Астрахань 2006

Учебное пособие

Химическая связь

Астрахань 2006

Химическая связь: учебное пособие для студентов специальности "Экология" / Рябухин Ю.И., Джангралиева А.А. – АГТУ, 2006. – 4с.

В природе химические элементы в виде свободных атомов (за исключением благородных газов – элементов VIIIА-группы) практи­чески не встречаются. Обычно атомы одного химического элемента взаимодейству­ют либо друг с другом, либо с атомами других элементов, обра­зуя химические связи с возникновением молекул. В то же время и молекулы взаимодействуют друг с другом.

Химическая связь – это совокупность сил, связывающих атомы или молекулы друг с другом в более устойчивые структуры – молекулы или кристаллы.

Природа химической связи была уяснена лишь после открытия законов квантово-волновой механики, управ­ляющих микромиром. Современная теория отвечает на вопросы: почему возникает химическая связь и какова природа сил, обусловливающих её?

Образование химических связей — процесс самопроиз­вольный, в противном случае в природе не существовало бы сложных молекул биополимеров: белков, углеводов (полисахаридов), нуклеиновых кислот (РНК и ДНК). С термодинамической точки зре­ния причиной образования хи­мической связи между частицами является уменьшение энер­гии системы.

Образование химической связи сопровождается выделением энергии, а разрыв требует её затраты.

Энергия химической связи — это энергия, выделяющаяся в процессе обра­зования связи и характеризующая её прочность (Е_св, кДж/моль)*.

В зависимости от типа соединяемых частиц различают внутримолекулярные связи, за счёт которых образуются молекулы, и межмолекулярные связи, приводящие к образованию ассоциатов из молекул. Эти виды связей резко отличаются по величине энергии: для внутримолеку­лярных связей энергия составляет 100–1000 кДж/моль**, а для межмолекулярных обычно не превышает 40 кДж/моль.

Рассмотрим образование и типы химиче­ской связи.

При сближении атомов между их внешними электронами с противоположными спинами происходит сильное обменное взаимодействие, приводящее к по­явлению общей электронной пары. При этом увеличивается элек­тронная плотность в межъядерном пространстве, что способст­вует притяжению ядер взаимодействующих атомов.

Рис. 1.

В результате энергия системы уменьшается и между атомами возникает химическая связь (рис.1). В зависимости от того, каким образом взаимодействует общая электронная пара с ядра­ми соединяемых атомов, различают три типа химической связи: к овалентную, ионную и металлическую.

Поиск по сайту: