Химиялық байланыс туралы негізгі көзқарастар. Коваленттік байланыс. Химиялық байланыс түрлері
жүктеу/скачать 144,22 Kb.
|
5-апÑа ХимиÑлÑÒ Ð±Ð°Ð¹Ð»Ð°Ð½ÑÑ
| Коваленттік байланыс – ортақ электрон жұбын түзу арқылы пайда болатын химиялық байланыс. Коваленттік байланыс түзілуінің үрдісін көбінесе схема түрінде береді, ондағы электрондар нүктемен белгіленген. Егер атомдардың арасында бір коваленттік байланыс болса (жалғыз ортақ электрондық жұп), онда ол дара, егер екеу болса, қос (екі ортақ электрондық жұп), үштік (үш ортақ электрондық жұп) деп аталады. Коваленттік байланыстың пайда болуы қарапайым молекула – сутек молекуласының түзілуі мысалында жақсы түсіндіріледі:
Н + Н = Н2 ^ Н0 = - 436 кДж/моль . + + → Радиусы 0,053 нм байланыс ұзындығы 0,074 нм Атомдар жақындасқанда олардың электрондық бұлттары бүркесіп, ядроларының арасындағы кеңістікте максимал электрон тығыздығы бар молекулалық бұлт түзіледі. Ортақ ядролардың тығыз теріс зонаға тартылуы оларды жақындастырады, байланыс ұзындығы 0,074 нм және тұрақты сутек молекуласын түзіліп, энергия ұтымына әкеледі. Қарама-қарсы спиндері бар жұптаспаған екі s- электрондарының қосылуын кванттық ұяшықтарда сызбанұсқамен былай белгілейді: ↓↑↓ ↑ ↓ S1 + S1 g 1S2 Демек, ортақ электрондық жұп есебінен жүзеге асырылатын химиялық байланыты коваленттік байланыс деп атайды. Коваленттік байланыстың екі түрі бар: полюссіз және полюсті. Коваленттік полюссіз байланыста электрондардың жалпы жұбынан түзілген электрон бұлт – байланыс бұлты (тығыз электрондық аймақ деп аталады) екі атомның ядроларына қатысты кеңістікте симметриялы таралады. Мысалы, бір элементтің атомдарынан тұратын молекулалар: Н2, Cl2, N2, O2, F2 және т.б. Коваленттік полюсті байланыстарда бүркесу зонасы электртерістігі үлкен атомға ығысқан. Мысал ретінде газтектес хлорсутектің түзілуін қарастырайық: ® ® ® ® Н ® + ® Cl : g Н (:) Cl : немесе Н - Сl ® ® ® ® Байланыс s- және p- электрондардың ортақ жұптарының түзілу есебінен пайда болады. Коваленттік байланыс электрондық орбитальдардың бүркесу тәсілі бойынша да ерекшеленеді. Коваленттік байланыстың екі маңызды сипаттамасы бар: байланыс ұзындығы және байланыс энергиясы. Байланыс ұзындығы ядроаралық қашықтықтың шамасына сәйкес келеді. Байланыс ұзындығы неғұрылым аз болса, химиялық байланыс соғұрылым берік болады. Байланыс энергиясы молекуладағы бар байланысты үзуге қажет энергияға тең. Химиялық ковалентті байланыс полюссіз және полюсті болып екі топқа бөлінеді. Полюссіз ковалентті байланыс. Мысал ретінде фтор молекуласының түзілу схемасын келтіруге болады. Фтор молекуласындағы химиялық байланыс бір жұп электрон арқылы түзіледі. Сонымен фтор молекуласының әрбір атомының сыртқы деңгейінде аяқталған 8 электроны бар қабат түзіледі, оның екі электроны екі атомға да ортақ болады. Оттек молекуласын түзілуіне оның әр атомы екі дара электроннан жұмсайды. Сондықтан оттек молекуласындағы атомдардың арасында екі қос электрондық химиялық байланыс түзіледі. Азот молекуласы түзілу үшін оның әрбір атомы үш дара электроннан жұмсайды. Азот молекуласындағы атомдардың арасында үш жұп электроннан тұратын химиялық байланыс түзіледі. Полюсті ковалентті байланыс. Әртүрлі элементтердің атомдары ӛзара әрекеттескенде олардың арасында да қос электрондық байланыс түзіледі. Бірақ бұл жағдайда қос электрон екі атомнан бірдей қашықтықта орналаспайды. Молекуладағы қай атомның электр терістігі басым болса, қос электрон сол атомға жақын орналасады. H. + . F = H:F Молекула түзу үшін сутек пен фтор атомдары бір–бір дара электрондарын жұмсап, олардың арасында қос электрондық байланыс түзіледі. Бірақ сутекпен салыстырғанда фтордың электр терістігі басым болғандықтан қос электрон фторға қарай ауысып, оған жақын орналасады. Полюсті байланыстарға HF, HCL, HBr, H2S, NH3, H2O жатады. Бағытталуы Ковалентті байланысқа бір-біріне қатысты кеңістікте орналасуы тән Екі байланыс бір сызық бойында немесе бұрыш жасай орналасуы мүмкін. Байланыстың бағытталуы атомдық орбиталдың пішіндеріне байланысты. Гибридтелу – бұл атомдық орбитальдардың пішіні мен энергиясына сәйкес теңесу үрдісі. Гибридтелу мен электронның ауысуы тек байланыс түзілгенде мүмкін және энергия шығынын қажет етеді. Көміртек атомы негізгі күйден (қозбаған) қозған күйге (жұлдызшамен белгіленген) көшеді. Көміртек атомының s-орбиталі сфералық (шар тәріздес) пішінді, ал р-орбиталь – симметриялы көлемдік сегіздік (гантель тәріздес) пішінді. Бұл орбитальдар өзара бірігіп энергиялары тең төрт гибридтелген (аралас) біркелкі (симметриялы емес бір жағына қарай созылған) орбитальдар түзеді (1 сурет). Гибридтелуге бір s-электрон мен үш р-электрон қатысқандықтан, ол sp3-гибридтену деп аталады. жүктеу/скачать 144,22 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|