของอโลหะมีอิเล็กโตรเนกาติวีตี้ต่างกัน ในกรณีเช่นนี้ อิเลคตรอนที่เข้าสังคมจะอยู่ใกล้อะตอมมากขึ้น ซึ่งมีค่าอิเล็กโตรเนกาติวีตี้สูงกว่า ตัวอย่างของพันธะโควาเลนต์มีขั้ว สามารถพิจารณาพันธะที่เกิดขึ้นในโมเลกุลไฮโดรเจนโบรไมด์ได้ ที่นี่อิเล็กตรอนสาธารณะที่รับผิดชอบการก่อตัวของพันธะโควาเลนต์นั้นอยู่ใกล้กับโบรมีนมากกว่าไฮโดรเจน สาเหตุของปรากฏการณ์นี้คือโบรมีนมีค่าอิเล็กโตรเนกาติวีตี้สูงกว่าไฮโดรเจน

วิธีการกำหนดพันธะโควาเลนต์

จะระบุพันธะเคมีขั้วโควาเลนต์ได้อย่างไร? ในการทำเช่นนี้ คุณต้องรู้องค์ประกอบของโมเลกุล ถ้ามันประกอบด้วยอะตอมของธาตุต่าง ๆ ก็จะมีพันธะโควาเลนต์ในโมเลกุล โมเลกุลที่ไม่มีขั้วประกอบด้วยอะตอมขององค์ประกอบทางเคมีหนึ่งชนิด ในบรรดางานเหล่านั้นที่เสนอให้เป็นส่วนหนึ่งของหลักสูตรเคมีของโรงเรียน มีงานที่เกี่ยวข้องกับการระบุประเภทของการเชื่อมต่อ งานประเภทนี้รวมอยู่ในงานของการรับรองขั้นสุดท้ายในวิชาเคมีในชั้นประถมศึกษาปีที่ 9 เช่นเดียวกับในการทดสอบการสอบแบบรวมศูนย์ในวิชาเคมีในชั้นประถมศึกษาปีที่ 11

พันธะไอออนิก

อะไรคือความแตกต่างระหว่างพันธะเคมีโควาเลนต์และไอออนิก? หากพันธะโควาเลนต์เป็นลักษณะของอโลหะ ก็จะเกิดพันธะไอออนิกขึ้นระหว่างอะตอมที่มีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญในอิเล็กโตรเนกาติวีตี ตัวอย่างเช่น นี่เป็นเรื่องปกติสำหรับสารประกอบขององค์ประกอบของกลุ่มที่หนึ่งและสองของกลุ่มย่อยหลักของ PS (โลหะอัลคาไลและโลหะอัลคาไลน์เอิร์ท) และองค์ประกอบของกลุ่มที่ 6 และ 7 ของกลุ่มย่อยหลักของตารางธาตุ (chalcogens และฮาโลเจน)

เกิดจากการดึงดูดด้วยไฟฟ้าสถิตของไอออนที่มีประจุตรงข้ามกัน

คุณสมบัติของพันธะไอออนิก

เนื่องจากสนามแรงของไอออนที่มีประจุตรงข้ามมีการกระจายอย่างเท่าเทียมกันในทุกทิศทาง แต่ละสนามจึงสามารถดึงดูดอนุภาคที่อยู่ตรงข้ามในเครื่องหมายกับตัวเองได้ นี่เป็นลักษณะการไม่กำหนดทิศทางของพันธะไอออนิก

ปฏิสัมพันธ์ของไอออนสองตัวที่มีสัญญาณตรงกันข้ามไม่ได้หมายความถึงการชดเชยซึ่งกันและกันอย่างสมบูรณ์ของสนามแรงแต่ละแห่ง สิ่งนี้มีส่วนช่วยในการรักษาความสามารถในการดึงดูดไอออนในทิศทางอื่นดังนั้นจึงสังเกตความไม่อิ่มตัวของพันธะไอออนิก

ในสารประกอบไอออนิก ไอออนแต่ละตัวมีความสามารถในการดึงดูดไอออนอื่นๆ จำนวนหนึ่งโดยมีสัญญาณตรงข้ามกับตัวมันเอง เพื่อสร้างโครงผลึกไอออนิก ไม่มีโมเลกุลในคริสตัลดังกล่าว ไอออนแต่ละตัวถูกล้อมรอบด้วยสารด้วยจำนวนไอออนที่มีเครื่องหมายต่างกัน

การเชื่อมต่อโลหะ

พันธะเคมีประเภทนี้มีลักษณะเฉพาะบางประการ โลหะมีจำนวนออร์บิทัลวาเลนซ์มากเกินไปโดยขาดอิเล็กตรอน

เมื่ออะตอมแต่ละอะตอมเข้าใกล้กัน วาเลนซ์ออร์บิทัลของพวกมันจะคาบเกี่ยวกัน ซึ่งทำให้อิเล็กตรอนเคลื่อนที่อย่างอิสระจากออร์บิทัลหนึ่งไปยังอีกออร์บิทัลหนึ่ง ทำให้เกิดการเชื่อมต่อระหว่างอะตอมของโลหะทั้งหมด อิเล็กตรอนอิสระเหล่านี้เป็นคุณสมบัติหลักของพันธะโลหะ มันไม่มีความอิ่มตัวและทิศทางเนื่องจากวาเลนซ์อิเล็กตรอนจะกระจายไปทั่วคริสตัลอย่างสม่ำเสมอ การปรากฏตัวของอิเล็กตรอนอิสระในโลหะอธิบายคุณสมบัติทางกายภาพบางประการ: ความมันวาวของโลหะ, ความเป็นพลาสติก, ความอ่อนนุ่ม, การนำความร้อน และความทึบ

พันธะโควาเลนต์ชนิดหนึ่ง

มันถูกสร้างขึ้นระหว่างอะตอมไฮโดรเจนกับองค์ประกอบที่มีอิเล็กโตรเนกาติวีตี้สูง มีพันธะไฮโดรเจนภายในและระหว่างโมเลกุล พันธะโควาเลนต์ชนิดนี้มีความเปราะบางที่สุด เนื่องจากการกระทำของแรงไฟฟ้าสถิต อะตอมของไฮโดรเจนมีรัศมีขนาดเล็ก และเมื่ออิเล็กตรอนตัวนี้ถูกแทนที่หรือถูกปล่อยออกไป ไฮโดรเจนจะกลายเป็นไอออนบวกที่ทำหน้าที่กับอะตอมที่มีอิเล็กโตรเนกาติวีตี้สูง

คุณสมบัติเฉพาะของพันธะโควาเลนต์ ได้แก่ ความอิ่มตัว ทิศทาง ความสามารถในการโพลาไรซ์ ขั้ว ตัวบ่งชี้แต่ละตัวเหล่านี้มีค่าที่แน่นอนสำหรับสารประกอบที่เกิดขึ้น ตัวอย่างเช่น ทิศทางที่กำหนดโดยรูปทรงเรขาคณิตของโมเลกุล

m การกำหนดพันธะเคมี

m ประเภทของพันธะเคมี

m วิธีการของพันธะเวเลนซ์;

ม. ลักษณะสำคัญของพันธะโควาเลนต์

กลไกลสำหรับการก่อตัวของพันธะโควาเลนต์

ม. สารประกอบเชิงซ้อน

m วิธีการของออร์บิทัลระดับโมเลกุล

เมตร ปฏิสัมพันธ์ระหว่างโมเลกุล

การกำหนดพันธะเคมี

พันธะเคมีเรียกว่าปฏิสัมพันธ์ระหว่างอะตอมซึ่งนำไปสู่การก่อตัวของโมเลกุลหรือไอออนและการยึดเกาะที่แข็งแกร่งของอะตอมไว้ใกล้กัน

พันธะเคมีมีลักษณะทางอิเล็กทรอนิกส์นั่นคือเกิดขึ้นเนื่องจากปฏิสัมพันธ์ของเวเลนซ์อิเล็กตรอน ขึ้นอยู่กับการกระจายของเวเลนซ์อิเล็กตรอนในโมเลกุล พันธะประเภทต่อไปนี้มีความโดดเด่น: ไอออนิก โควาเลนต์ เมทัลลิก ฯลฯ พันธะไอออนิกถือได้ว่าเป็นกรณีจำกัดของพันธะโควาเลนต์ระหว่างอะตอมที่แตกต่างกันอย่างมากในธรรมชาติ

ประเภทของพันธะเคมี

พันธะไอออนิก

บทบัญญัติหลักของทฤษฎีสมัยใหม่ของพันธะไอออนิก

1. ) พันธะไอออนิกเกิดขึ้นระหว่างปฏิกิริยาขององค์ประกอบที่แตกต่างกันอย่างมากในคุณสมบัติซึ่งก็คือระหว่างโลหะกับอโลหะ

2. ) การก่อตัวของพันธะเคมีอธิบายโดยความปรารถนาของอะตอมเพื่อให้ได้เปลือกนอกแปดอิเล็กตรอนที่เสถียร (s 2 p 6)

Ca: 1s 2 2s 2p 6 3s 2p 6 4s 2

Ca 2+ : 1s 2 2s 2 p 6 3s 2 p 6

Cl: 1s 2 2s 2p 6 3s 2p 5

Cl–: 1s 2 2s 2 p 6 3s 2 p 6

3.) ไอออนที่มีประจุตรงข้ามเกิดขึ้นอยู่ใกล้กันเนื่องจากแรงดึงดูดของไฟฟ้าสถิต

4. ) พันธะอิออนไม่ได้ถูกกำหนดไว้

5.) ไม่มีพันธะไอออนิกอย่างหมดจด เนื่องจากพลังงานไอออไนเซชันมีมากกว่าพลังงานของความสัมพันธ์ของอิเล็กตรอน การเปลี่ยนแปลงที่สมบูรณ์ของอิเล็กตรอนจึงไม่เกิดขึ้นแม้แต่ในกรณีของอะตอมคู่หนึ่งที่มีความต่างศักย์ไฟฟ้าต่างกันมาก ดังนั้น เราสามารถพูดถึงส่วนแบ่งของอิออไนซิตีของพันธะได้ ความเป็นไอออนของพันธะสูงสุดเกิดขึ้นในฟลูออไรด์และคลอไรด์ขององค์ประกอบ s ดังนั้นในคริสตัล RbCl, KCl, NaCl และ NaF เท่ากับ 99, 98, 90 และ 97% ตามลำดับ

พันธะโควาเลนต์

บทบัญญัติหลักของทฤษฎีสมัยใหม่ของพันธะโควาเลนต์

1.) พันธะโควาเลนต์เกิดขึ้นระหว่างธาตุที่มีคุณสมบัติใกล้เคียงกัน กล่าวคือ อโลหะ

2.) แต่ละองค์ประกอบมีอิเล็กตรอน 1 ตัวสำหรับการก่อตัวของพันธะ และการหมุนของอิเล็กตรอนจะต้องไม่ขนานกัน

3.) ถ้าพันธะโควาเลนต์เกิดขึ้นจากอะตอมของธาตุเดียวกัน พันธะนี้จะไม่มีขั้ว นั่นคือ คู่อิเล็กตรอนทั่วไปจะไม่ถูกเปลี่ยนไปยังอะตอมใดๆ ถ้าพันธะโควาเลนต์เกิดจากอะตอมที่ต่างกัน 2 อะตอม คู่อิเล็กตรอนทั่วไปจะเปลี่ยนไปเป็นอะตอมที่มีอิเล็กตรอนมากที่สุด พันธะโควาเลนต์ขั้ว.

4.) เมื่อเกิดพันธะโควาเลนต์ เมฆอิเล็กตรอนของอะตอมที่มีปฏิสัมพันธ์จะทับซ้อนกัน ส่งผลให้บริเวณที่มีความหนาแน่นของอิเล็กตรอนเพิ่มขึ้นปรากฏขึ้นในช่องว่างระหว่างอะตอม ดึงดูดนิวเคลียสที่มีประจุบวกของอะตอมที่มีปฏิสัมพันธ์และจับไว้ใกล้ กันและกัน. ส่งผลให้พลังงานของระบบลดลง (รูปที่ 14) อย่างไรก็ตามด้วยวิธีการของอะตอมที่แรงมากแรงผลักของนิวเคลียสจะเพิ่มขึ้น ดังนั้นจึงมีระยะห่างที่เหมาะสมระหว่างนิวเคลียส ( ความยาวพันธะ, lโดยที่ระบบมีพลังงานน้อยที่สุด ในสถานะนี้พลังงานจะถูกปล่อยออกมาเรียกว่าพลังงานผูกมัด - E St.

ข้าว. รูปที่ 14. การพึ่งพาพลังงานของระบบของอะตอมไฮโดรเจนสองอะตอมที่มีขนาน (1) และขนานกัน (2) หมุนไปตามระยะห่างระหว่างนิวเคลียส (E คือพลังงานของระบบ Eb คือพลังงานยึดเหนี่ยว r คือระยะทาง ระหว่างนิวเคลียส lคือความยาวของพันธะ)

มีการใช้วิธีการสองวิธีในการอธิบายพันธะโควาเลนต์: วิธีพันธะวาเลนซ์ (BC) และวิธีการโคจรของโมเลกุล (MMO)

วิธีการบอนด์วาเลนซ์

วิธีการ VS ขึ้นอยู่กับบทบัญญัติต่อไปนี้:

1. พันธะเคมีโควาเลนต์เกิดขึ้นจากอิเล็กตรอนสองตัวที่มีการหมุนในทิศทางตรงกันข้าม และคู่อิเล็กตรอนนี้เป็นของอะตอมสองอะตอม การรวมกันของพันธะสองศูนย์สองอิเล็กตรอนซึ่งสะท้อนโครงสร้างอิเล็กทรอนิกส์ของโมเลกุลเรียกว่า แผนวาเลนท์

2. ยิ่งพันธะโควาเลนต์แข็งแกร่งมากเท่าไร เมฆอิเล็กตรอนที่มีปฏิสัมพันธ์ก็จะยิ่งทับซ้อนกันมากขึ้นเท่านั้น

สำหรับการแสดงแผนภาพวาเลนซ์ที่มองเห็นได้ มักใช้วิธีการต่อไปนี้: อิเล็กตรอนที่อยู่ในชั้นอิเล็กทรอนิคส์ชั้นนอกจะแสดงด้วยจุดที่อยู่รอบสัญลักษณ์ทางเคมีของอะตอม อิเล็กตรอนทั่วไปของสองอะตอมจะแสดงโดยจุดระหว่างสัญลักษณ์ทางเคมีของพวกมัน พันธะคู่หรือสามตัวแสดงตามลำดับโดยจุดร่วมสองหรือสามคู่:

N:1s2 2s 2 p 3;

C:1s2 2s 2 p 4

จากแผนภาพด้านบนจะเห็นได้ว่าอิเล็กตรอนแต่ละคู่ที่จับอะตอมสองอะตอมสอดคล้องกับเส้นประหนึ่งเส้นที่แสดงพันธะโควาเลนต์ในสูตรโครงสร้าง:

จำนวนคู่อิเล็กตรอนทั่วไปที่จับอะตอมของธาตุที่กำหนดกับอะตอมอื่นหรือกล่าวอีกนัยหนึ่งคือจำนวนพันธะโควาเลนต์ที่เกิดจากอะตอมเรียกว่า covalenceตามวิธี VS ดังนั้นโควาเลนซ์ของไฮโดรเจนคือ 1, ไนโตรเจน - 3

ตามวิธีที่เมฆอิเล็กตรอนทับซ้อนกัน มีพันธะสองประเภท: s - พันธะ และ p - พันธะ

s - พันธะเกิดขึ้นเมื่อเมฆอิเล็กตรอนสองตัวทับซ้อนกันตามแกนที่เชื่อมต่อนิวเคลียสของอะตอม

ข้าว. 15. รูปแบบของการก่อตัวของ s - ลิงค์

p - พันธะเกิดขึ้นเมื่อเมฆอิเล็กตรอนทับซ้อนกันทั้งสองด้านของเส้นที่เชื่อมต่อนิวเคลียสของอะตอมที่มีปฏิสัมพันธ์

ข้าว. 16. แผนผังการก่อตัวของ p-bond

ลักษณะสำคัญของพันธะโควาเลนต์

1. ความยาวบอนด์, ℓ. นี่คือระยะห่างขั้นต่ำระหว่างนิวเคลียสของอะตอมที่มีปฏิสัมพันธ์ซึ่งสอดคล้องกับสถานะที่เสถียรที่สุดของระบบ

2. พลังงานพันธะ E นาที - นี่คือปริมาณพลังงานที่ต้องใช้เพื่อทำลายพันธะเคมีและเพื่อขจัดอะตอมออกจากปฏิกิริยา

3. โมเมนต์ไดโพลของการเชื่อมต่อ , , m=qℓ โมเมนต์ไดโพลทำหน้าที่เป็นตัววัดเชิงปริมาณของขั้วของโมเลกุล สำหรับโมเลกุลที่ไม่มีขั้ว โมเมนต์ไดโพลจะเป็น 0 สำหรับโมเลกุลที่ไม่มีขั้ว มันไม่ใช่ 0 โมเมนต์ไดโพลของโมเลกุลโพลิอะโทมิกจะเท่ากับผลรวมเวกเตอร์ของไดโพลของพันธะแต่ละตัว:

4. พันธะโควาเลนต์มีลักษณะเฉพาะตามทิศทาง การวางแนวของพันธะโควาเลนต์ถูกกำหนดโดยความต้องการการทับซ้อนกันสูงสุดในอวกาศของเมฆอิเล็กตรอนของอะตอมที่มีปฏิสัมพันธ์ซึ่งนำไปสู่การก่อตัวของพันธะที่แข็งแกร่งที่สุด

เนื่องจากพันธะ s เหล่านี้ถูกจัดวางอย่างเคร่งครัดในอวกาศ ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบของโมเลกุล พวกมันสามารถอยู่ในมุมหนึ่งซึ่งกันและกัน - มุมดังกล่าวเรียกว่ามุมเวเลนซ์

โมเลกุลไดอะตอมมิกมีโครงสร้างเชิงเส้น โมเลกุล Polyatomic มีการกำหนดค่าที่ซับซ้อนมากขึ้น ให้เราพิจารณาเรขาคณิตของโมเลกุลต่างๆ โดยใช้ตัวอย่างการก่อตัวของไฮไดรด์

1. กลุ่ม VI กลุ่มย่อยหลัก (ยกเว้นออกซิเจน), H 2 S, H 2 Se, H 2 Te

S 1s 2 2s 2 p 6 3s 2 p 4

สำหรับไฮโดรเจน อิเล็กตรอนที่มี s-AO มีส่วนร่วมในการก่อตัวของพันธะ สำหรับกำมะถัน 3p y และ 3p z โมเลกุล H 2 S มีโครงสร้างระนาบที่มีมุมระหว่างพันธะ 90 0 .

รูปที่ 17. โครงสร้างของโมเลกุล H 2 E

2. ไฮไดรด์ขององค์ประกอบของกลุ่ม V กลุ่มย่อยหลัก: PH 3, AsH 3, SbH 3

R 1s 2 2s 2 R 6 3s 2 R 3 .

ในการก่อตัวของพันธะมีส่วนร่วม: ในไฮโดรเจน s-AO ในฟอสฟอรัส - p y, p x และ p z AO

โมเลกุล PH 3 มีรูปร่างเป็นปิรามิดตรีโกณมิติ (ที่ฐานเป็นรูปสามเหลี่ยม)

รูปที่ 18. โครงสร้างของโมเลกุล EN 3

5. ความคงตัวพันธะโควาเลนต์คือจำนวนของพันธะโควาเลนต์ที่อะตอมสามารถก่อตัวได้ มีจำนวนจำกัดเพราะ องค์ประกอบมีจำนวนอิเล็กตรอนความจุจำกัด จำนวนพันธะโควาเลนต์สูงสุดที่อะตอมสามารถสร้างขึ้นในพื้นดินหรือสถานะตื่นเต้นเรียกว่า ความแปรปรวน

ตัวอย่าง: ไฮโดรเจนเป็นโมโนวาเลนต์ ออกซิเจนเป็นไบวาเลนต์ ไนโตรเจนเป็นไตรวาเลนต์ เป็นต้น

อะตอมบางตัวสามารถเพิ่มโควาเลนซ์ของพวกมันในสถานะตื่นเต้นได้เนื่องจากการแยกอิเล็กตรอนคู่

ตัวอย่าง. เป็น 0 1s 2 2s 2

อะตอมเบริลเลียมในสถานะตื่นเต้นมีอิเล็กตรอนวาเลนซ์หนึ่งตัวใน 2p-AO และอิเล็กตรอนหนึ่งตัวใน 2s-AO นั่นคือความแปรปรวนร่วม Be 0 = 0 และโควาเลนซ์ Be * = 2 ระหว่างปฏิสัมพันธ์การผสมพันธุ์ของออร์บิทัล เกิดขึ้น

การผสมพันธุ์- นี่คือการจัดตำแหน่งพลังงานของ AO ต่างๆ อันเป็นผลมาจากการผสมก่อนปฏิกิริยาเคมี การผสมข้ามพันธุ์เป็นเทคนิคแบบมีเงื่อนไขที่ทำให้สามารถทำนายโครงสร้างของโมเลกุลโดยใช้การรวมกันของ AO AO ที่มีพลังงานใกล้เคียงกันสามารถมีส่วนร่วมในการผสมพันธุ์ได้

การผสมพันธุ์แต่ละประเภทสอดคล้องกับรูปทรงเรขาคณิตของโมเลกุล

ในกรณีของไฮไดรด์ขององค์ประกอบของกลุ่ม II ของกลุ่มย่อยหลัก ออร์บิทัล sp-hybrid ที่เหมือนกันสองตัวมีส่วนร่วมในการก่อตัวของพันธะ พันธะประเภทนี้เรียกว่า sp hybridization

รูปที่ 19. Ven 2 โมเลกุล sp การผสมพันธุ์

ออร์บิทัล sp-hybrid มีรูปร่างไม่สมมาตร ส่วนที่ยาวของ AO โดยมีมุมพันธะ 180 o มุ่งตรงไปยังไฮโดรเจน ดังนั้นโมเลกุล BeH 2 จึงมีโครงสร้างเชิงเส้น (รูปที่)

ให้เราพิจารณาโครงสร้างของโมเลกุลไฮไดรด์ขององค์ประกอบของกลุ่ม III ของกลุ่มย่อยหลักโดยใช้ตัวอย่างการก่อตัวของโมเลกุล BH 3

B 0 1s 2 2s 2 p 1

ความแปรปรวนร่วม B 0 = 1 ความแปรปรวนร่วม B* = 3

ออร์บิทัล sp-hybrid สามวงมีส่วนร่วมในการก่อตัวของพันธะซึ่งเกิดขึ้นจากการกระจายความหนาแน่นของอิเล็กตรอนของ s-AO และ p-AO สองตัว การเชื่อมต่อประเภทนี้เรียกว่า sp 2 - การผสมพันธุ์ มุมพันธะที่ sp 2 - การผสมพันธุ์เท่ากับ 120 0 ดังนั้นโมเลกุล BH 3 จึงมีโครงสร้างสามเหลี่ยมแบน

รูปที่ 20 บีเอช 3 โมเลกุล sp 2 -ไฮบริไดเซชัน.

ใช้ตัวอย่างการก่อตัวของโมเลกุล CH 4 ให้เราพิจารณาโครงสร้างของโมเลกุลไฮไดรด์ขององค์ประกอบของกลุ่ม IV ของกลุ่มย่อยหลัก

C 0 1s 2 2s 2 p 2

ความแปรปรวนร่วม C 0 \u003d 2 ความแปรปรวนร่วม C * \u003d 4

ในคาร์บอน ออร์บิทัล sp-hybrid สี่ออร์บิทัลเกี่ยวข้องกับการก่อตัวของพันธะเคมี ซึ่งเกิดขึ้นจากการกระจายความหนาแน่นของอิเล็กตรอนซ้ำระหว่าง s-AO และ p-AO สามตัว รูปร่างของโมเลกุล CH 4 เป็นจัตุรมุข มุมพันธะคือ 109 o 28`

ข้าว. 21. CH 4 โมเลกุล. sp 3 -ไฮบริไดเซชัน.

ข้อยกเว้นของกฎทั่วไปคือโมเลกุล H 2 O และ NH 3

ในโมเลกุลของน้ำ มุมระหว่างพันธะคือ 104.5 o น้ำมีคุณสมบัติพิเศษต่างจากไฮไดรด์ของธาตุอื่นในกลุ่มนี้ คือ มีขั้ว เป็นไดแม่เหล็ก ทั้งหมดนี้อธิบายได้จากข้อเท็จจริงที่ว่าในโมเลกุลของน้ำ พันธะประเภทคือ sp 3 . นั่นคือสี่ sp - ไฮบริดออร์บิทัลมีส่วนร่วมในการก่อตัวของพันธะเคมี ออร์บิทัลสองออร์บิทัลมีอิเล็กตรอนหนึ่งตัว ออร์บิทัลเหล่านี้มีปฏิกิริยากับไฮโดรเจน ออร์บิทัลอีกสองออร์บิทัลมีอิเล็กตรอนคู่หนึ่ง การมีอยู่ของออร์บิทัลทั้งสองนี้อธิบายคุณสมบัติเฉพาะของน้ำ

ในโมเลกุลแอมโมเนีย มุมระหว่างพันธะจะอยู่ที่ประมาณ 107.3 o กล่าวคือ รูปร่างของโมเลกุลแอมโมเนียเป็นรูปจัตุรมุข ชนิดของพันธะ sp 3 . ออร์บิทัล sp 3 ลูกผสมสี่ออร์บิทัลมีส่วนร่วมในการก่อตัวของพันธะในโมเลกุลไนโตรเจน ออร์บิทัลสามออร์บิทัลมีอิเล็กตรอนหนึ่งตัว ออร์บิทัลเหล่านี้สัมพันธ์กับไฮโดรเจน AO ที่สี่มีอิเล็กตรอนคู่ที่ไม่แบ่งแยก ซึ่งกำหนดเอกลักษณ์ของโมเลกุลแอมโมเนีย

กลไกการก่อตัวพันธะโควาเลนต์

MVS ทำให้สามารถแยกแยะกลไกสามประการสำหรับการก่อตัวของพันธะโควาเลนต์ ได้แก่ การแลกเปลี่ยน ผู้บริจาค-ผู้รับ และ dative

กลไกการแลกเปลี่ยน. รวมถึงกรณีของการก่อตัวของพันธะเคมีเมื่ออะตอมที่ถูกพันธะทั้งสองแต่ละอะตอมจัดสรรอิเล็กตรอนหนึ่งตัวเพื่อการขัดเกลาทางสังคมราวกับว่าแลกเปลี่ยนกัน ในการจับนิวเคลียสของอะตอมสองอะตอม อิเล็กตรอนจะต้องอยู่ในช่องว่างระหว่างนิวเคลียส บริเวณนี้ในโมเลกุลเรียกว่าพื้นที่จับ (พื้นที่ที่คู่อิเล็กตรอนมักจะอยู่ในโมเลกุล) เพื่อให้เกิดการแลกเปลี่ยนอิเล็กตรอนแบบ unpaired ในอะตอมจำเป็นต้องมีการทับซ้อนกันของ orbitals ของอะตอม (รูปที่ 10.11) นี่คือการกระทำของกลไกการแลกเปลี่ยนสำหรับการก่อตัวของพันธะเคมีโควาเลนต์ ออร์บิทัลของอะตอมสามารถทับซ้อนกันได้ก็ต่อเมื่อมีคุณสมบัติสมมาตรเหมือนกันเกี่ยวกับแกนระหว่างนิวเคลียร์ (รูปที่ 10, 11, 22)

ข้าว. 22. AO ทับซ้อนกันที่ไม่ก่อให้เกิดพันธะเคมี

กลไกการรับบริจาคและกลไกการสืบพันธ์.

กลไกการรับบริจาคเกี่ยวข้องกับการถ่ายโอนอิเล็กตรอนคู่เดียวจากอะตอมหนึ่งไปยังวงโคจรของอะตอมที่ว่างของอะตอมอื่น ตัวอย่างเช่น การก่อตัวของไอออน -:

p-AO ที่ว่างในอะตอมโบรอนในโมเลกุล BF 3 รับอิเล็กตรอนคู่หนึ่งจากฟลูออไรด์ไอออน (ผู้บริจาค) ในแอนไอออนที่เป็นผลลัพธ์ พันธะโควาเลนต์ B-F สี่พันธะจะมีความยาวและพลังงานเท่ากัน ในโมเลกุลดั้งเดิม พันธะ BF ทั้งสามถูกสร้างขึ้นโดยกลไกการแลกเปลี่ยน

อะตอมที่เปลือกนอกประกอบด้วยอิเล็กตรอน s- หรือ p เท่านั้นสามารถเป็นผู้บริจาคหรือผู้รับอิเล็กตรอนคู่เดียว อะตอมที่มีวาเลนซ์อิเล็กตรอนบน d-AO สามารถทำหน้าที่เป็นทั้งผู้บริจาคและผู้รับได้พร้อมกัน เพื่อแยกความแตกต่างระหว่างกลไกทั้งสองนี้ได้แนะนำแนวคิดของกลไกการกำเนิดของการเกิดพันธะ

ตัวอย่างที่ง่ายที่สุดของกลไกดั้งเดิมคือปฏิกิริยาของอะตอมคลอรีนสองอะตอม

อะตอมของคลอรีนสองอะตอมในโมเลกุลคลอรีนก่อให้เกิดพันธะโควาเลนต์แลกเปลี่ยนโดยการรวมอิเล็กตรอน 3p ที่ไม่มีการจับคู่เข้าด้วยกัน นอกจากนี้ Cl - 1 อะตอมจะถ่ายโอนอิเล็กตรอนคู่เดียว 3p 5 - AO ไปยังอะตอม Cl - 2 ไปยัง 3d-AO ที่ว่าง และอะตอม Cl - 2 จะถ่ายโอนอิเล็กตรอนคู่เดียวกันไปยัง 3d -AO ที่ว่างของ Cl - 1 อะตอม แต่ละอะตอมทำหน้าที่ของผู้รับและผู้บริจาคพร้อมกัน นี่คือกลไกล การทำงานของกลไกเดทีฟจะเพิ่มความแข็งแรงของพันธะ ดังนั้นโมเลกุลของคลอรีนจะแข็งแรงกว่าโมเลกุลฟลูออรีน

การเชื่อมต่อที่ซับซ้อน

ตามหลักการของกลไกผู้บริจาค - ผู้รับจะเกิดสารประกอบทางเคมีที่ซับซ้อนจำนวนมากขึ้น - สารประกอบที่ซับซ้อน

สารประกอบเชิงซ้อนคือสารประกอบที่มีไอออนเชิงซ้อนในองค์ประกอบของมันสามารถมีอยู่ทั้งในรูปแบบผลึกและในสารละลาย ซึ่งรวมถึงไอออนกลางหรืออะตอมที่เกี่ยวข้องกับไอออนที่มีประจุลบหรือโมเลกุลที่เป็นกลางโดยพันธะโควาเลนต์ที่ก่อรูปขึ้นโดยกลไกตัวรับ-ผู้ให้

โครงสร้างของสารประกอบเชิงซ้อนตามเวอร์เนอร์

สารประกอบเชิงซ้อนประกอบด้วยทรงกลมชั้นใน (ไอออนเชิงซ้อน) และทรงกลมชั้นนอก การเชื่อมต่อระหว่างไอออนของทรงกลมภายในนั้นดำเนินการตามกลไกผู้บริจาค - ผู้รับ ตัวรับจะเรียกว่าสารก่อให้เกิดสารเชิงซ้อน ซึ่งมักจะเป็นไอออนของโลหะที่เป็นบวก (ยกเว้นโลหะในกลุ่ม IA) ที่มีออร์บิทัลว่าง ความสามารถในการก่อตัวที่ซับซ้อนเพิ่มขึ้นเมื่อประจุไอออนเพิ่มขึ้นและขนาดของไอออนลดลง

ผู้บริจาคคู่อิเล็กตรอนเรียกว่าลิแกนด์หรือส่วนเสริม ลิแกนด์เป็นโมเลกุลที่เป็นกลางหรือไอออนที่มีประจุลบ จำนวนของลิแกนด์ถูกกำหนดโดยหมายเลขประสานงานของสารก่อให้เกิดสารเชิงซ้อน ซึ่งมักจะเท่ากับสองเท่าของความจุของไอออนเชิงซ้อน แกนด์มีทั้งแบบโมโนเดนเททหรือโพลิเดนเทต การบุ๋มของลิแกนด์ถูกกำหนดโดยจำนวนของตำแหน่งการประสานงานที่ลิแกนด์ครอบครองในขอบเขตการประสานงานของสารก่อให้เกิดสารเชิงซ้อน ตัวอย่างเช่น F - - monodentate ligand, S 2 O 3 2- - bidentate ligand ประจุของทรงกลมชั้นในเท่ากับผลรวมเชิงพีชคณิตของประจุของไอออนที่เป็นส่วนประกอบ ถ้าทรงกลมชั้นในมีประจุลบ แสดงว่าเป็นเชิงซ้อนประจุลบ ถ้าเป็นบวก แสดงว่าเป็นเชิงซ้อนของประจุบวก คอมเพล็กซ์ประจุบวกถูกเรียกโดยชื่อของไอออนเชิงซ้อนในภาษารัสเซียในเชิงซ้อนประจุลบที่เรียกว่าสารเชิงซ้อนในภาษาละตินด้วยการเติมส่วนต่อท้าย - ที่. การเชื่อมต่อระหว่างทรงกลมชั้นนอกและชั้นในของสารประกอบเชิงซ้อนคือไอออนิก

ตัวอย่าง: K 2 - โพแทสเซียม tetrahydroxozincate ซึ่งเป็นสารเชิงซ้อนที่มีประจุลบ

1. 2- - ทรงกลมภายใน

2. 2K+ - ทรงกลมด้านนอก

3. Zn 2+ - ตัวแทนที่ซับซ้อน

4. OH - - ลิแกนด์

5. หมายเลขประสานงาน - 4

6. การเชื่อมต่อระหว่างทรงกลมชั้นนอกและชั้นในเป็นไอออนิก:

K 2 \u003d 2K + + 2-

7. พันธะระหว่างไอออน Zn 2+ และหมู่ไฮดรอกซิลเป็นโควาเลนต์ ซึ่งเกิดขึ้นจากกลไกผู้บริจาค-ผู้รับ: OH - - ผู้บริจาค, Zn 2+ - ตัวรับ

Zn 0: … 3d 10 4s 2

Zn 2+ : … 3d 10 4s 0 p 0 d 0

ประเภทของสารประกอบเชิงซ้อน:

1. แอมโมเนีย - แกนด์ของโมเลกุลแอมโมเนีย

Cl 2 - tetraamminecopper (II) คลอไรด์ แอมโมเนียได้มาจากการกระทำของแอมโมเนียกับสารประกอบที่มีสารก่อให้เกิดสารเชิงซ้อน

2. สารประกอบไฮดรอกโซ - OH - ลิแกนด์

Na คือโซเดียมเตตระไฮดรอกโซอะลูมิเนต คอมเพล็กซ์ไฮดรอกโซได้มาจากการกระทำของอัลคาไลส่วนเกินบนไฮดรอกไซด์ของโลหะซึ่งมีคุณสมบัติแอมโฟเทอริก

3. Aquacomplexes - ลิแกนด์ของโมเลกุลน้ำ

Cl 3 คือ hexaaquachromium (III) คลอไรด์ Aquacomplexes ได้มาจากปฏิกิริยาของเกลือปราศจากน้ำกับน้ำ

4. คอมเพล็กซ์ Acido - ลิแกนด์แอนไอออนของกรด - Cl -, F -, CN -, SO 3 2-, I -, NO 2 -, C 2 O 4 - และอื่น ๆ

K 4 - โพแทสเซียม hexacyanoferrate (II) ได้มาจากปฏิกิริยาของเกลือที่มีลิแกนด์มากเกินไปกับเกลือที่มีสารก่อให้เกิดสารเชิงซ้อน

วิธีการโคจรระดับโมเลกุล

MVS อธิบายการก่อตัวและโครงสร้างของโมเลกุลได้ค่อนข้างดี แต่วิธีนี้ไม่เป็นสากล ตัวอย่างเช่น วิธีการของพันธะเวเลนซ์ไม่ได้ให้คำอธิบายที่น่าพอใจสำหรับการมีอยู่ของไอออน แม้ว่าการมีอยู่ของไฮโดรเจนไอออนระดับโมเลกุลที่ค่อนข้างแข็งแกร่งจะถูกสร้างขึ้นเมื่อปลายศตวรรษที่ 19: พลังงานทำลายพันธะที่นี่คือ 2.65 eV อย่างไรก็ตามในกรณีนี้ไม่สามารถสร้างคู่อิเล็กตรอนได้เนื่องจากมีอิเล็กตรอนเพียงตัวเดียวที่รวมอยู่ในองค์ประกอบของไอออน

วิธีการโคจรของโมเลกุล (MMO) ทำให้สามารถอธิบายความขัดแย้งจำนวนหนึ่งที่ไม่สามารถอธิบายได้โดยใช้วิธีพันธะเวเลนซ์

บทบัญญัติพื้นฐานของ IMO

1. เมื่อออร์บิทัลสองออร์บิทัลมีปฏิสัมพันธ์กัน จะเกิดออร์บิทัลโมเลกุลสองออร์บิทัล ดังนั้น เมื่อออร์บิทัล n-atomic มีปฏิสัมพันธ์กัน ออร์บิทัล n-molecular จะเกิดขึ้น

2. อิเล็กตรอนในโมเลกุลเป็นของนิวเคลียสทั้งหมดของโมเลกุลเท่าๆ กัน

3. จากออร์บิทัลโมเลกุลทั้งสองที่เกิดขึ้น ตัวหนึ่งมีพลังงานต่ำกว่าเดิม เป็นพันธะการโคจรของโมเลกุลอีกอันมีพลังงานสูงกว่าเดิมก็คือ ออร์บิทัลโมเลกุลต้านพันธะ.

4. MMOs ใช้ไดอะแกรมพลังงานโดยไม่มีสเกล

5. เมื่อเติมพลังงานในระดับย่อยด้วยอิเล็กตรอนจะใช้กฎเดียวกันกับออร์บิทัลของอะตอม:

1) หลักการพลังงานขั้นต่ำคือ ระดับย่อยที่มีพลังงานต่ำกว่าจะถูกเติมก่อน

2) หลักการ Pauli: ในแต่ละระดับย่อยของพลังงานจะมีอิเล็กตรอนไม่เกินสองตัวที่มีการหมุนแบบคู่ขนาน

3) กฎของ Hund: ระดับย่อยของพลังงานจะถูกเติมในลักษณะที่การหมุนทั้งหมดมีค่าสูงสุด

6. การสื่อสารที่หลากหลาย การสื่อสารหลายหลากใน IMO ถูกกำหนดโดยสูตร:

เมื่อ Kp=0 ไม่มีพันธะเกิดขึ้น

ตัวอย่าง.

1. โมเลกุล H 2 สามารถอยู่ได้หรือไม่?

ข้าว. 23. แผนผังการก่อตัวของโมเลกุลไฮโดรเจน H 2 .

สรุป: โมเลกุล H 2 จะมีอยู่เนื่องจากความซ้ำซ้อนของพันธะ Kp\u003e 0

2. โมเลกุล He 2 สามารถอยู่ได้หรือไม่?

ข้าว. 24. รูปแบบการก่อตัวของโมเลกุลฮีเลียม ฮี 2 .

สรุป: โมเลกุล He 2 จะไม่มีอยู่จริง เนื่องจากพันธะหลายหลาก Kp = 0

3. อนุภาค H 2 + สามารถอยู่ได้หรือไม่?

ข้าว. 25. แผนผังการก่อตัวของอนุภาค H 2 +

อนุภาค H 2 + สามารถดำรงอยู่ได้เนื่องจากความหลายหลากของพันธะ Kp > 0

4. โมเลกุล O 2 สามารถมีอยู่ได้หรือไม่?

ข้าว. 26. แผนผังการก่อตัวของโมเลกุล O 2

โมเลกุล O 2 มีอยู่จริง จากรูปที่ 26 ว่าโมเลกุลของออกซิเจนมีอิเลคตรอนที่ไม่คู่กันสองตัว เนื่องจากอิเล็กตรอนสองตัวนี้ โมเลกุลออกซิเจนจึงเป็นพาราแมกเนติก

ดังนั้นวิธีการออร์บิทัลของโมเลกุลจึงอธิบายคุณสมบัติทางแม่เหล็กของโมเลกุล

ปฏิสัมพันธ์ระหว่างโมเลกุล

ปฏิสัมพันธ์ระหว่างโมเลกุลทั้งหมดสามารถแบ่งออกเป็นสองกลุ่ม: สากลและ เฉพาะเจาะจง. ยูนิเวอร์แซลปรากฏในโมเลกุลทั้งหมดโดยไม่มีข้อยกเว้น ปฏิสัมพันธ์เหล่านี้มักเรียกว่า การเชื่อมต่อหรือกองกำลัง van der Waals. แม้ว่าแรงเหล่านี้จะอ่อน (พลังงานไม่เกินแปด kJ/โมล) แต่ก็เป็นสาเหตุของการเปลี่ยนแปลงของสารส่วนใหญ่จากสถานะก๊าซไปเป็นสถานะของเหลว การดูดซับก๊าซโดยพื้นผิวของของแข็ง และปรากฏการณ์อื่นๆ ลักษณะของแรงเหล่านี้เป็นไฟฟ้าสถิต

กองกำลังหลักของปฏิสัมพันธ์:

1). ปฏิสัมพันธ์ไดโพล - ไดโพล (ปฐมนิเทศ)อยู่ระหว่างโมเลกุลขั้ว

ปฏิกิริยาการปฐมนิเทศนั้นยิ่งใหญ่ ยิ่งโมเมนต์ไดโพลยิ่งใหญ่ ระยะห่างระหว่างโมเลกุลยิ่งน้อยลง และอุณหภูมิยิ่งต่ำลง ดังนั้นยิ่งพลังงานของปฏิกิริยานี้สูงขึ้น อุณหภูมิที่สารจะต้องได้รับความร้อนก็จะยิ่งสูงขึ้นเท่านั้นจึงจะเดือด

2). ปฏิสัมพันธ์อุปนัยเกิดขึ้นเมื่อมีการสัมผัสระหว่างโมเลกุลมีขั้วและไม่มีขั้วในสาร ไดโพลถูกเหนี่ยวนำในโมเลกุลที่ไม่มีขั้วอันเป็นผลมาจากการมีปฏิสัมพันธ์กับโมเลกุลที่มีขั้ว

Cl d + - Cl d - ... Al d + Cl d - 3

พลังงานของปฏิสัมพันธ์นี้จะเพิ่มขึ้นตามการเพิ่มขึ้นของความสามารถในการโพลาไรซ์ของโมเลกุล กล่าวคือ ความสามารถของโมเลกุลในการสร้างไดโพลภายใต้อิทธิพลของสนามไฟฟ้า พลังงานของการโต้ตอบแบบอุปนัยน้อยกว่าพลังงานของปฏิกิริยาระหว่างไดโพลกับไดโพลมาก

3). ปฏิสัมพันธ์การกระจาย- นี่คือปฏิสัมพันธ์ของโมเลกุลที่ไม่มีขั้วเนื่องจากไดโพลทันทีที่เกิดขึ้นเนื่องจากความผันผวนของความหนาแน่นของอิเล็กตรอนในอะตอม

ในชุดของสารประเภทเดียวกัน ปฏิกิริยาการกระจายจะเพิ่มขึ้นตามขนาดของอะตอมที่ประกอบเป็นโมเลกุลของสารเหล่านี้เพิ่มขึ้น

4) กองกำลังขับไล่เกิดจากการทำงานร่วมกันของเมฆอิเล็กตรอนของโมเลกุลและปรากฏขึ้นเมื่อเข้าใกล้ต่อไป

อันตรกิริยาระหว่างโมเลกุลจำเพาะรวมถึงปฏิกิริยาระหว่างผู้ให้และตัวรับทุกประเภท กล่าวคือ สิ่งที่เกี่ยวข้องกับการถ่ายโอนอิเล็กตรอนจากโมเลกุลหนึ่งไปยังอีกโมเลกุลหนึ่ง พันธะระหว่างโมเลกุลที่ได้จะมีลักษณะเฉพาะทั้งหมดของพันธะโควาเลนต์ นั่นคือ ความอิ่มตัวและทิศทาง

พันธะเคมีที่เกิดจากไฮโดรเจนที่มีขั้วบวกซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของกลุ่มหรือโมเลกุลที่มีขั้วและอะตอมของอิเล็กตรอนของอีกโมเลกุลหนึ่งหรือโมเลกุลเดียวกันเรียกว่าพันธะไฮโดรเจน ตัวอย่างเช่น โมเลกุลของน้ำสามารถแสดงได้ดังนี้:

เส้นทึบคือพันธะโควาเลนต์แบบมีขั้วภายในโมเลกุลของน้ำระหว่างอะตอมของไฮโดรเจนกับออกซิเจน จุดระบุพันธะไฮโดรเจน สาเหตุของการเกิดพันธะไฮโดรเจนก็คืออะตอมของไฮโดรเจนนั้นแทบจะไม่มีเปลือกอิเล็กตรอนเลย อิเล็กตรอนเพียงตัวเดียวของพวกมันจะถูกแทนที่ไปยังอะตอมออกซิเจนของโมเลกุล สิ่งนี้ทำให้โปรตอนซึ่งแตกต่างจากไพเพอร์อื่น ๆ เข้าใกล้นิวเคลียสของอะตอมออกซิเจนของโมเลกุลที่อยู่ใกล้เคียงโดยไม่ประสบกับแรงผลักจากเปลือกอิเล็กตรอนของอะตอมออกซิเจน

พันธะไฮโดรเจนมีลักษณะเฉพาะด้วยพลังงานจับที่ 10 ถึง 40 กิโลจูล/โมล อย่างไรก็ตาม พลังงานนี้เพียงพอที่จะทำให้เกิด ความสัมพันธ์ของโมเลกุลเหล่านั้น. การรวมตัวของพวกมันเข้ากับไดเมอร์หรือโพลีเมอร์ ซึ่งในบางกรณีไม่เพียงแต่อยู่ในสถานะของเหลวของสารเท่านั้น แต่ยังถูกเก็บรักษาไว้เมื่อผ่านเข้าไปในไอ

ตัวอย่างเช่น ไฮโดรเจนฟลูออไรด์ในเฟสแก๊สมีอยู่ในรูปไดเมอร์

ในโมเลกุลอินทรีย์ที่ซับซ้อน มีทั้งพันธะไฮโดรเจนระหว่างโมเลกุลและพันธะไฮโดรเจนในโมเลกุล

โมเลกุลที่มีพันธะไฮโดรเจนภายในโมเลกุลไม่สามารถเข้าสู่พันธะไฮโดรเจนระหว่างโมเลกุลได้ ดังนั้น สารที่มีพันธะดังกล่าวจึงไม่เกิดพันธะ มีความผันผวนมากกว่า มีความหนืดต่ำ มีจุดหลอมเหลวและจุดเดือดต่ำกว่าไอโซเมอร์ที่สามารถสร้างพันธะไฮโดรเจนระหว่างโมเลกุลได้