ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของสารนั้นๆ
อาคาร พันธะเคมี ขั้นพื้นฐาน
ประเภทของพันธะเคมี
ประเด็นที่ครอบคลุม:
1. ระดับของการจัดระเบียบของสสาร ลำดับชั้นของโครงสร้าง
2. สารที่มีโครงสร้างโมเลกุลและไม่ใช่โมเลกุล
3.
4. สาเหตุของการเกิดพันธะเคมี
5. พันธะโควาเลนต์: กลไกการก่อตัว, วิธีการ
การทับซ้อนกันของวงโคจรของอะตอม ขั้ว โมเมนต์ไดโพล
โมเลกุล
6. พันธะไอออนิก
7. การเปรียบเทียบพันธะโพลาร์โควาเลนต์และไอออนิก
8. การเปรียบเทียบคุณสมบัติของสารที่มีขั้วโควาเลนต์และ
พันธะไอออนิก
9. การเชื่อมต่อโลหะ
10. ปฏิสัมพันธ์ระหว่างโมเลกุล สาร (มากกว่า 70 ล้าน)
คุณต้องรู้อะไรบ้างเกี่ยวกับสารแต่ละชนิด?
สูตร (ประกอบด้วยอะไร)
โครงสร้าง (วิธีการทำงาน)
คุณสมบัติทางกายภาพ
คุณสมบัติทางเคมี
วิธีการได้รับ
(ห้องปฏิบัติการและอุตสาหกรรม)
6. การนำไปปฏิบัติจริง
1.
2.
3.
4.
5.ลำดับชั้นของโครงสร้างของสสาร
สารทั้งหมด
ประกอบด้วย
อะตอม แต่ไม่ใช่
ทุกอย่างมาจาก
โมเลกุล
อะตอม
โมเลกุล
สำหรับสารทั้งหมด
สำหรับสารเท่านั้น
โมเลกุล
อาคาร
ระดับนาโน
สำหรับสารทั้งหมด
ปริมาตร (มาโคร)
ระดับ
สำหรับสารทั้งหมด
ทั้ง 4 ระดับเป็นเป้าหมายของการศึกษาวิชาเคมี สารโมเลกุล
และโครงสร้างที่ไม่ใช่โมเลกุล สาร
โมเลกุล
อาคาร
ไม่ใช่โมเลกุล
อาคาร
ประกอบด้วยโมเลกุล
ประกอบด้วยอะตอม
หรือไอออน
เอช2โอ, คาร์บอนไดออกไซด์, HNO3, C60,
เกือบทุกองค์กร สาร
เพชร, กราไฟท์, SiO2,
โลหะเกลือ
สูตรสะท้อนให้เห็นถึง
องค์ประกอบของโมเลกุล
สูตรสะท้อนถึงองค์ประกอบ
หน่วยสูตร สาร
โซเดียมคลอไรด์
หน่วยสูตร NaCl สาร
ซิลิคอนไดออกไซด์
หน่วยสูตร SiO2
พิพิธภัณฑ์แร่วิทยา Fersman ตั้งอยู่ใกล้ทางเข้าสวน Neskuchny
ที่อยู่: มอสโก, Leninsky Prospekt, อาคาร 18, อาคาร 2 โครงสร้างทางเคมีที่หลากหลาย
จรวด
C5H6
โคโรเนน
(ซุปเปอร์เบนซีน)
C24H12
คาวิตันด์
C36H32O8 โครงสร้างทางเคมีที่หลากหลาย
คาทีแนน โครงสร้างทางเคมีที่หลากหลาย
คาทีแนน โครงสร้างทางเคมีที่หลากหลาย
โมเบียสสตริป โมเลกุล
โมเลกุลเป็นระบบที่เสถียรซึ่งประกอบด้วยหลายระบบ
นิวเคลียสของอะตอมและอิเล็กตรอน
อะตอมรวมตัวกันเป็นโมเลกุลโดยการก่อตัว
พันธะเคมี
เป็นแรงผลักดันหลักในการก่อตัวของโมเลกุลจาก
อะตอม - พลังงานทั้งหมดลดลง
โมเลกุลมีรูปทรงเรขาคณิตที่มีลักษณะเฉพาะคือ
ระยะห่างระหว่างนิวเคลียสและมุมระหว่างพันธะ พลังขับเคลื่อนหลัก
การสร้างพันธะเคมี
ระหว่างอนุภาคของสสาร -
การลดพลังงานทั้งหมด
ระบบ สารเคมีประเภทหลัก
การเชื่อมต่อ:
1.อิออน
2.โควาเลนต์
3.โลหะ
ระหว่างโมเลกุลขั้นพื้นฐาน
การโต้ตอบ:
1.พันธะไฮโดรเจน
2. การเชื่อมต่อของฟาน เดอร์ วาลส์ พันธะไอออนิก
หากพันธะเกิดขึ้นจากอะตอมที่มีความแตกต่างกันอย่างมาก
ค่าอิเลคโตรเนกาติวีตี้ (ΔOOE ≥ 1.7)
คู่อิเล็กตรอนที่ใช้ร่วมกันเกือบจะสมบูรณ์
เปลี่ยนไปทางอิเล็กโตรเนกาติวิตีมากขึ้น
อะตอม.
นาซีล
OEO 0.9 3.16
∆ 2,26
+นา
ประจุลบ
:โคลนนิ่ง
พันธะเคมีระหว่างไอออนที่เกิดขึ้น
เนื่องจากแรงดึงดูดของไฟฟ้าสถิต
เรียกว่าไอออนิก พันธะไอออนิก
ศักย์คูลอมบ์มีลักษณะเป็นทรงกลม
สมมาตร มุ่งตรงไปทุกทิศทาง
ดังนั้นพันธะไอออนิกจึงไม่มีทิศทาง
ไม่มีศักยภาพคูลอมบ์
ข้อจำกัดเกี่ยวกับปริมาณ
เพิ่มการตอบโต้ -
ดังนั้นพันธะไอออนิก
ไม่รู้จักพอ พันธะไอออนิก
สารประกอบที่มีชนิดพันธะไอออนิก
แข็ง ละลายได้ดีใน
ตัวทำละลายมีขั้วมีสูง
จุดหลอมเหลวและจุดเดือด พันธะไอออนิก
Curve I: แรงดึงดูดของไอออนถ้า
พวกเขาจะเป็นตัวแทนหรือไม่
ค่าธรรมเนียมจุด
Curve II: การผลักกันของนิวเคลียสใน
ในกรณีที่ไอออนอยู่ใกล้กัน
Curve III: พลังงานขั้นต่ำ E0 ที่
สอดคล้องกับเส้นโค้ง
สภาวะสมดุลของไอออนิก
คู่รักซึ่งกองกำลัง
แรงดึงดูดของอิเล็กตรอนต่อนิวเคลียส
ได้รับการชดเชยด้วยกำลัง
การผลักกันของนิวเคลียสระหว่างกัน
ระยะทาง r0, พันธะเคมีในโมเลกุล
พันธะเคมีในโมเลกุลสามารถอธิบายได้ด้วย
ตำแหน่งของสองวิธี:
- วิธีเวเลนซ์บอนด์ MBC
- วิธีการโคจรของโมเลกุล MMO วิธีพันธะเวเลนซ์
ทฤษฎีไฮท์เลอร์-ลอนดอน
บทบัญญัติพื้นฐานของวิธี BC:
1. พันธะเกิดขึ้นจากอิเล็กตรอนสองตัวที่อยู่ตรงข้ามกัน
หมุนและคลื่นทับซ้อนกัน
ฟังก์ชันและความหนาแน่นของอิเล็กตรอนระหว่าง
แกน
2. การเชื่อมต่อถูกแปลเป็นภาษาท้องถิ่นในทิศทางสูงสุด
ฟังก์ชันΨที่ทับซ้อนกันของอิเล็กตรอน ยิ่งแข็งแกร่ง
ทับซ้อนกัน ยิ่งผูกพันแน่นแฟ้นยิ่งขึ้น
dsv - ความยาว
การสื่อสาร;
อีเอสวี - พลังงาน
การสื่อสาร การก่อตัวของโมเลกุลไฮโดรเจน:
ยังไม่มีข้อความ· + ·N → ยังไม่มีข้อความ:N
เมื่ออะตอมสองอะตอมมารวมกัน
พลังดึงดูดเกิดขึ้นและ
การขับไล่:
1) แรงดึงดูด: “อิเล็กตรอน-นิวเคลียส”
อะตอมข้างเคียง
2) การขับไล่: "คอร์ - คอร์"
“อิเล็กตรอน-อิเล็กตรอน” ที่อยู่ใกล้เคียง
อะตอม การก่อตัวของโมเลกุลไฮโดรเจน:
โมเลกุล
เมฆอิเล็กตรอนสองตัว
มีสูงสุด
ความหนาแน่นของอิเล็กตรอน พันธะเคมีกระทำโดยวิธีทั่วไป
คู่อิเล็กตรอนเรียกว่าโควาเลนต์
คู่อิเล็กตรอนที่ใช้ร่วมกันสามารถเกิดขึ้นได้จากสองตัว
วิธี:
1) อันเป็นผลมาจากการรวมกันของอิเล็กตรอนสองตัวที่ไม่มีการจับคู่:
2) อันเป็นผลมาจากการขัดเกลาทางสังคมที่ไม่มีการแบ่งแยก
คู่อิเล็กตรอนของหนึ่งอะตอม (ผู้บริจาค) และว่างเปล่า
วงโคจรของอีกอัน (ตัวรับ)
กลไกสองประการในการก่อตัวของพันธะโควาเลนต์:
การแลกเปลี่ยนและผู้บริจาค-ผู้รับ
ความหนาแน่นของการสื่อสารเกิดขึ้นตามสาย
การเชื่อมต่อศูนย์กลางของอะตอม (นิวเคลียส) แล้วสิ่งนี้
การทับซ้อนกันเรียกว่า σ-coupling: วิธีการซ้อนทับออร์บิทัลของอะตอมด้วย
การก่อตัวของพันธะโควาเลนต์
หากเกิดการก่อตัวของระบบอิเล็กทรอนิกส์สูงสุด
ความหนาแน่นของพันธะเกิดขึ้นทั้งสองด้าน
เส้นเชื่อมศูนย์กลางอะตอม (นิวเคลียส) แล้ว
การทับซ้อนดังกล่าวเรียกว่าพันธะ π: พันธะโควาเลนต์แบบมีขั้วและแบบไม่มีขั้ว
1) ถ้าพันธะเกิดขึ้นจากอะตอมที่เหมือนกัน
คลาวด์การสื่อสารแบบสองอิเล็กตรอนกระจายอยู่ใน
ช่องว่างระหว่างนิวเคลียสอย่างสมมาตร - เช่นนั้น
พันธะนี้เรียกว่าไม่มีขั้ว: H2, Cl2, N2
2) ถ้าพันธะเกิดขึ้นจากอะตอมต่างกัน ก็จะเกิดพันธะเมฆ
เคลื่อนตัวไปทางอะตอมที่มีอิเล็กโทรเนกาติวิตีมากขึ้น
- พันธะดังกล่าวเรียกว่าขั้ว: HCl, NH3, CO2 พันธะโควาเลนต์มีขั้ว
โมเมนต์ไดโพลของการมีเพศสัมพันธ์
ไดโพล
H+δCl-δ หรือ H+0.18Cl-0.18
โดยที่ ±δ มีประสิทธิภาพ
ประจุอะตอม, เศษส่วน
ค่าใช้จ่ายที่แน่นอน
อิเล็กตรอน.
+δ
-δ
อย่าสับสนกับสถานะออกซิเดชัน!
ล
ผลคูณของประจุประสิทธิผลและความยาวไดโพล
เรียกว่าโมเมนต์ไฟฟ้าของไดโพล: μ = δl
นี่คือปริมาณเวกเตอร์: กำหนดทิศทางจากค่าบวก
ประจุเป็นลบ พันธะโควาเลนต์มีขั้ว
โมเมนต์ไดโพลของโมเลกุล
โมเมนต์ไดโพลของโมเลกุลเท่ากับผลรวม
เวกเตอร์ของโมเมนต์ไดโพลของพันธะ โดยคำนึงถึง
คู่อิเล็กตรอนโดดเดี่ยว
หน่วยของโมเมนต์ไดโพล
คือเดบาย: 1D = 3.3·10-30 C·m. พันธะโควาเลนต์มีขั้ว
โมเมนต์ไดโพลของโมเลกุล
ในผลคูณ μ = δl ปริมาณทั้งสองมีทิศทางตรงกันข้าม
ดังนั้นเราจึงต้องติดตามสาเหตุอย่างระมัดระวัง
การเปลี่ยนแปลงμ
ตัวอย่างเช่น,
ซีเอสเอฟ
ซีเอสซีแอล
24
31
δ “หลงทาง” ล
ซีเอสไอ
เอชเอฟ
เอชซีแอล
ฮบ
สวัสดี
37
5,73
3,24
2,97
1,14
ในทางกลับกัน พันธะโควาเลนต์มีขั้ว
โมเมนต์ไดโพลของโมเลกุล
โมเลกุลจะไม่มีขั้วได้ไหมถ้า
การเชื่อมต่อทั้งหมดในนั้นมีขั้วหรือไม่?
โมเลกุลประเภท AB นั้นมีขั้วเสมอ
โมเลกุลประเภท AB2 สามารถเป็นได้ทั้งขั้วและ
ไม่มีขั้ว...
น้ำ
เกี่ยวกับ
เอ็น
คาร์บอนไดออกไซด์
μ>0
เอ็น
เกี่ยวกับ
กับ
μ=0
เกี่ยวกับ พันธะโควาเลนต์มีขั้ว
โมเลกุลที่ประกอบด้วยอะตอมสามอะตอมขึ้นไป
(AB2, AB3, AB4, AB5, AB6) ,
อาจไม่มีขั้วหากมีความสมมาตร
การมีโมเมนต์ไดโพลส่งผลต่ออะไร?
โมเลกุล?
มีปฏิสัมพันธ์ระหว่างโมเลกุลและ
ส่งผลให้ความหนาแน่นของสารเพิ่มขึ้น
อุณหภูมิหลอมเหลวและอุณหภูมิจุดเดือด การเปรียบเทียบพันธะขั้วไอออนิกและโควาเลนต์
ทั่วไป: การศึกษาทั่วไป
คู่อิเล็กตรอน
ความแตกต่าง: ระดับ
การกระจัดทั่วไป
คู่อิเล็กตรอน
(โพลาไรเซชันของพันธะ)
พันธะไอออนิกควรได้รับการพิจารณาว่ามีความสุดขั้ว
กรณีของพันธะโควาเลนต์มีขั้ว
พันธะขั้วโลก
พันธะโควาเลนต์: อิ่มตัวและมีทิศทาง
ความอิ่มตัว (ความจุสูงสุด) -
กำหนดโดยความสามารถของอะตอมในการก่อตัว
จำนวนการเชื่อมต่อที่จำกัด (คำนึงถึงทั้งสองอย่าง)
กลไกการก่อตัว)
ทิศทางของพันธะถูกกำหนดโดยมุมของพันธะซึ่งขึ้นอยู่กับ
ประเภทของการผสมพันธุ์ของวงโคจรของอะตอมกลาง
พันธะไอออนิก: ไม่อิ่มตัวและไม่มีทิศทาง การเปรียบเทียบคุณลักษณะของไอออนิกและโควาเลนต์
พันธะขั้วโลก
ทิศทางของพันธะถูกกำหนดโดยมุมของพันธะ
มุมของพันธะถูกกำหนดโดยการทดลองหรือ
ทำนายตามทฤษฎีการผสมพันธุ์
วงโคจรอะตอมของแอล. พอลลิงหรือทฤษฎี
กิลเลสปี.
รายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับเรื่องนี้ในงานสัมมนา
พันธะโควาเลนต์
พันธะโควาเลนต์
ผลึกอะตอม
ระหว่างอะตอม
ในคริสตัลนั้นเอง
มีความแข็งสูง
ละลายสูง, เดือด
ความร้อนไม่ดีและ
การนำไฟฟ้า
ผลึกโมเลกุล
ระหว่างอะตอม
ในโมเลกุล
ความนุ่มนวลปานกลาง
ค่อนข้างต่ำ
ละลาย, ต้ม
ความร้อนไม่ดีและ
การนำไฟฟ้า
ไม่ละลายในน้ำ การเปรียบเทียบคุณสมบัติของสารกับไอออนิกและ
พันธะโควาเลนต์
คริสตัลโมเลกุล
จุดหลอมเหลว 112.85 °C การเปรียบเทียบคุณสมบัติของสารกับไอออนิกและ
พันธะโควาเลนต์
คริสตัลอะตอมโควาเลนต์
จุดหลอมเหลว อยู่ที่ 3700 °C การเปรียบเทียบคุณสมบัติของสารกับไอออนิกและ
พันธะโควาเลนต์
พันธะไอออนิก
ระหว่างไอออน
ในคริสตัล
ความแข็งและความเปราะบาง
จุดหลอมเหลวสูง
การนำความร้อนและไฟฟ้าไม่ดี
ละลายได้ในน้ำ การเปรียบเทียบคุณสมบัติของสารกับไอออนิกและ
พันธะโควาเลนต์
คริสตัลไอออนิก
จุดหลอมเหลว อยู่ที่ 800 °C การเชื่อมต่อโลหะ
พันธะโลหะกระทำโดยอิเล็กตรอน
ที่เป็นของอะตอมทั้งหมดในเวลาเดียวกัน
ความหนาแน่นของอิเล็กตรอน
“แก๊สอิเล็กตรอน” ถูกแยกส่วน
ลักษณะเฉพาะ
เงางามเป็นโลหะ
พลาสติก
ความเหนียว
ความร้อนสูงและ
การนำไฟฟ้า
จุดหลอมเหลว
แตกต่างกันมาก พันธะระหว่างโมเลกุล
1. พันธะไฮโดรเจน
แรงดึงดูดระหว่างอะตอมไฮโดรเจน (+) ของหนึ่ง
โมเลกุลและอะตอม F, O, N (–) ของโมเลกุลอื่น
เอฟ
เอฟ
ชม
ชม
ชม
ชม
เอฟ
เอฟ
โอ
H3C
ชม
เอฟ
ค
ชม
โพลีเมอร์
(HF)น
โอ
ค
โอ
ชม
ช3
ไดเมอร์
กรดอะซิติก
โอ
พันธะไฮโดรเจนมีความอ่อนแอแยกกัน
แต่รวมๆแล้วเข้มแข็ง พันธะระหว่างโมเลกุล
2. พันธะไฮโดรเจนใน DNA พันธะระหว่างโมเลกุล
3. พันธะไฮโดรเจนในน้ำ
น้ำของเหลว
น้ำแข็ง พันธะระหว่างโมเลกุล
4. การก่อตัวของพันธะไฮโดรเจนใน
น้ำ
น้ำของเหลว
การเปลี่ยนแปลง
น้ำเป็นน้ำแข็ง พันธะระหว่างโมเลกุล
5. การเชื่อมต่อของฟาน เดอร์ วาลส์
แม้ว่าจะไม่มีพันธะไฮโดรเจนระหว่างโมเลกุลก็ตาม
โมเลกุลจะถูกดึงดูดเข้าหากันเสมอ
แรงดึงดูดระหว่างไดโพลโมเลกุลเรียกว่าการมีเพศสัมพันธ์แบบแวนเดอร์วาลส์
ยิ่งแรงดึงดูดมากเท่าไร:
1) ขั้ว; 2) ขนาดโมเลกุล
ตัวอย่าง: มีเทน (CH4) – แก๊ส, เบนซิน (C6H6) – ของเหลว
พันธะ c-d-v ที่อ่อนแอที่สุดอย่างหนึ่งคือระหว่างโมเลกุล
H2 (mp. –259 oC, bp. –253 oC)
ปฏิสัมพันธ์ระหว่างโมเลกุลนั้นอ่อนแอกว่าพันธะระหว่างอะตอมหลายเท่า:
เอโคว(Cl–Cl) = 244 กิโลจูล/โมล, Evdv(Cl2–Cl2) = 25 กิโลจูล/โมล
แต่สิ่งนี้เองที่ทำให้มั่นใจได้ถึงการมีอยู่ของสถานะของเหลวและของแข็งของสสาร การบรรยายใช้สื่อจากอาจารย์
คณะเคมี มหาวิทยาลัยแห่งรัฐมอสโก โลโมโนซอฟ
เอเรมิน วาดิม วลาดิมิโรวิช
ขอบคุณ
สำหรับความสนใจของคุณ!
การขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของสารกับโครงสร้างของโมเลกุล
บทเรียนในการเปิดใจ
เป้าหมาย- ทางการศึกษา - เพื่อรวบรวมและเพิ่มพูนความรู้ของนักเรียนเกี่ยวกับทฤษฎีโครงสร้างทางเคมีและหลักการพื้นฐานของทฤษฎี
ทางการศึกษา– ส่งเสริมการก่อตัวของความสัมพันธ์และความสัมพันธ์ระหว่างเหตุและผล
พัฒนาการ– การพัฒนาทักษะการคิด ความสามารถในการถ่ายทอดความรู้และทักษะไปสู่สถานการณ์ใหม่ๆ
อุปกรณ์และรีเอเจนต์ชุดโมเดลลูกบอลและแท่ง ตัวอย่างยางธรรมชาติและยางสังเคราะห์ ไดเอทิลอีเทอร์ บิวทานอล เอทานอล ฟีนอล ลิเธียม โซเดียม สารละลายลิตมัส น้ำโบรมีน กรดฟอร์มิกและกรดอะซิติก
ภาษิต.“สสารทุกชนิดตั้งแต่ที่ง่ายที่สุดไปจนถึงซับซ้อนที่สุด มีสามด้านที่แตกต่างกันแต่เชื่อมโยงถึงกัน ได้แก่ ทรัพย์สิน องค์ประกอบ โครงสร้าง”(V.M. Kedrov).
ความก้าวหน้าของบทเรียน
แนวคิดของ "การเสพติด" ประกอบด้วยอะไร?
(ค้นหาความคิดเห็นของนักเรียน)
เขียนคำจำกัดความไว้บนกระดาน: “การเสพติดคือ
1) ความสัมพันธ์ของปรากฏการณ์หนึ่งกับอีกปรากฏการณ์หนึ่งอันเป็นผลมาจากสาเหตุ
2) การอยู่ใต้บังคับบัญชาของผู้อื่นในกรณีที่ไม่มีอิสรภาพเสรีภาพ” (พจนานุกรมโดย S.I. Ozhegov)
เราจะกำหนดเป้าหมายของบทเรียนร่วมกันโดยวาดแผนภาพ:
บล็อกปฐมนิเทศสร้างแรงบันดาลใจ
การอุ่นเครื่องทางปัญญา
พิจารณาความถูกต้องของข้อความด้านล่างและสนับสนุนคำตอบของคุณด้วยตัวอย่าง
ทฤษฎีโครงสร้างทางเคมีถูกค้นพบโดย D.I. Mendeleevคำตอบ
- A.M. Butlerov, 1861
ทฤษฎีโครงสร้างทางเคมีถูกค้นพบโดย D.I. Mendeleevความจุของคาร์บอนในสารประกอบอินทรีย์สามารถเป็น II และ IV
- ความจุของคาร์บอนมักอยู่ที่ IV
ทฤษฎีโครงสร้างทางเคมีถูกค้นพบโดย D.I. Mendeleevอะตอมที่สร้างโมเลกุลของสารอินทรีย์จะเชื่อมต่อกันแบบสุ่มโดยไม่คำนึงถึงความจุ
- อะตอมในโมเลกุลจะถูกพันธะในลำดับเฉพาะตามความจุของอะตอม
ทฤษฎีโครงสร้างทางเคมีถูกค้นพบโดย D.I. Mendeleevคุณสมบัติของสารไม่ได้ขึ้นอยู่กับโครงสร้างของโมเลกุล
- ในทฤษฎีโครงสร้างทางเคมีของ Butlerov แย้งว่าคุณสมบัติของสารประกอบอินทรีย์ถูกกำหนดโดยองค์ประกอบและโครงสร้างของโมเลกุล
หน่วยปฏิบัติการและปฏิบัติการ
ปัจจัยโครงสร้างเชิงพื้นที่
ทฤษฎีโครงสร้างทางเคมีถูกค้นพบโดย D.I. Mendeleevคุณรู้อะไรเกี่ยวกับโครงสร้างเชิงพื้นที่ของโมเลกุลของอัลเคนและอัลคีน - ในอัลเคน ในแต่ละคาร์บอนจะมีอะตอมใกล้เคียงกันสี่อะตอม ซึ่งตั้งอยู่ที่จุดยอดของจัตุรมุข คาร์บอนนั้นตั้งอยู่ที่ศูนย์กลางของจัตุรมุข ประเภทของการผสมอะตอมของคาร์บอน –เอสพี 3
, มุมระหว่างพันธะ (H–C–C, H–C–H, C–C–C) - 109°28" โครงสร้างของโซ่คาร์บอนเป็นแบบซิกแซก ในอัลคีน อะตอมของคาร์บอน 2 อะตอมที่เชื่อมต่อกันด้วยพันธะคู่และอะตอม 4 อะตอมที่มีพันธะเดี่ยวจะอยู่ในระนาบเดียวกัน ประเภทของการผสมพันธุ์ของอะตอม –เอสพี 2
, มุมระหว่างพันธะ (H–C=C, C–C=C) - 120°
ทฤษฎีโครงสร้างทางเคมีถูกค้นพบโดย D.I. Mendeleev- ยางธรรมชาติซึ่งเป็นโพลีเมอร์เชิงเส้นของไอโซพรีนมีโครงสร้าง ถูกต้อง-1,4-โพลีไอโซพรีน ยางสังเคราะห์สามารถมีโครงสร้างได้ความมึนงง
-1,4-โพลีไอโซพรีน
ทฤษฎีโครงสร้างทางเคมีถูกค้นพบโดย D.I. Mendeleevยางเหล่านี้มีความยืดหยุ่นเท่ากันหรือไม่?
- รูปแบบที่ถูกต้องมีความยืดหยุ่นมากกว่ารูปแบบการแปลง โมเลกุลของยางธรรมชาติจะยาวและบิดตัวได้ยืดหยุ่นกว่า (ก่อนเป็นเกลียวแล้วจึงกลายเป็นลูกบอล) มากกว่าโมเลกุลของยางสังเคราะห์
แป้ง (C 5 H 10 O 5) m เป็นผงอสัณฐานสีขาว และเซลลูโลส (C 5 H 10 O 5) n เป็นสารเส้นใย
ทฤษฎีโครงสร้างทางเคมีถูกค้นพบโดย D.I. Mendeleevอะไรคือสาเหตุของความแตกต่างนี้?
- แป้งเป็นโพลีเมอร์ - กลูโคสในขณะที่เซลลูโลสเป็นโพลีเมอร์ - กลูโคส
ทฤษฎีโครงสร้างทางเคมีถูกค้นพบโดย D.I. Mendeleevคุณสมบัติทางเคมีของแป้งและเซลลูโลสแตกต่างกันหรือไม่?
- แป้ง + I 2 สารละลายสีน้ำเงิน
เซลลูโลส + HNO 3 ไนโตรเซลลูโลสบทสรุป
- คุณสมบัติทั้งทางกายภาพและเคมีขึ้นอยู่กับโครงสร้างเชิงพื้นที่
ปัจจัยโครงสร้างทางเคมี
ทฤษฎีโครงสร้างทางเคมีถูกค้นพบโดย D.I. Mendeleevแนวคิดหลักของทฤษฎีโครงสร้างทางเคมีคืออะไร?
- โครงสร้างทางเคมีสะท้อนให้เห็นถึงการพึ่งพาคุณสมบัติของสารตามลำดับการเชื่อมต่อของอะตอมและปฏิกิริยาของพวกมัน
ทฤษฎีโครงสร้างทางเคมีถูกค้นพบโดย D.I. Mendeleevพิจารณาว่าสารใดบ้างที่มีเหมือนกัน:
- สารประกอบ.
เปรียบเทียบคุณสมบัติทางกายภาพของสารเหล่านี้
ทฤษฎีโครงสร้างทางเคมีถูกค้นพบโดย D.I. Mendeleevคุณเห็นว่าอะไรเป็นสาเหตุของความแตกต่างนี้
จากการกระจายตัวของความหนาแน่นของอิเล็กตรอนของพันธะเคมี โมเลกุลใดมีขั้วมากกว่ากัน สิ่งนี้เกี่ยวข้องกับอะไร?
เซลลูโลส + HNO 3 ไนโตรเซลลูโลส- –OH พันธะไฮโดรเจน
การทดลองสาธิต
- ปฏิกิริยาของแอลกอฮอล์ถูกกำหนดโดยอิทธิพลร่วมกันของอะตอมในโมเลกุล
ทฤษฎีโครงสร้างทางเคมีถูกค้นพบโดย D.I. Mendeleevปัจจัยโครงสร้างอิเล็กทรอนิกส์
สาระสำคัญของอิทธิพลซึ่งกันและกันของอะตอมคืออะไร?
- อิทธิพลซึ่งกันและกันประกอบด้วยปฏิสัมพันธ์ของโครงสร้างอิเล็กทรอนิกส์ของอะตอม ซึ่งนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงความหนาแน่นทางอิเล็กทรอนิกส์ของพันธะเคมี. งานห้องปฏิบัติการ
ครูมีชุดห้องปฏิบัติการอยู่บนโต๊ะของคุณ ทำงานให้เสร็จสิ้นและทดลองพิสูจน์การพึ่งพาคุณสมบัติของสารในโครงสร้างอิเล็กทรอนิกส์ ทำงานเป็นคู่. ปฏิบัติตามกฎระเบียบด้านความปลอดภัยอย่างเคร่งครัด
ตัวเลือกที่ 1- อธิบายแก่นแท้ของอิทธิพลซึ่งกันและกันของกลุ่มคาร์บอกซิล –COOH และองค์ประกอบแทนที่คาร์บอนิลคาร์บอนในโมเลกุลของกรดคาร์บอกซิลิก ลองพิจารณาตัวอย่างของกรดฟอร์มิกและกรดอะซิติก
เซลลูโลส + HNO 3 ไนโตรเซลลูโลสใช้สารลิตมัสและสารละลายลิเธียม เขียนสมการปฏิกิริยา แสดงการเปลี่ยนแปลงความหนาแน่นของอิเล็กตรอนของพันธะเคมีในโมเลกุล
- คุณสมบัติทางเคมีขึ้นอยู่กับอิทธิพลซึ่งกันและกันของอะตอม
- อิทธิพลซึ่งกันและกันประกอบด้วยปฏิสัมพันธ์ของโครงสร้างอิเล็กทรอนิกส์ของอะตอม ซึ่งนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงความหนาแน่นทางอิเล็กทรอนิกส์ของพันธะเคมี. การควบคุมความรู้ขั้นสุดท้าย
มาสรุปบทเรียนของเรากัน
เราได้ยืนยันแล้วว่าคุณสมบัติของสารขึ้นอยู่กับโครงสร้างทางเคมีเชิงพื้นที่และอิเล็กทรอนิกส์
1. เขียนสูตร HCOOH, C 6 H 5 OH และ C 4 H 9 COOH เพื่อเพิ่มคุณสมบัติเป็นกรดของสาร
2. จัดเรียงสูตร CH 3 COOH, C 3 H 7 COOH, CH 3 OH, ClCH 2 COOH ตามลำดับคุณสมบัติที่เป็นกรดของสารจากมากไปหาน้อย
3. อัลดีไฮด์ชนิดใดมี:
หมู่อัลดีไฮด์ที่ออกฤทธิ์มากขึ้น? ทำไม
ประเมินงานของคุณในชั้นเรียน
ลาเอเรมีนา
ครูสอนเคมีที่โรงเรียนหมายเลข 24
(อาบาคัน, คากัสเซีย)
พันธะเคมีโควาเลนต์ พันธุ์และกลไกการก่อตัว ลักษณะของพันธะโควาเลนต์ (ขั้วและพลังงานพันธะ) พันธะไอออนิก การเชื่อมต่อโลหะ พันธะไฮโดรเจน
หลักคำสอนเรื่องพันธะเคมีเป็นพื้นฐานของเคมีเชิงทฤษฎีทั้งหมด
พันธะเคมีเป็นที่เข้าใจกันว่าเป็นปฏิกิริยาระหว่างอะตอมที่เกาะกันเป็นโมเลกุล ไอออน อนุมูล และคริสตัล
พันธะเคมีมีสี่ประเภท: ไอออนิก โควาเลนต์ โลหะ และไฮโดรเจน
การแบ่งพันธะเคมีออกเป็นประเภทต่างๆ นั้นมีเงื่อนไข เนื่องจากพันธะเคมีทั้งหมดมีลักษณะเป็นเอกภาพ
พันธะไอออนิกถือได้ว่าเป็นกรณีที่รุนแรงของพันธะโควาเลนต์มีขั้ว
พันธะโลหะเป็นการผสมผสานระหว่างปฏิกิริยาโควาเลนต์ของอะตอมโดยใช้อิเล็กตรอนที่ใช้ร่วมกันและแรงดึงดูดไฟฟ้าสถิตระหว่างอิเล็กตรอนเหล่านี้กับไอออนของโลหะ
สารมักจะไม่มีการจำกัดกรณีของพันธะเคมี (หรือพันธะเคมีบริสุทธิ์)
ตัวอย่างเช่น ลิเธียมฟลูออไรด์ $LiF$ ถูกจัดประเภทเป็นสารประกอบไอออนิก ในความเป็นจริง พันธะในนั้นคือไอออนิก $80%$ และโควาเลนต์ $20%$ ดังนั้นจึงชัดเจนกว่าที่จะพูดถึงระดับขั้ว (อิออน) ของพันธะเคมี
- ในฐาน: ระหว่างอะตอมของออกซิเจนและไฮโดรเจนในกลุ่มไฮดรอกโซพันธะจะเป็นโควาเลนต์มีขั้ว และระหว่างโลหะกับหมู่ไฮดรอกโซจะเป็นไอออนิก
- ในเกลือของกรดที่ประกอบด้วยออกซิเจน: ระหว่างอะตอมที่ไม่ใช่โลหะกับออกซิเจนของสารตกค้างที่เป็นกรด - ขั้วโควาเลนต์และระหว่างโลหะกับสารตกค้างที่เป็นกรด - ไอออนิก
- ในแอมโมเนียมเกลือเมทิลแอมโมเนียม ฯลฯ : ระหว่างอะตอมไนโตรเจนและไฮโดรเจน - ขั้วโควาเลนต์และระหว่างแอมโมเนียมหรือเมทิลแอมโมเนียมไอออนกับกรดตกค้าง - ไอออนิก;
- ในโลหะเปอร์ออกไซด์ (เช่น $Na_2O_2$) พันธะระหว่างอะตอมออกซิเจนเป็นแบบโควาเลนต์ไม่มีขั้ว และระหว่างโลหะกับออกซิเจนคือไอออนิก เป็นต้น
การเชื่อมต่อประเภทต่างๆ สามารถแปลงเป็นการเชื่อมต่ออื่นได้:
— ในระหว่างการแยกตัวด้วยไฟฟ้าของสารประกอบโควาเลนต์ในน้ำ พันธะขั้วโควาเลนต์จะกลายเป็นไอออนิก
- เมื่อโลหะระเหย พันธะโลหะจะกลายเป็นพันธะโควาเลนต์ไม่มีขั้ว เป็นต้น
สาเหตุของความสามัคคีของพันธะเคมีทุกประเภทและทุกประเภทคือธรรมชาติทางเคมีที่เหมือนกัน - ปฏิกิริยาระหว่างอิเล็กตรอนกับนิวเคลียร์ การก่อตัวของพันธะเคมีไม่ว่าในกรณีใดเป็นผลมาจากปฏิกิริยาระหว่างอะตอมกับอิเล็กตรอนพร้อมกับการปล่อยพลังงาน
วิธีสร้างพันธะโควาเลนต์ ลักษณะของพันธะโควาเลนต์: ความยาวพันธะและพลังงาน
พันธะเคมีโควาเลนต์คือพันธะที่เกิดขึ้นระหว่างอะตอมผ่านการก่อตัวของคู่อิเล็กตรอนที่ใช้ร่วมกัน
กลไกการก่อตัวของพันธะดังกล่าวสามารถแลกเปลี่ยนหรือรับผู้บริจาคได้
ฉัน. กลไกการแลกเปลี่ยนทำงานเมื่ออะตอมก่อตัวเป็นคู่อิเล็กตรอนที่ใช้ร่วมกันโดยการรวมอิเล็กตรอนที่ไม่มีคู่เข้าด้วยกัน
1) $H_2$ - ไฮโดรเจน:
พันธะเกิดขึ้นเนื่องจากการก่อตัวของคู่อิเล็กตรอนร่วมด้วย $s$-อิเล็กตรอนของอะตอมไฮโดรเจน (การทับซ้อนกันของ $s$-ออร์บิทัล):
2) $HCl$ - ไฮโดรเจนคลอไรด์:
พันธะเกิดขึ้นเนื่องจากการก่อตัวของคู่อิเล็กตรอนร่วมของ $s-$ และ $p-$อิเล็กตรอน (การทับซ้อนกันของ $s-p-$orbitals):
3) $Cl_2$: ในโมเลกุลคลอรีน พันธะโควาเลนต์เกิดขึ้นเนื่องจาก $p-$อิเล็กตรอนที่ไม่ได้รับการจับคู่ (การทับซ้อนกันของ $p-p-$orbitals):
4) $N_2$: ในโมเลกุลไนโตรเจน คู่อิเล็กตรอนทั่วไปสามคู่เกิดขึ้นระหว่างอะตอม:
ครั้งที่สอง กลไกของผู้บริจาค-ผู้รับลองพิจารณาการก่อตัวของพันธะโควาเลนต์โดยใช้ตัวอย่างของแอมโมเนียมไอออน $NH_4^+$
ผู้บริจาคมีคู่อิเล็กตรอน ตัวรับมีออร์บิทัลว่างที่คู่นี้สามารถครอบครองได้ ในแอมโมเนียมไอออนพันธะทั้งสี่กับอะตอมไฮโดรเจนนั้นเป็นโควาเลนต์: สามพันธะเกิดขึ้นเนื่องจากการสร้างคู่อิเล็กตรอนทั่วไปโดยอะตอมไนโตรเจนและอะตอมไฮโดรเจนตามกลไกการแลกเปลี่ยนหนึ่ง - ตามกลไกผู้บริจาคและผู้รับ
พันธะโควาเลนต์สามารถจำแนกได้โดยวิธีที่ออร์บิทัลของอิเล็กตรอนทับซ้อนกัน เช่นเดียวกับการกระจัดไปยังอะตอมที่ถูกพันธะตัวใดตัวหนึ่ง
พันธะเคมีที่เกิดขึ้นจากการทับซ้อนกันของออร์บิทัลของอิเล็กตรอนตามแนวพันธะเรียกว่า $σ$ -พันธบัตร (พันธบัตรซิกมา)- พันธะซิกม่ามีความแข็งแรงมาก
$p-$orbitals สามารถทับซ้อนกันในสองบริเวณ ก่อให้เกิดพันธะโควาเลนต์เนื่องจากการทับซ้อนกันด้านข้าง:
พันธะเคมีเกิดขึ้นจากการทับซ้อนกัน "ด้านข้าง" ของออร์บิทัลอิเล็กตรอนนอกสายสื่อสาร เช่น ในสองพื้นที่เรียกว่า $π$ -พันธบัตร (pi-พันธบัตร)
โดย ระดับของการกระจัดอิเล็กตรอนที่ใช้ร่วมกันจับคู่กับอะตอมตัวใดตัวหนึ่งที่พวกมันสร้างพันธะ พันธะโควาเลนต์ก็สามารถเป็นได้ ขั้วโลกและ ไม่ใช่ขั้ว
เรียกว่าพันธะเคมีโควาเลนต์ที่เกิดขึ้นระหว่างอะตอมที่มีค่าอิเลคโตรเนกาติวีตี้เท่ากัน ไม่ใช่ขั้วคู่อิเล็กตรอนจะไม่ถูกเลื่อนไปยังอะตอมใดๆ เนื่องจาก อะตอมมี EO เหมือนกัน - คุณสมบัติในการดึงดูดเวเลนซ์อิเล็กตรอนจากอะตอมอื่น ตัวอย่างเช่น:
เหล่านั้น. โมเลกุลของสารที่ไม่ใช่โลหะอย่างง่ายเกิดขึ้นจากพันธะโควาเลนต์ที่ไม่มีขั้ว พันธะเคมีโควาเลนต์ระหว่างอะตอมขององค์ประกอบซึ่งอิเล็กโทรเนกาติวีตี้ต่างกันเรียกว่า ขั้วโลก
ความยาวและพลังงานของพันธะโควาเลนต์
ลักษณะเฉพาะ คุณสมบัติของพันธะโควาเลนต์- ความยาวและพลังงานของมัน ความยาวลิงค์คือระยะห่างระหว่างนิวเคลียสของอะตอม ยิ่งความยาวของพันธะเคมีสั้นลงเท่าใดก็ยิ่งมีความแข็งแรงมากขึ้นเท่านั้น อย่างไรก็ตามการวัดความแรงของการเชื่อมต่อนั้น พลังงานที่มีผลผูกพันซึ่งกำหนดโดยปริมาณพลังงานที่ต้องใช้เพื่อทำลายพันธะ โดยปกติจะวัดเป็น kJ/mol ดังนั้น ตามข้อมูลการทดลอง ความยาวพันธะของโมเลกุล $H_2, Cl_2$ และ $N_2$ คือ $0.074, 0.198$ และ $0.109$ nm ตามลำดับ และพลังงานของพันธะคือ $436, 242$ และ $946$ kJ/mol ตามลำดับ
ไอออน พันธะไอออนิก
ลองจินตนาการว่าอะตอมสองอะตอม "มาบรรจบกัน": อะตอมของโลหะหมู่ I และอะตอมที่ไม่ใช่โลหะของกลุ่ม VII อะตอมโลหะมีอิเล็กตรอนตัวเดียวที่ระดับพลังงานภายนอก ในขณะที่อะตอมที่ไม่ใช่โลหะขาดอิเล็กตรอนเพียงตัวเดียวเพื่อให้ระดับพลังงานภายนอกสมบูรณ์
อะตอมแรกจะให้อิเล็กตรอนตัวที่สองได้อย่างง่ายดาย ซึ่งอยู่ห่างจากนิวเคลียสและเกาะติดกับมันอย่างอ่อนๆ และอะตอมที่สองจะให้ตำแหน่งว่างกับระดับอิเล็กทรอนิกส์ภายนอกของมัน
จากนั้นอะตอมซึ่งปราศจากประจุลบอันใดอันหนึ่งก็จะกลายเป็นอนุภาคที่มีประจุบวกและอันที่สองจะกลายเป็นอนุภาคที่มีประจุลบเนื่องจากอิเล็กตรอนที่เกิดขึ้น อนุภาคดังกล่าวเรียกว่า ไอออน
พันธะเคมีที่เกิดขึ้นระหว่างไอออนเรียกว่าไอออนิก
ลองพิจารณาการก่อตัวของพันธะนี้โดยใช้ตัวอย่างของสารประกอบโซเดียมคลอไรด์ที่รู้จักกันดี (เกลือแกง):
กระบวนการแปลงอะตอมเป็นไอออนแสดงไว้ในแผนภาพ:
การเปลี่ยนอะตอมเป็นไอออนนี้มักเกิดขึ้นระหว่างปฏิกิริยาระหว่างอะตอมของโลหะทั่วไปและอโลหะทั่วไป
ลองพิจารณาอัลกอริทึม (ลำดับ) ของการให้เหตุผลเมื่อบันทึกการก่อตัวของพันธะไอออนิกเช่นระหว่างอะตอมของแคลเซียมและคลอรีน:
ตัวเลขแสดงจำนวนอะตอมหรือโมเลกุลเรียกว่า ค่าสัมประสิทธิ์และเรียกตัวเลขที่แสดงจำนวนอะตอมหรือไอออนในโมเลกุล ดัชนี
การเชื่อมต่อโลหะ
มาทำความรู้จักกับวิธีที่อะตอมขององค์ประกอบโลหะมีปฏิสัมพันธ์กัน โลหะมักจะไม่มีอยู่ในอะตอมที่แยกได้ แต่อยู่ในรูปของชิ้นส่วน แท่งโลหะ หรือผลิตภัณฑ์โลหะ อะไรเก็บอะตอมของโลหะไว้ในปริมาตรเดียว?
อะตอมของโลหะส่วนใหญ่มีอิเล็กตรอนจำนวนเล็กน้อยที่ระดับด้านนอก - $1, 2, 3$ อิเล็กตรอนเหล่านี้ถูกดึงออกได้ง่าย และอะตอมก็กลายเป็นไอออนบวก อิเล็กตรอนที่แยกออกมาจะเคลื่อนที่จากไอออนหนึ่งไปยังอีกไอออนหนึ่ง และจับพวกมันไว้เป็นอันหนึ่งอันเดียวกัน เมื่อเชื่อมต่อกับไอออน อิเล็กตรอนเหล่านี้จะก่อตัวเป็นอะตอมชั่วคราว จากนั้นแตกออกอีกครั้งและรวมเข้ากับไอออนอื่น เป็นต้น ดังนั้นในปริมาตรของโลหะ อะตอมจึงถูกแปลงเป็นไอออนอย่างต่อเนื่องและในทางกลับกัน
พันธะในโลหะระหว่างไอออนผ่านอิเล็กตรอนที่ใช้ร่วมกันเรียกว่าโลหะ
รูปนี้แสดงโครงสร้างของชิ้นส่วนโลหะโซเดียมตามแผนผัง
ในกรณีนี้ อิเล็กตรอนที่ใช้ร่วมกันจำนวนเล็กน้อยจะจับไอออนและอะตอมจำนวนมาก
พันธะโลหะมีความคล้ายคลึงกับพันธะโควาเลนต์บางประการ เนื่องจากขึ้นอยู่กับการแบ่งปันอิเล็กตรอนภายนอก อย่างไรก็ตาม ด้วยพันธะโควาเลนต์ อิเล็กตรอนที่ไม่จับคู่ด้านนอกของอะตอมที่อยู่ใกล้เคียงเพียง 2 อะตอมจะถูกใช้ร่วมกัน ในขณะที่พันธะโลหะ อะตอมทั้งหมดจะมีส่วนร่วมในการแบ่งปันอิเล็กตรอนเหล่านี้ นั่นคือเหตุผลว่าทำไมผลึกที่มีพันธะโควาเลนต์จึงเปราะ แต่ตามกฎแล้วพันธะโลหะจะมีความเหนียว นำไฟฟ้าได้ และมีความแวววาวของโลหะ
พันธะโลหะเป็นลักษณะของทั้งโลหะบริสุทธิ์และของผสมของโลหะชนิดต่างๆ ซึ่งเป็นโลหะผสมที่อยู่ในสถานะของแข็งและของเหลว
พันธะไฮโดรเจน
พันธะเคมีระหว่างอะตอมไฮโดรเจนที่มีโพลาไรซ์เชิงบวกของโมเลกุลหนึ่ง (หรือส่วนหนึ่งของมัน) กับอะตอมที่มีโพลาไรซ์เชิงลบของธาตุที่มีอิเล็กโตรเนกาติตีสูงซึ่งมีคู่อิเล็กตรอนเดี่ยว ($F, O, N$ และโดยทั่วไปน้อยกว่า $S$ และ $Cl$) ของอีกโมเลกุลหนึ่ง (หรือบางส่วนของมัน) เรียกว่าไฮโดรเจน
กลไกการเกิดพันธะไฮโดรเจนนั้นเป็นไฟฟ้าสถิตบางส่วน โดยธรรมชาติแล้วจะเป็นผู้รับบริจาค
ตัวอย่างของพันธะไฮโดรเจนระหว่างโมเลกุล:
หากมีการเชื่อมต่อดังกล่าว แม้แต่สารที่มีโมเลกุลต่ำก็สามารถเป็นของเหลว (แอลกอฮอล์ น้ำ) หรือก๊าซเหลวได้ง่าย (แอมโมเนีย ไฮโดรเจนฟลูออไรด์) ภายใต้สภาวะปกติ
สารที่มีพันธะไฮโดรเจนจะมีโครงผลึกโมเลกุล
สารที่มีโครงสร้างโมเลกุลและไม่ใช่โมเลกุล ประเภทของตาข่ายคริสตัล การขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของสารในองค์ประกอบและโครงสร้างของสาร
โครงสร้างโมเลกุลและไม่ใช่โมเลกุลของสาร
ไม่ใช่อะตอมหรือโมเลกุลเดี่ยว ๆ ที่เข้าสู่ปฏิกิริยาทางเคมี แต่เป็นสาร ภายใต้สภาวะที่กำหนด สารสามารถอยู่ในสถานะการรวมกลุ่มอย่างใดอย่างหนึ่งจากสามสถานะ: ของแข็ง ของเหลว หรือก๊าซ คุณสมบัติของสารยังขึ้นอยู่กับธรรมชาติของพันธะเคมีระหว่างอนุภาคที่ก่อตัวเป็นโมเลกุล เช่น อะตอม หรือไอออน ขึ้นอยู่กับประเภทของพันธะ จะแยกแยะสารที่มีโครงสร้างโมเลกุลและไม่ใช่โมเลกุล
สารที่ประกอบด้วยโมเลกุลเรียกว่า สารโมเลกุล- พันธะระหว่างโมเลกุลในสารดังกล่าวมีความอ่อนแอมากอ่อนแอกว่าระหว่างอะตอมภายในโมเลกุลมากและแม้ที่อุณหภูมิค่อนข้างต่ำก็แตกสลาย - สารจะกลายเป็นของเหลวแล้วกลายเป็นก๊าซ (การระเหิดของไอโอดีน) จุดหลอมเหลวและจุดเดือดของสารที่ประกอบด้วยโมเลกุลจะเพิ่มขึ้นตามน้ำหนักโมเลกุลที่เพิ่มขึ้น
สารโมเลกุล ได้แก่ สารที่มีโครงสร้างอะตอม ($C, Si, Li, Na, K, Cu, Fe, W$) ในจำนวนนี้มีโลหะและอโลหะ
พิจารณาคุณสมบัติทางกายภาพของโลหะอัลคาไล ความแข็งแรงพันธะระหว่างอะตอมที่ค่อนข้างต่ำทำให้เกิดความแข็งแรงเชิงกลต่ำ โลหะอัลคาไลมีความอ่อนและสามารถตัดด้วยมีดได้ง่าย
ขนาดอะตอมที่ใหญ่ทำให้โลหะอัลคาไลมีความหนาแน่นต่ำ ลิเธียม โซเดียม และโพแทสเซียมมีน้ำหนักเบากว่าน้ำด้วยซ้ำ ในกลุ่มโลหะอัลคาไล จุดเดือดและจุดหลอมเหลวจะลดลงตามเลขอะตอมของธาตุที่เพิ่มขึ้น เนื่องจาก ขนาดอะตอมเพิ่มขึ้นและพันธะอ่อนตัวลง
ให้กับสารต่างๆ ไม่ใช่โมเลกุลโครงสร้างประกอบด้วยสารประกอบไอออนิก สารประกอบของโลหะที่มีอโลหะส่วนใหญ่มีโครงสร้างดังนี้: เกลือทั้งหมด ($NaCl, K_2SO_4$), ไฮไดรด์บางชนิด ($LiH$) และออกไซด์ ($CaO, MgO, FeO$), เบส ($NaOH, KOH$) สารไอออนิก (ไม่ใช่โมเลกุล) มีจุดหลอมเหลวและจุดเดือดสูง
โปรยคริสตัล
ตามที่ทราบกันดีว่าสสารสามารถมีอยู่ได้ในสถานะการรวมตัวสามสถานะ: ก๊าซ ของเหลว และของแข็ง
ของแข็ง: สัณฐานและผลึก
ให้เราพิจารณาว่าลักษณะของพันธะเคมีมีอิทธิพลต่อคุณสมบัติของของแข็งอย่างไร ของแข็งแบ่งออกเป็น ผลึกและ สัณฐาน
สารอสัณฐานไม่มีจุดหลอมเหลวที่ชัดเจน เมื่อถูกความร้อน จะค่อยๆ อ่อนตัวลงและกลายเป็นสถานะของเหลว ตัวอย่างเช่น ดินน้ำมันและเรซินต่างๆ อยู่ในสถานะสัณฐาน
สารที่เป็นผลึกมีลักษณะเฉพาะด้วยการจัดเรียงที่ถูกต้องของอนุภาคที่ประกอบด้วยอะตอม โมเลกุล และไอออน ณ จุดที่กำหนดไว้อย่างเคร่งครัดในอวกาศ เมื่อจุดเหล่านี้เชื่อมต่อกันด้วยเส้นตรง จะเกิดกรอบเชิงพื้นที่ขึ้น เรียกว่าโครงตาข่ายคริสตัล จุดที่อนุภาคคริสตัลอยู่เรียกว่าโหนดขัดแตะ
ขึ้นอยู่กับชนิดของอนุภาคที่อยู่ที่โหนดของโครงตาข่ายคริสตัลและลักษณะของการเชื่อมต่อระหว่างกัน โครงตาข่ายคริสตัลสี่ประเภทมีความโดดเด่น: อิออน, อะตอม, โมเลกุลและ โลหะ.
โครงผลึกไอออนิก
อิออนเรียกว่าคริสตัลโปรยซึ่งในโหนดที่มีไอออนอยู่ พวกมันถูกสร้างขึ้นจากสารที่มีพันธะไอออนิก ซึ่งสามารถจับทั้งไอออนเชิงเดี่ยว $Na^(+), Cl^(-)$ และเชิงซ้อน $SO_4^(2−), OH^-$ ดังนั้นเกลือและออกไซด์และไฮดรอกไซด์ของโลหะบางชนิดจึงมีโครงผลึกไอออนิก ตัวอย่างเช่น ผลึกโซเดียมคลอไรด์ประกอบด้วยไอออน $Na^+$ บวกและลบ $Cl^-$ สลับกัน ทำให้เกิดโครงตาข่ายรูปทรงลูกบาศก์ พันธะระหว่างไอออนในผลึกดังกล่าวมีความเสถียรมาก ดังนั้นสารที่มีโครงตาข่ายไอออนิกจึงมีความแข็งและความแข็งแรงค่อนข้างสูง พวกมันทนไฟและไม่ระเหย
โปรยคริสตัลอะตอม
อะตอมเรียกว่าผลึกขัดแตะในโหนดที่มีอะตอมเดี่ยว ในโครงตาข่ายดังกล่าว อะตอมจะเชื่อมต่อกันด้วยพันธะโควาเลนต์ที่แข็งแกร่งมาก ตัวอย่างของสสารที่มีโครงผลึกประเภทนี้คือ เพชร ซึ่งเป็นหนึ่งในการปรับเปลี่ยนคาร์บอนแบบ allotropic
สสารส่วนใหญ่ที่มีโครงตาข่ายอะตอมมิกคริสตัลมีจุดหลอมเหลวที่สูงมาก (เช่น สำหรับเพชรจะมีอุณหภูมิสูงกว่า 3,500°C) มีความแข็งแรงและแข็ง และไม่ละลายในทางปฏิบัติ
โปรยคริสตัลโมเลกุล
โมเลกุลเรียกว่าคริสตัลแลตทิซ (crystal lattices) ซึ่งอยู่ในโหนดที่มีโมเลกุลอยู่ พันธะเคมีในโมเลกุลเหล่านี้สามารถเป็นได้ทั้งแบบขั้ว ($HCl, H_2O$) และแบบไม่มีขั้ว ($N_2, O_2$) แม้ว่าอะตอมภายในโมเลกุลจะเชื่อมต่อกันด้วยพันธะโควาเลนต์ที่แข็งแกร่งมาก แต่แรงดึงดูดระหว่างโมเลกุลที่อ่อนแอก็ทำหน้าที่ระหว่างโมเลกุลด้วยกัน ดังนั้นสารที่มีโครงผลึกโมเลกุลจึงมีความแข็งต่ำ จุดหลอมเหลวต่ำ และมีการระเหยได้ สารประกอบอินทรีย์ที่เป็นของแข็งส่วนใหญ่มีโครงผลึกโมเลกุล (แนฟทาลีน กลูโคส น้ำตาล)
โครงคริสตัลโลหะ
สารที่มีพันธะโลหะจะมีโครงผลึกโลหะ ที่บริเวณที่มีโครงตาข่ายดังกล่าวจะมีอะตอมและไอออน (ไม่ว่าจะเป็นอะตอมหรือไอออนซึ่งอะตอมของโลหะจะหมุนไปได้อย่างง่ายดายโดยให้อิเล็กตรอนด้านนอก "เพื่อการใช้งานทั่วไป") โครงสร้างภายในของโลหะนี้จะกำหนดคุณสมบัติทางกายภาพที่เป็นลักษณะเฉพาะ ได้แก่ ความอ่อนตัว ความเหนียว การนำไฟฟ้าและความร้อน ความแวววาวของโลหะที่มีลักษณะเฉพาะ
อิเล็กโทรเนกาติวีตี้เป็นคุณสมบัติขององค์ประกอบทางเคมีในการดึงดูดอิเล็กตรอนจากอะตอมขององค์ประกอบอื่น ๆ เข้าสู่อะตอมของมัน โดยที่องค์ประกอบนี้ก่อให้เกิดพันธะเคมีในสารประกอบ
เมื่อพันธะเคมีเกิดขึ้นระหว่างอะตอมของธาตุต่างๆ เมฆอิเล็กตรอนทั่วไปจะเปลี่ยนไปเป็นอะตอมที่มีอิเล็กโตรเนกาติวิตีมากขึ้น ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมพันธะจึงกลายเป็นขั้วโควาเลนต์ และหากความแตกต่างของอิเล็กโตรเนกาติวีตี้มีมาก ก็จะกลายเป็นไอออนิก
อิเลคโตรเนกาติวีตี้จะถูกนำมาพิจารณาเมื่อเขียนสูตรทางเคมี: ในสารประกอบไบนารีสัญลักษณ์ขององค์ประกอบที่มีอิเล็กโทรเนกาติวีตี้มากที่สุดจะเขียนที่ด้านหลัง
อิเล็กโทรเนกาติวีตี้จะเพิ่มขึ้นจากซ้ายไปขวาสำหรับองค์ประกอบแต่ละช่วงเวลา และลดลงจากบนลงล่างสำหรับองค์ประกอบของกลุ่ม PS เดียวกัน
วาเลนซ์องค์ประกอบคือคุณสมบัติของอะตอมที่จะรวมกับอะตอมอื่นจำนวนหนึ่ง
มีปริมาณสัมพันธ์ วาเลนซีอิเล็กทรอนิกส์ และหมายเลขประสานงาน
เราจะพิจารณาเฉพาะวาเลนซีปริมาณสัมพันธ์เท่านั้นปริมาณสารสัมพันธ์
โดยทั่วไปปริมาณสัมพัทธ์ของออกซิเจนจะเท่ากับ 2 เนื่องจากองค์ประกอบเกือบทั้งหมดประกอบกันเป็นสารประกอบกับออกซิเจน จึงสะดวกที่จะใช้เป็นมาตรฐานในการกำหนดความจุขององค์ประกอบอื่น ตัวอย่างเช่น ในสารประกอบ Na 2 O, CoO, Fe 2 O 3, SO 3 โซเดียมคือโมโนวาเลนต์ โคบอลต์คือไดวาเลนต์ เหล็กคือไตรวาเลนต์ ซัลเฟอร์คือเฮกซาวาเลนต์
ในปฏิกิริยารีดอกซ์ การกำหนดสถานะออกซิเดชันขององค์ประกอบจะเป็นสิ่งสำคัญสำหรับเรา
สถานะออกซิเดชันของธาตุในสารเรียกว่าความจุปริมาณสัมพันธ์ ซึ่งมีเครื่องหมายบวกหรือลบ
องค์ประกอบทางเคมีแบ่งออกเป็นองค์ประกอบของเวเลนซ์คงที่และองค์ประกอบของเวเลนซ์แปรผัน
1.3.3. สารที่มีโครงสร้างโมเลกุลและไม่ใช่โมเลกุล ประเภทของตาข่ายคริสตัล การขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของสารในองค์ประกอบและโครงสร้างของสาร
ขึ้นอยู่กับสถานะที่พบสารประกอบในธรรมชาติ พวกมันจะถูกแบ่งออกเป็นโมเลกุลและไม่ใช่โมเลกุล
ในสารโมเลกุล อนุภาคโครงสร้างที่เล็กที่สุดคือโมเลกุล สารเหล่านี้มีโครงผลึกโมเลกุล ในสารที่ไม่ใช่โมเลกุล อนุภาคโครงสร้างที่เล็กที่สุดคืออะตอมหรือไอออน ตาข่ายคริสตัลของพวกมันคืออะตอม ไอออนิก หรือโลหะประเภทของโครงตาข่ายคริสตัลส่วนใหญ่จะกำหนดคุณสมบัติของสาร เช่น โลหะที่มี ประเภทตาข่ายโลหะแตกต่างจากองค์ประกอบอื่นๆ ทั้งหมด ความเป็นพลาสติกสูงการนำไฟฟ้าและความร้อน- คุณสมบัติเหล่านี้ เช่นเดียวกับคุณสมบัติอื่นๆ อีกมากมาย - ความอ่อนตัว ความมันวาวของโลหะ ฯลฯ
เกิดจากพันธะชนิดพิเศษระหว่างอะตอมของโลหะ - การเชื่อมต่อโลหะควรสังเกตว่าคุณสมบัติที่มีอยู่ในโลหะจะปรากฏเฉพาะในสถานะควบแน่นเท่านั้น ตัวอย่างเช่น เงินในสถานะก๊าซไม่มีคุณสมบัติทางกายภาพของโลหะ
ตำแหน่งของโครงผลึกประกอบด้วยแคตไอออนและอะตอมของโลหะ และอิเล็กตรอนเคลื่อนที่อย่างอิสระทั่วทั้งโครงผลึก
สมบัติทางกลที่เป็นลักษณะเฉพาะของโลหะคือ พลาสติกเนื่องจากลักษณะเฉพาะของโครงสร้างภายในของผลึก ความเป็นพลาสติกเป็นที่เข้าใจกันว่าเป็นความสามารถของร่างกายภายใต้อิทธิพลของแรงภายนอกในการรับการเสียรูปซึ่งยังคงอยู่แม้หลังจากการยุติอิทธิพลภายนอกแล้ว คุณสมบัติของโลหะนี้ช่วยให้ได้รูปทรงที่แตกต่างกันในระหว่างการปลอมโลหะสามารถรีดเป็นแผ่นหรือดึงเป็นลวดได้
ความเป็นพลาสติกของโลหะนั้นเกิดจากความจริงที่ว่าภายใต้อิทธิพลภายนอกชั้นของไอออนที่ก่อให้เกิดโครงตาข่ายคริสตัลจะเลื่อนสัมพันธ์กันโดยไม่แตกหัก สิ่งนี้เกิดขึ้นจากการที่อิเล็กตรอนที่ถูกเคลื่อนที่เนื่องจากการแจกจ่ายซ้ำอย่างอิสระ ยังคงสื่อสารระหว่างชั้นไอออนิกต่อไป เมื่อสารของแข็งที่มีโครงตาข่ายอะตอมอยู่ภายใต้การกระทำเชิงกล แต่ละชั้นของมันจะถูกแทนที่ด้วยและการยึดเกาะระหว่างสารเหล่านั้นจะหยุดชะงักเนื่องจากการแตกของพันธะโควาเลนต์
ไอออนแล้วสารเหล่านี้ก็จะก่อตัวขึ้น ประเภทตาข่ายไอออนิก.
สิ่งเหล่านี้คือเกลือ เช่นเดียวกับออกไซด์และไฮดรอกไซด์ของโลหะทั่วไป สิ่งเหล่านี้เป็นสารที่แข็งและเปราะ แต่คุณภาพหลักคือ : สารละลายและการละลายของสารประกอบเหล่านี้นำกระแสไฟฟ้า.
หากโหนดของผลึกขัดแตะมี อะตอมแล้วสารเหล่านี้ก็จะก่อตัวขึ้น ตาข่ายคริสตัลชนิดอะตอม(เพชร โบรอน ซิลิคอน อลูมิเนียม และซิลิคอนออกไซด์)
หากโหนดของผลึกขัดแตะมี มีคุณสมบัติแข็งมากและทนไฟ ไม่ละลายในน้ำโมเลกุล
จากนั้นสารเหล่านี้จะก่อตัว (ภายใต้สภาวะปกติก๊าซและของเหลว: O 2, HCl; I 2 สารอินทรีย์)
เป็นที่น่าสนใจที่จะสังเกตแกลเลียมโลหะซึ่งละลายที่อุณหภูมิ 30 o C ความผิดปกตินี้อธิบายได้จากข้อเท็จจริงที่ว่าโมเลกุล Ga 2 อยู่ที่โหนดของโครงตาข่ายคริสตัลและคุณสมบัติของมันจะคล้ายกับสารที่มีโมเลกุล ตาข่ายคริสตัลตัวอย่าง.
1) อโลหะทั้งหมดของกลุ่มมีโครงสร้างที่ไม่ใช่โมเลกุล: 2) คาร์บอน โบรอน ซิลิคอน
3) ฟลูออรีน, โบรมีน, ไอโอดีน; 4) ออกซิเจน, ซัลเฟอร์, ไนโตรเจน;
คลอรีน, ฟอสฟอรัส, ซีลีเนียม
ในสารที่ไม่ใช่โมเลกุล อนุภาคโครงสร้างที่เล็กที่สุดคืออะตอมหรือไอออน ตาข่ายคริสตัลของพวกมันคืออะตอม ไอออนิก หรือโลหะ ที่การตัดสินใจ มีคุณสมบัติแข็งมากและทนไฟ ไม่ละลายในน้ำแล้วสารเหล่านี้ก็จะก่อตัวขึ้น การตอบคำถามนี้จากทิศทางตรงกันข้ามง่ายกว่า(ภายใต้สภาวะปกติ ก๊าซและของเหลว: O 2, HCl; I 2, ซัลเฟอร์ออร์โธร์ฮอมบิก S 8, ฟอสฟอรัสขาว P 4, สารอินทรีย์) ในแง่ของคุณสมบัติ เหล่านี้เป็นสารประกอบที่เปราะบางและหลอมละลายได้
คำตอบที่สองประกอบด้วยก๊าซฟลูออรีน คำตอบที่สามประกอบด้วยก๊าซออกซิเจนและไนโตรเจน และคำตอบที่สี่ประกอบด้วยก๊าซคลอรีน ซึ่งหมายความว่าสารเหล่านี้มีโครงผลึกโมเลกุลและโครงสร้างโมเลกุล
ใน อันดับแรกคำตอบก็คือ สารทั้งหมดเป็นสารประกอบที่เป็นของแข็งภายใต้สภาวะปกติและก่อตัวเป็นตาข่ายอะตอม ซึ่งหมายความว่าสารเหล่านั้นมีโครงสร้างที่ไม่ใช่โมเลกุล
คำตอบที่ถูกต้อง:1) คาร์บอน โบรอน ซิลิคอน
บรรยาย: สารที่มีโครงสร้างโมเลกุลและไม่ใช่โมเลกุล ประเภทของตาข่ายคริสตัล การขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของสารในองค์ประกอบและโครงสร้างของสาร
สารที่เป็นโมเลกุลและไม่ใช่โมเลกุล
ตามโครงสร้างสารเคมีแบ่งออกเป็นสองกลุ่ม: กลุ่มที่ประกอบด้วยโมเลกุลเรียกว่า โมเลกุลและมีอะตอมและไอออนอยู่ด้วย – ไม่ใช่โมเลกุล.
สารโมเลกุลมีจุดหลอมเหลว/จุดเดือดต่ำ พวกเขาสามารถอยู่ในสถานะการรวมตัวสามสถานะ: ของเหลว, ของแข็ง, ก๊าซ กลุ่มนี้ประกอบด้วยสารเชิงเดี่ยวของอโลหะส่วนใหญ่รวมทั้งสารประกอบของพวกมันที่ผสมกันด้วย พันธะระหว่างอะตอมของสารโมเลกุลคือโควาเลนต์
สารที่ไม่ใช่โมเลกุลมีจุดหลอมเหลว/จุดเดือดสูง พวกเขาอยู่ในสภาพที่มั่นคง ตามที่คุณเดาว่าเป็นสสารโลหะธรรมดา สารประกอบของพวกมันกับอโลหะ อโลหะ ได้แก่ โบรอน คาร์บอน - เพชร ฟอสฟอรัส (ดำและแดง) ซิลิคอน สารที่ไม่ใช่โมเลกุลจะก่อตัวเป็นผลึกไอออนิก อะตอม และโมเลกุล การจัดเรียงของอนุภาคมีลำดับที่ชัดเจนและก่อให้เกิดโครงตาข่าย
ประเภทของโปรยคริสตัล
โครงตาข่ายคริสตัลมีสี่ประเภท ขึ้นอยู่กับประเภทของอนุภาคที่อยู่ที่โหนดโครงตาข่าย:
1) อิออนตาข่ายคริสตัลเป็นลักษณะของสารประกอบที่มีพันธะเคมีชนิดไอออนิก แคตไอออนและแอนไอออนจะอยู่ที่ไซต์ขัดแตะ ตัวอย่างของสารที่มีโครงผลึกชนิดนี้ ได้แก่ เกลือ ออกไซด์ และไฮดรอกไซด์ของโลหะทั่วไป สิ่งเหล่านี้เป็นสารที่แข็งแต่เปราะ มีลักษณะการหักเหของแสง พวกมันละลายในน้ำและเป็นสื่อกระแสไฟฟ้า
2) นิวเคลียร์ตาข่ายมีอะตอมอยู่ที่โหนด อนุภาคก่อให้เกิดพันธะโควาเลนต์ไม่มีขั้วและขั้ว ในบรรดาสารธรรมดาๆ ผลึกขัดแตะประเภทนี้เป็นของคาร์บอนในสถานะกราไฟท์และเพชร โบรอน ซิลิคอน และเจอร์เมเนียม ในบรรดาสารเชิงซ้อน เช่น ซิลิคอนออกไซด์ (ควอตซ์ หินคริสตัล) มีตาข่ายอะตอม สิ่งเหล่านี้เป็นสารที่แข็งมากและทนไฟ ซึ่งไม่ได้พบเห็นได้ทั่วไปในธรรมชาติ พวกเขาไม่ละลายในน้ำ
3) โมเลกุลตาข่ายคริสตัลนั้นเกิดจากโมเลกุลที่ยึดติดกันด้วยแรงดึงดูดระหว่างโมเลกุลที่อ่อนแอ ดังนั้นสารของขัดแตะประเภทนี้จึงมีความแข็งต่ำ ความเปราะบาง และอุณหภูมิหลอมเหลวต่ำ ตัวอย่างเช่น นี่คือน้ำที่มีสถานะเป็นน้ำแข็ง สารประกอบอินทรีย์ที่เป็นของแข็งส่วนใหญ่จะมีโครงตาข่ายชนิดนี้ ประเภทของพันธะในสารประกอบคือโคเวเลนต์
