Водневий зв'язок

Прийнято вважати, що гідроген утворює один хімічний зв’язок, тобто він одновалентний. Таке уявлення неповно відображає здатність гідрогену сполучатися з іншими атомами. Експериментальні дані показують, що гідроген, який утворив міцний хімічний зв'язок з будь-яким атомом Х, часто може утворити додатковий хімічний зв'язок з іншим більш електронегативним атомом або групою атомів У. Такий зв'язок називається водневим і позначають трьома крапками Х-Н ^…У. Звичайно, але не завжди цей зв'язок набагато слабший за перший.

Водневий зв'язок, подібно до інших хімічних зв’язків, утворюється лише при безпосередньому контакті між молекулами.

Механізм утворення водневого зв’язку значною мірою зводиться до донорно-акцепторної взаємодії, де донором електронної пари є атом електронегативного елемента, а її акцептором - атом гідрогену (протон). Атом гідрогену, який утворив ковалентний зв'язок, притягує електрони електронегативного елемента іншої молекули. Утворення водневого зв’язку відбувається завдяки малому розміру атома гідрогену та цього здатності глибоко проникати в електронну оболонку інших атомів.

Важливу роль водневі зв’язки відіграють у структурі льоду та води. При плавленні льоду водневі в’язки частково руйнують, молекули води зближаються, тому густина води більша, ніж густина льоду. Нагрівання води проводить до її розширення (збільшення об’єму) і водночас до руйнування водневого зв’язку, що зумовлює зменшення об’єму. Внаслідок цього найбільшу густину вода має при температурі 4 ^оС.

Завдання для самостійної роботи.

1. Дайте визначення хімічному зв’язку?

2. Назвіть тип хімічного зв’язку, який утворений за рахунок спільної пари електронів.

3. Назвіть тип хімічного зв’язку, який утворений за рахунок спільної пари електронів, зміщеної до одного з атомів.

4. Назвіть тип хімічного зв’язку, який утворений за рахунок спільної пари електронів, розташованої на однаковій відстані від обох атомів.

5. Укажіть тип хімічного зв’язку в речовинах, що мають високу електропровідність та ковкість.

6. Назвіть процес, що відбувається при утворенні йонного зв’язку.

7. Назвіть процес, що відбувається при утворенні ковалентного неполярного зв’язку.

8. Назвіть процес, що відбувається при утворенні ковалентного полярного зв’язку.

9. Назвіть процес, що відбувається при утворенні металічного хімічного зв’язку.

10. Дайте визначення електронегативності.

11. Назвіть тип хімічного зв’язку, для якого характерні напрямленість та насичуваність.

12. Дайте характеристику донорно-акцепторного механізму утворення ковалентного зв’язку.

13. Назвіть чинник, що впливає на довжину хімічного зв’язку.

14. Укажіть твердження, щодо ковалентного полярного зв’язку.

15. Укажіть твердження, щодо ковалентного неполярного зв’язку.

16. Укажіть твердження, щодо йонного зв’язку.

17. Назвіть критерії, за якими хімічний зв'язок відносять до йонного.

18. Назвіть критерії, за якими хімічний зв'язок відносять до ковалентного полярного.

19. Як змінюється міцність зв’язків у ряді молекул СІ₂ – Br₂ – І₂.

20. Як змінюється полярність хімічного зв’язку у вищих оксидах в ряді елементів: СІ – S – P – Sі.

21. Укажіть чинник від якого залежить полярність зв’язків у ряді однотипних молекул.

22. Назвіть форму молекули води.

23. Назвіть процес вирівнювання атомних орбіталей за енергією та формою.