- •2 Основное содержание атомно-молекулярного учения-
- •4.Закон постоянства состава. Закон кратных отношений
- •9Важнейшие классы и номенклатура неорганических веществ
- •10Периодический закон д.И. Менделеева
- •11 Периодическая система элементов
- •12. Значение периодической системы.
- •13.Радиоактивность
- •14.Ядерная модель атома
- •15.Квантовая теория света
- •15. Квантовая теория света.
- •16. Строение электронной оболочки атома по Бору
- •17. Энергетическое состояние электрона в атоме.
- •18. Главное квантовое число.
- •19. Орбитальное квантовое число. Формы электронных облаков
- •20. Магнитное и спиновое квантовые числа.
- •21.Многоэлектронные атомы
- •22.Принцип Паули. Электронная структура атомов и периодическая система элементов.
- •23.Энергия ионизации и сродство к электрону
- •24.Строение атомных ядер. Изотопы
- •26.Искусственная радиоактивность. Ядерные реакции
- •27.Теория химического строения
- •28.Ковалентная связь. Метод валентных связей.
- •29.Неполярная и полярная ковалентная связь.
- •30.Способы выражения ковалентной связи.
- •31.Направленность ковалентной связи
- •32.Гибридизация атомных электронных орбиталей
- •33.Ионная связь.
- •34.Водородная связь.
- •36.Превращения энергии при химических реакциях
- •37.Термохимия.
- •38.Скорость химической реакции.
- •39.Зависимость скорости реакции от концентрации реагирующих веществ.
- •40.Зависимость скорости реакции от температуры и от природы реагирующих веществ.
- •41. Необратимые и обратимые реакции.
- •42.Факторы, определяющие направление протекания химических реакций.
- •43.Термодинамические величины. Внутренняя энергия и энтальпия
- •44.Термодинамические величины. Энтропия и энергия Гиббса. Энтропия
- •45.Растворы. Характеристика растворов.
- •46) Способы выражения состава растворов.
- •47) Особенности растворов солей, кислот и оснований
- •48) Теория электролитической диссоциации
- •49) Степень диссоциации. Сила электролитов
- •50) Константа диссоциации
- •51) Сильные электролиты
- •52) Свойства кислот, оснований и солей с точки зрения теории электролитической диссоциации
- •53) Произведение растворимости.
- •54) Диссоциация воды. Водородный показатель.
- •55) Гидролиз солей
- •56) Окисли́тельно-восстанови́тельные реа́кции
- •57)Составлени уравнений окислительно-восстановительных реакций
- •58)Важнейшие окислители и восстановители
- •59)Окислительно-восстановительная двойственность.Внутримолекулярное окисление-восстановление.
- •60) Электро́лиз
33.Ионная связь.
Ионная связь, как правило, возникает между атомами типичных металлов и типичных неметаллов. Характерным свойством атомов металлов является то, что они легко отдают свои валентные электроны, тогда как атомы неметаллов способны легко их присоединять.Рассмотрим возникновение ионной связи, например, между атомами натрия и атомами хлора в хлориде натрия NaCl.Отрыв электрона от атома натрия приводит к образованию положительно заряженного иона – катиона натрия Na+.
Присоединение электрона к атому хлора приводит к образованию отрицательно заряженного иона – аниона хлора Cl-.
Между образовавшимися ионами Na+ и Cl-, имеющими противоположный заряд, возникает электростатическое притяжение, в результате которого образуется соединение – хлорид натрия с ионным типом химической связи.
Ионная связь – это химическая связь, которая осуществляется за счет электростатического взаимодействия противоположно заряженных ионов.Таким образом, процесс образования ионной связи сводится к переходу электронов от атомов натрия к атомам хлора с образованием противоположно заряженных ионов, имеющих завершенные электронные конфигурации внешних слоев.Экспериментально установлено, что в действительности электроны не отрываются полностью от атома металла, а лишь смещаются в сторону атома хлора. Это смещение тем значительней, чем больше разность электроотрицательностей атомов, между которыми образуется ионная связь. Однако даже в случае фторида цезия CsF, в котором разность электроотрицательностей превышает 3.0, заряд атома цезия не равен 1+. Это означает, что электрон атома цезия не полностью переходит к атому фтора. В случае других соединений, для которых разность электроотрицательностей не так велика, смещение электрона еще меньше, и поэтому следует говорить об ионной химической связи с определенной долей ковалентной.Соединения, в которых вклад ионной связи значителен, принято называть ионными. Большинство бинарных соединений, содержащих атомы металлов, являются ионными, т. е. в них химическая связь в значительной степени ионная. К числу таких соединений относятся галогениды, оксиды, сульфиды, нитриды и др.
Ионная связь возникает не только между простыми катионами и простыми анионами типа F-, Cl-, F2-, но и между простыми катионами и сложными анионами типа NO3-, NO42-, NO43- или гидроксид-ионами ОН-. Подавляющее большинство солей и оснований являются ионными соединениями, например Na2SO4, Cu(NO3)2, Mg(OH)2. Существуют ионные соединения, в состав которых входят сложные катионы, не содержащие атомы металла, например ион аммония NH4+, а также соединения, в которых сложными являются и катион, и анион, например сульфат аммония (NH4)2SO4.
34.Водородная связь.
Водородная связь, вид химического взаимодействия атомов в молекулах, отличающийся тем, что существенное участие в нём принимает атом водорода (Н), уже связанный ковалентной связью с другим атомом (А). Группа А — Н выступает донором протона (акцептором электрона), а другая группа (или атом) В — донором электрона (акцептором протона). Иначе говоря, группа А — Н проявляет функцию кислоты, а группа В — основания. Для обозначения В. с. употребляют, в отличие от обычной валентной чёрточки, пунктир, т. е. А — Н•••В.
К образованию В. с. способны группы А — Н, где А — атомы О, N, F, Cl, Вr и в меньшей мере С и S. В качестве второго, электродонорного центра В могут выступать те же атомы О, N, S разнообразных функциональных групп, анионы F-, С1- и др., в меньшей мере ароматические кольца и кратные связи. Если А — Н и В принадлежат отдельным (разнородным или идентичным) молекулам, то В. с. называют межмолекулярной, а если они находятся в разных частях одной молекулы, — внутримолекулярной.От общих для всех веществ ван-дер-ваальсовых сил взаимного притяжения молекул В. с. отличается направленностью и насыщаемостью, т. е. качествами обычных (валентных) химических связей. В. с. не сводится, как ранее считали, к электростатическому притяжению полярных групп А — Н и В, а рассматривается как донорно-акцепторная химическая связь. По своим энергиям, обычно 3—8 ккал/моль, В. с. занимает промежуточное положение между ван-дер-ваальсовыми взаимодействиями (доли ккал/моль) и типичными химическими связями (десятки ккал/моль) (1 ккал = 4,19•103•дж).Наиболее распространены межмолекулярные В. с. Они приводят к ассоциации одинаковых или разнородных молекул в разнообразные агрегаты-комплексы с В. с., или Н-комплексы, которые при обычных условиях находятся в быстро устанавливающемся равновесии. При этом возникают как бинарные комплексы (кислота — основание и циклические димеры), так и большие образования (цепи, кольца, спирали, плоские и пространственные сетки связанных молекул). Наличием таких В. с. обусловлены свойства различных растворов и жидкостей (в первую очередь, воды и водных растворов, ряда технических полимеров — капрона, нейлона и т.д.), а также кристаллическая структура многих молекулярных кристаллов и кристаллогидратов неорганических соединений, в том числе, разумеется, и льда. Точно так же В. с. существенно определяет структуру белков, нуклеиновых кислот и других биологически важных соединений и поэтому играет важнейшую роль в химии всех жизненных процессов. Вследствие всеобщей распространённости В. с. её роль существенна и во многих других областях химии и технологии (процессы перегонки, экстракции, адсорбции, хроматографии, кислотно-основные равновесия, катализ и т.д.).Образование В. с., специфически изменяя свойства групп А — Н и В, отражается и на молекулярных свойствах; это обнаруживается, в частности, по колебательным спектрам и спектрам протонного магнитного резонанса. Поэтому спектроскопия, особенно инфракрасная, является важнейшим методом изучения В. с. и зависящих от неё процессов.
35.Межмолекулярное взаимодействие.
Межмолекулярные взаимодействия, взаимодействия молекул между собой, не приводящее к разрыву или образованию новых химических связей. Межмолекулярные взаимодействия определяют отличие реальных газов от идеальных, существование жидкостей и молекулярных кристаллов. От межмолекулярных взаимодействий зависят многие структурные, спектральные, термодинамические, теплофизические и другие свойства веществ. Появление понятия межмолекулярные взаимодействия связано с именем Й. Д. Ван-дер-Ваальса, который для объяснения свойств реальных газов и жидкостей предложил в 1873 уравнение состояния, учитывающее межмолекулярные взаимодействия. Поэтому силы межмолекулярного взаимодействия часто называют ван-дер-ваальсовыми.
Виды межмолекулярных взаимодействий Основу межмолекулярных взаимодействий составляют кулоновские силы взаимодействия между электронами и ядрами одной молекулы и ядрами и электронами другой. В экспериментально определяемых свойствах вещества проявляется усредненное взаимодействие, которое зависит от расстояния R между молекулами, их взаимной ориентации, строения и физических характеристик (дипольного момента, поляризуемости и др.). При больших R, значительно превосходящих линейные размеры l самих молекул, вследствие чего электронные оболочки молекул не перекрываются, силы межмолекулярного взаимодействия можно достаточно обоснованно подразделить на три вида - электростатические, поляризационные (индукционные) и дисперсионные. Электростатические силы иногда называют ориентационными, однако это неточно, поскольку взаимная ориентация молекул может обусловливаться также и поляризационными силами, если молекулы анизотропны.