163120 0

Setiap atom memiliki beberapa jumlah elektron.

Ketika memasuki reaksi kimia, atom diberikan, mereka memperoleh, atau mengkomunikasikan elektron, mencapai konfigurasi elektronik yang paling stabil. Yang paling stabil adalah konfigurasi dengan energi terendah (seperti pada atom gas mulia). Pola ini disebut "aturan oktet" (Gbr. 1).

Ara. satu.

Aturan ini berlaku untuk semua jenis koneksi. Koneksi elektronik antara atom memungkinkan mereka membentuk struktur yang stabil, dari kristal paling sederhana hingga biomolekul kompleks yang membentuk, pada akhirnya sistem langsung. Mereka berbeda dari kristal dengan metabolisme berkelanjutan. Dalam hal ini, banyak reaksi kimia dilanjutkan dengan mekanisme transfer elektronikyang memainkan peran penting dalam proses energi dalam tubuh.

Ikatan kimia adalah kekuatan yang menampung dua atau lebih atom, ion, molekul atau kombinasi apa pun.

Sifat ikatan kimia bersifat universal: Ini adalah gaya elektrostatik dari daya tarik antara elektron bermuatan negatif dan nuklei bermuatan positif, ditentukan oleh konfigurasi elektron kulit atom. Kemampuan atom untuk membentuk koneksi kimia disebut valensi, atau tingkat oksidasi. Dengan valensi yang terkait dengan konsep elektron valensi - Elektron membentuk obligasi kimia, yaitu, terletak di orbital energi paling tinggi. Oleh karena itu, kulit luar atom yang berisi orbital ini disebut sheath Valentine. Saat ini, tidak cukup untuk menunjukkan adanya obligasi kimia, dan perlu untuk mengklarifikasi jenisnya: ionik, kovalen, dipol-dipol, metalik.

Jenis Komunikasi Pertama -ionic. komunikasi

Sesuai dengan teori elektronik dari Lewis dan Kossel's Valence, atom dapat mencapai konfigurasi elektronik yang stabil dalam dua cara: Pertama, kehilangan elektron, berubah menjadi kation., kedua, mengakuisisi mereka, berubah menjadi anion.. Sebagai hasil dari transfer elektronik, berkat kekuatan elektrostatik tarikan antara ion dengan tuduhan tanda lawan, ikatan kimia yang disebut Cossel " electrovalent."(Sekarang disebut ionic.).

Dalam hal ini, anion dan kation membentuk konfigurasi elektronik yang stabil dengan shell elektronik eksternal yang diisi. Obligasi ionik yang khas dibentuk dari kelompok Kation T dan II sistem periodik dan animasan elemen non-logam VI dan VII kelompok (16 dan 17 subkelompok - masing-masing, chalcogenov.dan halogen). Komunikasi dalam senyawa ionik tidak jenuh dan non-directional, sehingga kemungkinan interaksi elektrostatik dengan ion lain dipertahankan. Pada Gambar. 2 dan 3 adalah contoh koneksi ion yang sesuai dengan model transfer gandar elektronik.

Ara. 2.

Ara. 3. Koneksi ion dalam molekul garam meja (NACL)

Di sini tepat untuk mengingatkan beberapa sifat yang menjelaskan perilaku zat di alam, khususnya, pertimbangkan gagasan asamdan cekungan.

Solusi berair dari semua zat ini adalah elektrolit. Mereka berubah dengan cara yang berbeda indikator. Mekanisme aksi indikator dibuka oleh F.V. Ostelad. Ini menunjukkan bahwa indikator adalah asam atau basa lemah, lukisan yang dilarutkan di negara-negara yang tidak adil dan dipisahkan.

Basis mampu menetralkan asam. Tidak semua pangkalan larut dalam air (misalnya, tidak larut, beberapa senyawa organik yang tidak mengandung - pada kelompok, khususnya, triethylamine n (c 2n 5) 3); Pangkalan larut disebut alkalis..

Aqueous Solutions Asam Masukkan Reaksi Karakteristik:

a) Dengan oksida logam - dengan pembentukan garam dan air;

b) dengan logam - dengan pembentukan garam dan hidrogen;

c) dengan karbonat - dengan formasi garam, Bersama. 2 I. N. 2 HAI..

Sifat-sifat asam dan basa menggambarkan beberapa teori. Sesuai dengan teori S.A. Arrhenius, asam adalah zat yang disosialisasikan dengan pembentukan ion N. +, sedangkan basis membentuk ion APAKAH DIA -. Teori ini tidak memperhitungkan keberadaan basis organik yang tidak memiliki gugus hydroxyl.

Sesuai dengan S. protonna.teori Brensted dan Lowry, asam adalah zat yang mengandung molekul atau ion yang memberi proton ( donorproton), dan pangkalan adalah zat yang terdiri dari molekul atau ion yang diambil proton ( akseptorproton). Perhatikan bahwa dalam larutan ion hidrogen berair ada dalam bentuk terhidrasi, yaitu, dalam bentuk ion hidroksi H 3 O. +. Teori ini menggambarkan reaksi tidak hanya dengan ion air dan hidroksida, tetapi juga dilakukan dengan tidak adanya pelarut atau dengan pelarut non-berair.

Misalnya, dalam reaksi antara amonia Nh. 3 (basis lemah) dan klorida dalam fase gas terbentuk padat amonium klorida, dan 4 partikel selalu hadir dalam campuran keseimbangan dua zat, dua di antaranya adalah asam, dan yang lainnya -

Campuran ekuilibrium ini terdiri dari dua pasangan asam dan pangkalan konjugat:

1) Nh. 4 + I. Nh. 3

2) Hcl.dan Cl ‑

Di sini di setiap pasangan konjugat asam dan basis berbeda pada satu proton. Setiap asam memiliki basis konjugat. Basis konjugat yang lemah sesuai dengan asam parah, dan basis konjugat yang parah.

Teori Brensteda Lowei memungkinkan Anda menjelaskan keunikan peran air untuk mata pencaharian biosfer. Air, tergantung pada substansi yang berinteraksi dengannya, dapat menunjukkan sifat atau asam, atau basa. Misalnya, dalam reaksi dengan larutan asam asetat, air adalah pangkalan, dan dengan larutan amonia berair asam.

1) CH 3 Coxy. + H 2 O. ↔ H 3 O. + + CH 3 Soo. -. Di sini, molekul asam asetat adalah dengan proton molekul air;

2) Nh 3. + H 2 O. ↔ Nh 4. + + APAKAH DIA -. Di sini, molekul amonia menerima proton dari molekul air.

Dengan demikian, air dapat membentuk dua pasangan konjugasi:

1) H 2 O. (asam) dan APAKAH DIA - (basis konjugasi)

2) H 3 O. + (asam) dan H 2 O.(basis konjugat).

Dalam kasus pertama, air didiagnosis dengan proton, dan pada detik - menerimanya.

Properti ini disebut amphiprotonality.. Zat yang dapat masuk ke dalam reaksi dalam kualitas dan asam dan alasan disebut amfoteris.. Di hutan belantara, zat-zat seperti itu biasa terjadi. Misalnya, asam amino mampu membentuk garam dan dengan asam, dan dengan pangkalan. Oleh karena itu, peptida dengan mudah membentuk senyawa koordinasi dengan ion logam saat ini.

Dengan demikian, sifat karakteristik dari koneksi ion adalah pergerakan total naps dari elektron yang mengikat ke salah satu inti. Ini berarti bahwa ada area antara ion, di mana kepadatan elektronik hampir nol.

Jenis Komunikasi Kedua -kovalen komunikasi

Atom dapat membentuk konfigurasi elektronik yang stabil dengan menggabungkan elektron.

Koneksi seperti itu terbentuk ketika pasangan elektron digeneralisasi oleh satu dari semua orang Atom. Dalam hal ini, elektron komunikasi umum didistribusikan antara atom yang sama. Contoh komunikasi kovalen dapat dipanggil gomoiderny.dihomatomy. molekul N. 2 , N. 2 , F. 2. Jenis komunikasi yang sama tersedia di Alotropics HAI. 2 dan ozon. HAI. 3 dan dalam molekul poliatomik S. 8, juga Molekul Heteroantore Chloroodor Nsl, karbon dioksida Bersama. 2, Metha. SH 4, Etanol. DARI 2 N. 5 APAKAH DIA, sulfur hexafluoride. SF. 6, asetilena DARI 2 N. 2. Dalam semua molekul-molekul ini, elektron sama-sama umum, dan koneksi mereka jenuh dan diarahkan sama (Gbr. 4).

Bagi ahli biologi, penting bahwa dalam obligasi ganda dan triple, atom radio kovalen berkurang dibandingkan dengan ikatan tunggal.

Ara. empat. Ikatan kovalen dalam molekul CL 2.

Jenis koneksi ion dan kovalen adalah dua kasus pembatas banyak jenis obligasi kimia yang ada, dan dalam praktiknya sebagian besar obligasi menengah.

Senyawa dua elemen yang terletak di ujung yang berlawanan dari satu atau berbeda periode sistem Mendeleev lebih disukai membentuk ikatan ionik. Seperti menilai elemen dalam periode tersebut, sifat ionik dari senyawa mereka berkurang, dan kovalen - meningkat. Misalnya, halida dan oksida elemen bagian kiri dari tabel periodik membentuk koneksi ionik yang dominan ( NaCl, Gabbr, Baso 4, Caco 3, Kno 3, Cao, NaOH), dan koneksi yang sama dari elemen bagian kanan tabel - kovalen ( H 2 O, CO 2, NH 3, NO 2, CH 4, Phenol. C 6 h 5 oh, glukosa C 6 H 12 O 6, Etanol Dari 2n 5 dia).

Obligasi kovalen, pada gilirannya, memiliki modifikasi lain.

Dalam ion polihytomik dan dalam molekul biologis yang kompleks, kedua elektron hanya dapat terjadi dari satuatom. Itu disebut penyumbangpasangan elektronik. Atom, yang kompatibel dengan donor pasangan elektron ini, disebut akseptorpasangan elektronik. Semacam komunikasi kovalen seperti itu dinamai koordinasi (akseptor donor, ataudatif) persemakmuran(Gbr. 5). Jenis komunikasi ini paling penting untuk biologi dan kedokteran, karena kimia dari elemen D yang paling penting untuk metabolisme sebagian besar dijelaskan oleh obligasi koordinasi.

PC. lima.

Sebagai aturan, di kompleks kompleks, atom logam bertindak sebagai akseptor dari pasangan elektronik; Sebaliknya, dengan ikatan ion dan kovalen, atom logam adalah donor elektron.

Inti dari ikatan kovalen dan varietasnya - komunikasi koordinasi - dapat diklarifikasi dengan bantuan teori asam lain dan alasan yang diusulkan oleh GG. Lewis. Dia agak memperluas konsep semantik dari istilah "asam" dan "pangkalan" pada teori Brenstead-Lowry. Teori Lewis menjelaskan sifat pembentukan ion kompleks dan partisipasi zat dalam reaksi substitusi nukleofilik, yaitu dalam pembentukan polisi.

Menurut Lewis, asam adalah zat yang mampu membentuk koneksi kovalen dengan menerima pasangan elektronik dari pangkalan. Basis Lewis disebut zat dengan pasangan elektron bebas rata-rata, yang, dengan memutar elektron, membentuk ikatan kovalen dengan asam lewisic.

Artinya, teori Lewis memperluas lingkaran reaksi asam-basa juga pada reaksi di mana proton tidak berpartisipasi sama sekali. Selain itu, proton itu sendiri, menurut teori ini, juga asam, karena mampu menerima pasangan elektronik.

Akibatnya, menurut teori ini, kation adalah asam leewasic, dan anion adalah basis Lewis. Contohnya adalah reaksi berikut:

Perlu di atas bahwa subdivisi zat menjadi relatif ion dan kovalen, karena transisi lengkap elektron pada atom logam untuk akseptor atom dalam molekul kovalen tidak terjadi. Dalam senyawa dengan ikatan ion, setiap ion terletak di medan listrik ion dari tanda yang berlawanan, sehingga mereka saling terpolarisasi, dan kerang mereka cacat.

Hal dipolarisasiditentukan oleh struktur elektronik, biaya dan ukuran ion; Anion lebih tinggi dari pada kation. Polarisabilitas terbesar di antara kation - kation muatan yang lebih besar dan lebih kecil, misalnya, HG 2+, CD 2+, PB 2+, AL 3+, TL 3+. Tindakan polarisasi yang kuat memiliki N. +. Karena pengaruh polarisasi ion adalah bilateral, secara signifikan mengubah sifat senyawa yang dibentuk oleh mereka.

Jenis Komunikasi Ketiga -dipol-dipol. komunikasi

Selain jenis komunikasi yang terdaftar, dipol-dipol membedakan intermolecular.interaksi disebut juga. massa vantherval. .

Kekuatan interaksi ini tergantung pada sifat molekul.

Campurkan interaksi tiga jenis: dipol permanen - dipol permanen ( dipol-dipol. daya tarik); Dipol yang diinduksi dipol permanen ( induksi daya tarik); Dipol instan dipol ( penyebaran daya tarik, atau pasukan London; Ara. 6).

Ara. 6.

Momen dipol-dipol hanya memiliki molekul dengan obligasi kovalen polar ( Hcl, nh 3, jadi 2, h 2 o, c 6 h 5 cl), dan gaya komunikasi adalah 1-2 debay.(1D \u003d 3,338 × 10 -30 liontin meter - CL × M).

Dalam biokimia, satu jenis komunikasi lainnya dibedakan - hidrogen komunikasi, yang merupakan kasus ekstrem dipol-dipol. daya tarik. Hubungan ini dibentuk oleh daya tarik antara atom hidrogen dan atom elektronegatif dengan ukuran kecil, paling sering - oksigen, fluor dan nitrogen. Dengan atom-atom besar dengan elektrotegilitas serupa (misalnya, dengan klorin dan abu-abu), ikatan hidrogen secara signifikan lebih lemah. Atom hidrogen ditandai oleh satu fitur penting: ketika dibedakan oleh elektron yang mengikat, kernel-proton - diambil dan berhenti diterapkan oleh elektron.

Karena itu, atom berubah menjadi dipol utama.

Ikatan hidrogen, tidak seperti vanderwals, dibentuk tidak hanya untuk interaksi antarmolekul, tetapi juga di dalam satu molekul - intramolekulikatan hidrogen. Obligasi hidrogen memainkan peran penting dalam biokimia, misalnya, untuk menstabilkan struktur protein dalam bentuk a-helix, atau untuk pembentukan helix DNA ganda (Gbr. 7).

Gbr.7.

Obligasi hidrogen dan vanderwals jauh lebih lemah daripada ion, kovalen dan koordinasi. Energi koneksi antarmolekul ditunjukkan dalam tabel. satu.

Tabel 1. Energi kekuatan intermolekul

Catatan: Tingkat interaksi antarmolekul mencerminkan indikator entalpi pencairan dan penguapan (mendidih). Senyawa ion diperlukan untuk memisahkan ion lebih banyak energi daripada untuk pemisahan molekul. Senyawa ionik peleburan entalpi secara signifikan lebih tinggi daripada senyawa molekuler.

Jenis Komunikasi Keempat -komunikasi logam

Akhirnya, ada jenis ikatan antarmolekul lain - logam: Komunikasi ion kisi logam positif dengan elektron bebas. Dalam objek biologis, jenis komunikasi ini tidak ditemukan.

Dari tinjauan singkat jenis obligasi, satu potong ditemukan: parameter penting dari donor atom atau logam - elektron, serta akseptor atom - elektron adalah ukuran.

Tanpa masuk ke detail, kami perhatikan bahwa radius kovalen atom, radii ionik logam dan radiasi vanderwali dari molekul berinteraksi meningkat karena mereka meningkatkan jumlah urutan mereka pada kelompok berkala. Pada saat yang sama, nilai-nilai ion radii adalah yang terkecil, dan radius vantherwalvas - yang terbesar. Sebagai aturan, ketika bergerak menyusuri grup, radius semua elemen meningkat, baik kovalen maupun vanderwal.

Nilai terbesar untuk ahli biologi dan dokter miliki koordinasi(donor-akseptor) Komunikasi dipertimbangkan oleh kimia koordinasi.

Bioorneritas medis. Gk. Barashkov

.

Anda tahu bahwa atom dapat dikombinasikan satu sama lain dengan pembentukan zat sederhana dan kompleks. Pada saat yang sama, berbagai jenis obligasi kimia terbentuk: ion, kovalen (non-polar dan kutub), logam dan hidrogen. Salah satu sifat paling signifikan dari atom elemen yang menentukan tautan mana yang dibentuk di antara mereka - ion atau kovalen, - ini adalah elektronegativitas, mis. Kemampuan atom bersamaan untuk menarik elektron.

Penilaian kuantitatif kondisional dari elektronegabilitas memberikan skala negosiasi listrik relatif.

Pada periode ini ada tren umum pertumbuhan elektrotik dan elemen, dan dalam kelompok - jatuhnya mereka. Elemen untuk elektrotypes ditempatkan berturut-turut, berdasarkan yang dapat Anda bandingkan elektronegativitas elemen dalam periode yang berbeda.

Jenis komunikasi kimia tergantung pada seberapa besar perbedaan antara nilai-nilai elektronegasi dari atom yang menghubungkan elemen. Semakin berbeda dalam atom elemen elektronegabilitas yang membentuk koneksi, ikatan kimia bersifat kutub. Mustahil untuk melakukan batas yang tajam antara jenis ikatan kimia. Di sebagian besar senyawa, jenis ikatan kimia adalah perantara; Misalnya, obligasi kimia kovalen yang kuat dekat dengan koneksi ion. Bergantung pada bagaimana kasus pembatas lebih dekat pada sifatnya, obligasi kimia disebut dengan komunikasi polar ion atau kovalen.

Koneksi ion.

Komunikasi ion terbentuk ketika interaksi atom, yang berbeda dari satu sama lain dengan elektronegativitas. Misalnya, logam khas lithium (LI), natrium (NA), kalium (K), kalsium (CA), strontium (SR), barium (BA) membentuk ikatan ion dengan halogen yang khas, terutama dengan halogen.

Selain alkali metal halida, komunikasi ionik juga terbentuk dalam senyawa seperti alkali dan garam. Misalnya, dalam natrium hidroksida (NaOH) dan natrium sulfat (na 2 jadi 4), ikatan ionik hanya ada antara atom natrium dan oksigen (koneksi lain - kovalen polar).

Koneksi non-polar kovalen.

Dalam interaksi atom dengan elektrotrikan yang sama, molekul dengan ikatan non-polar kovalen terbentuk. Tautan seperti itu ada dalam molekul zat sederhana berikut: H 2, F 2, Cl 2, O 2, N 2. Obligasi kimia dalam gas-gas ini dibentuk oleh pasangan elektronik umum, I.E. Ketika tumpang tindih awan elektron yang sesuai, karena interaksi elektron-nuklir, yang melakukan ketika atom rapprochet.

Dengan menyusun formula elektronik, harus diingat bahwa setiap pasangan elektron umum adalah gambar bersyarat dari peningkatan kepadatan elektron yang timbul dari tumpang tindih awan elektronik yang sesuai.

Komunikasi kutub kovalen.

Ketika interaksi atom, nilai elektrotabilitas yang berbeda, tetapi tidak tajam, ada perpindahan pasangan elektron umum ke atom yang lebih elektronegatif. Ini adalah jenis ikatan kimia yang paling umum, yang ditemukan pada senyawa anorganik dan organik.

Hubungan nada yang dibentuk oleh mekanisme akseptor donor, misalnya, dalam Ion Hydroxonium dan Amine sepenuhnya diterapkan pada ikatan kovalen.

Koneksi logam.

Komunikasi, yang terbentuk sebagai akibat dari interaksi elektron bebas rileks dengan ion logam, disebut dasi logam. Jenis komunikasi ini adalah karakteristik logam sederhana.

Inti dari proses pembentukan ikatan logam adalah sebagai berikut: atom logam dengan mudah memberikan elektron valensi dan berubah menjadi ion bermuatan positif. Elektron yang relatif bebas yang pecah dari atom bergerak antara ion proyeksi logam. Di antara mereka ada koneksi logam, I.E. Elektron, seolah-olah, memperkuat ion positif dari kisi logam kristal-leen.

Ikatan hidrogen.

Komunikasi yang terbentuk antara atom hidrogen dari satu molekul dan atom dari elemen elektronegatif yang kuat (O, n, f) molekul lain disebut ikatan hidrogen.

Sebuah pertanyaan mungkin muncul: mengapa persisnya hidrogen membentuk hubungan kimia tertentu?

Ini dijelaskan oleh fakta bahwa jari-jari atom hidrogen sangat kecil. Selain itu, ketika dipindahkan atau penuh dengan elektron tunggal, Hydrogen memperoleh muatan positif yang relatif tinggi, karena hidrogen dari satu molekul berinteraksi dengan atom elemen elektronegatif yang memiliki muatan negatif parsial dalam komposisi molekul lain (HF, H 2 O, nh 3).

Pertimbangkan beberapa contoh. Biasanya kami menggambarkan komposisi air dengan rumus kimia H 2 O. Namun, ini tidak tepat. Akan lebih benar untuk merancang formula air (H 2 O) N (H 2 O) N, di mana n \u003d 2,3,4, dll. Ini disebabkan oleh fakta bahwa molekul air individu saling berhubungan oleh ikatan hidrogen.

Ikatan hidrogen dibuat untuk menunjuk poin. Ini jauh lebih lemah daripada ikatan ionik atau kovalen, tetapi lebih kuat dari interaksi antarmolekul yang biasa.

Kehadiran obligasi hidrogen menjelaskan peningkatan air dengan penurunan suhu. Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa ketika suhu menurun, molekul-molekul diperkuat dan oleh karena itu kepadatan "kemasan" mereka menurun.

Saat mempelajari kimia organik, pertanyaan seperti itu muncul: mengapa suhu mendidih alkohol jauh lebih tinggi daripada hidrokarbon yang sesuai? Ini dijelaskan oleh fakta bahwa obligasi hidrogen terbentuk antara molekul alkohol.

Peningkatan titik didih alkohol juga terjadi sekitar zat pembesaran molekul mereka.

Ikatan hidrogen juga merupakan karakteristik dari banyak senyawa organik lainnya (fenol, asam karboksilat, dll.). Dari kursus kimia organik dan biologi umum, Anda tahu bahwa kehadiran komunikasi hidrogen dijelaskan oleh struktur sekunder protein, struktur DNA Double Helix, I.E. Fenomena prayment.

Pada bagian ini, tolong selesaikan kimia. Tentukan jenis komunikasi di NH3, Molekul CaCl2, Al2O3, Bas ... Ditanyakan oleh penulis Evgeny_1991. Jawaban terbaik adalah 1) NH3 jenis komunikasi teluk. Kutub. Tiga elektron nitrogen yang tidak berpasangan dan satu hidrogen ikut serta dalam pembentukan komunikasi. Pi-obligasi tidak. Hybridisasi SP3. Bentuk molekul piramidal (satu orbital tidak berpartisipasi dalam hibridisasi, tetrahedron berubah menjadi piramida)
Jenis Koneksi ion CaCl2. Dalam pembentukan komunikasi, dua elektron kalsium pada orbital S terlibat, yang mengambil dua atom klorin, menyelesaikan tingkat ketiga mereka. PI-Obligasi Tidak, Jenis Hibridisasi SP. Mereka berada di ruang pada sudut 180 derajat
Jenis koneksi ion AL2O3. Dalam pembentukan komunikasi, tiga elektron dengan S dan P adalah orbital aluminium, yang mengambil oksigen, menyelesaikan level keduanya. O \u003d al-o-al \u003d O. Ada hubungan antara oksigen dan aluminium. Jenis hybridisasi sp kemungkinan.
Jenis Koneksi Bas Ionic. Dua elektron barium mengambil belerang. BA \u003d S adalah satu komunikasi PI. Hybridisasi sp. Molekul datar.
2) Agno3.
perak dipulihkan pada katoda
Ke ag + + e \u003d ag
air mengoksidasi pada anoda
A 2H2O - 4E \u003d O2 + 4H +
menurut hukum Faraday (seperti yang sudah ada ...) Massa (volume) dari zat yang dipilih pada katoda sebanding dengan jumlah listrik yang dilewati dalam larutan
m (AG) \u003d ME / ZF * I * T \u003d 32.23 g
V (o2) \u003d ve / f * i * t \u003d 1,67 l

3.3.1 Komunikasi Kovalen - Ini adalah ikatan dua-elektron dua-tengah, yang dibentuk dengan tumpang tindih awan elektronik yang membawa elektron yang tidak berpasangan dengan putaran anti-paralel. Sebagai aturan, itu dibentuk antara atom dari satu elemen kimia.

Secara kuantitatif ditandai dengan valensi. Penilaian elemen. - Ini adalah kemampuan untuk membentuk sejumlah obligasi kimia karena elektron bebas yang terletak Zona Valence Atom.

Obligasi kovalen hanya membentuk pasangan elektron di antara atom. Ini disebut pasangan yang terbagi. Pasangan elektron yang tersisa disebut pasangan yang disiram. Mereka mengisi kerang dan tidak mengambil bagian dalam pengikatan. Hubungan antara atom dapat dilakukan tidak hanya satu, tetapi juga dua dan bahkan tiga pasangan terbagi. Koneksi semacam itu disebut dua kali lipat dan T. koneksi Lokal - Banyak.

3.3.1.1 Komunikasi non-polar kovalen. Komunikasi dilakukan dengan pembentukan pasangan elektronik, dengan batas yang sama milik kedua atom, disebut notolary kovalen. Ini muncul antara atom dengan hampir sama dengan elektronegitabilitas (0,4\u003e ΔEO\u003e 0) dan, akibatnya, distribusi seragam kepadatan elektron antara nuklei atom dalam molekul homo-tenor. Misalnya, H 2, O 2, N 2, Cl 2, dll., Momen dipol koneksi tersebut adalah nol. Tautan dalam batas hidrokarbon (misalnya, dalam CH 4) dianggap hampir non-polar, karena Δ EO \u003d 2.5 (c) - 2.1 (h) \u003d 0,4.

3.3.1.2 Komunikasi Kopral Kovalen. Jika molekul dibentuk oleh dua atom yang berbeda, zona tumpang tindih awan elektron (orbital) bergeser ke salah satu atom, dan koneksi semacam itu disebut polar. . Dengan koneksi seperti itu, probabilitas menemukan elektron di dekat kernel dari salah satu atom lebih tinggi. Misalnya, NCL, H 2 S, pH 3.

Komunikasi kovalen polar (asimetris) - Komunikasi antara atom dengan elektrotgilitas yang berbeda (2\u003e ΔEO\u003e 0.4) dan distribusi asimetris dari pasangan elektron umum. Sebagai aturan, itu dibentuk antara dua non-logam.

Kepadatan elektronik dari ikatan semacam itu bergeser ke arah atom yang lebih elektronegatif, yang mengarah pada penampilan muatan negatif parsial di atasnya (Delt minus), dan pada atom yang kurang elektronegatif - muatan parsial positif  (Delta Plus)

C      c      c            c  mg .

Arah perpindahan elektron juga ditunjukkan oleh panah:

Ccl, co, cn, on, cmg.

Semakin besar perbedaan dalam elektronegativitas atom terkait, semakin tinggi polaritas komunikasi dan momen yang lebih dipolanya. Antara tanda sebaliknya biaya sebagian terdapat daya tarik tambahan. Karena itu, daripada koneksi kutub, lebih kuat.

Selain polarizum. komunikasi kovalen memiliki properti saturasi - Kemampuan atom untuk membentuk begitu banyak ikatan kovalen karena memiliki orbital atom yang dapat diakses secara energik. Properti ketiga dari koneksi kovalen adalah miliknya fokus.

3.3.2 Koneksi ion. Kekuatan pendorong formasinya adalah aspirasi yang sama dari atom terhadap cangkang oktic. Tetapi dalam beberapa kasus, cangkang oktetik seperti itu mungkin terjadi hanya ketika transmisi elektron dari satu atom ke atom lainnya. Oleh karena itu, sebagai aturan, koneksi ionik dibentuk antara logam dan non-metallol.

Pertimbangkan sebagai contoh reaksi antara atom natrium (3S 1) dan fluor (2s 2 3s 5). Perbedaan listrik dalam koneksi naf

eo \u003d 4.0 - 0.93 \u003d 3.07

Sodium, memberikan fectour 3s 1 -Lectron, menjadi ion na + dan tetap dengan 2 s 2 2p 6 dengan shell 6 o 2p 6, yang sesuai dengan konfigurasi elektronik dari atom neon. Konfigurasi elektronik yang sama persis memperoleh fluoros, menerima satu elektron, yang diberikan oleh natrium. Akibatnya, kekuatan daya tarik elektro-statis antara ion bermuatan berlawanan terjadi.

Komunikasi ion. - Kasus ekstrim obligasi kovalen polar berdasarkan tarikan elektrostatik ion. Tautan seperti itu terjadi dengan perbedaan besar dalam atom yang terkait elektronegaten Anion. Interaksi ion dari tanda lawan tidak tergantung pada arah, dan pasukan Coulomb tidak memiliki properti saturasi. Berdasarkan ini komunikasi hidup. Tidak ada spasial directional. dan saturasi Karena setiap ion dikaitkan dengan sejumlah koper (jumlah koordinasi ion). Oleh karena itu, senyawa terkait ion tidak memiliki struktur molekul dan merupakan padatan membentuk kisi kristal ion, dengan suhu tinggi mencair dan mendidih, mereka sangat surya, sering garam, dalam larutan konduktif listrik secara elektrik. Misalnya, MGS, NACL, dan 2 O 3. Praktis ada senyawa dengan koneksi ion murni, karena beberapa bagian kovalency selalu tetap karena fakta bahwa total transisi satu elektron ke atom lain tidak diamati; Dalam zat paling "ion", bagian komunikasi ion tidak melebihi 90%. Misalnya, dalam NAF, polarisasi komunikasi adalah sekitar 80%.

Dalam senyawa organik, koneksi ionik cukup jarang, karena Atom karbon tidak cenderung kehilangan atau memperoleh elektron dengan pembentukan ion.

Valensi Elemen dalam senyawa dengan koneksi ion sangat sering dikarakterisasi tingkat oksidasi Yang, pada gilirannya, sesuai dengan besarnya muatan ion elemen dalam koneksi ini.

Tingkat oksidasi - Ini adalah muatan bersyarat yang mengakuisisi atom sebagai akibat dari redistribusi kepadatan elektronik. Ini ditandai dengan kuantitatif dengan jumlah elektron bergeser dari elemen king listrik yang lebih sedikit ke lebih elektronegatif. Ion bermuatan positif dibentuk dari elemen yang memberikan elektronnya, dan ion negatif dari elemen yang diterima elektron-elektron ini.

Elemen yang terletak di oksidasi yang lebih tinggi (Maksimum positif), sudah memberikan semua elektron valensi-nya yang ada di AVZ. Dan karena jumlahnya ditentukan oleh jumlah kelompok di mana itu adalah elemen, tingkat oksidasi tertinggi untuk sebagian besar elemen dan akan sama nomor grup . Tentang oksidasi yang lebih rendah (Maksimal negatif), maka muncul ketika membentuk shell delapan elektron, yaitu, dalam kasus ketika AVZ diisi sepenuhnya. Untuk nemmetalov. Dihitung oleh rumus Nomor Kelompok - 8 . Untuk metals. sama nol karena mereka tidak dapat menerima elektron.

Misalnya, AVZ sulfur memiliki formulir: 3s 2 3p 4. Jika atom memberikan semua elektron (enam), itu akan memperoleh tingkat oksidasi tertinggi +6 sama Vi. Jika ada dua yang diperlukan untuk menyelesaikan shell mantap, itu akan memperoleh tingkat oksidasi yang rendah –2 sama Nomor Kelompok - 8 \u003d 6 - 8 \u003d -2.

3.3.3 Komunikasi Logam. Sebagian besar logam memiliki sejumlah sifat yang umum dan berbeda dari sifat-sifat zat lain. Sifat-sifat seperti itu adalah suhu leleh yang relatif tinggi, kemampuan untuk mencerminkan cahaya, panas tinggi dan konduktivitas listrik. Fitur-fitur ini dijelaskan oleh keberadaan jenis interaksi khusus dalam logam. – komunikasi logam.

Sesuai dengan posisi dalam sistem periodik, atom logam memiliki sejumlah kecil elektron valensi yang cukup buruk terkait dengan inti mereka dan dapat dengan mudah melepaskan diri dari mereka. Sebagai hasil dari ini, ion bermuatan positif yang terlokalisasi dalam posisi tertentu dari kisi kristal muncul dalam kisi kristal logam, dan sejumlah besar elektron yang delokalisasi (gratis) yang relatif bebas bergerak di bidang pusat dan berkomunikasi di antaranya Semua atom logam karena daya tarik elektrostatik.

Ini adalah perbedaan penting antara ikatan logam dari kovalen, yang memiliki orientasi ketat di ruang angkasa. Pasukan komunikasi dalam logam tidak dilokalisasi dan tidak diarahkan, dan elektron bebas membentuk "gas elektronik" menyebabkan panas dan konduktivitas listrik yang tinggi. Oleh karena itu, dalam hal ini, tidak mungkin untuk berbicara tentang arah obligasi, karena elektron valensi hampir merata di atas kristal. Inilah yang dijelaskan, misalnya, plastisitas logam, I.E. Kemungkinan perpindahan ion dan atom ke segala arah

3.3.4 Komunikasi Acceptor Donor. Selain mekanisme untuk pembentukan ikatan kovalen, yang menurutnya pasangan elektron keseluruhan terjadi ketika dua elektron berinteraksi, ada juga yang istimewa mekanisme Akseptor Donor . Itu terletak pada kenyataan bahwa ikatan kovalen dibentuk sebagai hasil dari transisi pasangan elektronik yang sudah ada (bermakna) donora. (pemasok elektron) dalam penggunaan keseluruhan donor dan akseptor (Pemasok orbital atom gratis).

Setelah formasi, itu tidak berbeda dari kovalen. Mekanisme akseptor donor diilustrasikan dengan baik oleh formasi ion amonium (Gambar 9) (Sprockets menunjukkan elektron dari tingkat luar atom nitrogen):

Gambar 9- Skema Pendidikan Ion Ammonium

Formula elektronik AVZ Nitrogen Atom 2S 2 2p 3, yaitu, ia memiliki tiga elektron yang tidak berpasangan, yang masuk ke ikatan kovalen dengan tiga atom hidrogen (1s 1), yang masing-masing memiliki satu elektron valensi. Pada saat yang sama, molekul amonia NH 3 terbentuk, di mana pasangan nitrogen elektronik bebas rata-rata diawetkan. Jika proton hidrogen (1s 0) cocok untuk molekul ini, yang tidak memiliki elektron, maka nitrogen akan mentransmisikan pasangan elektron (donor) ke hidrogen orbital atom (akseptor) ini, menghasilkan ion amonium. Ini memiliki setiap atom hidrogen yang terkait dengan atom nitrogen dengan pasangan elektron umum, salah satunya diimplementasikan sesuai dengan mekanisme akseptor donor. Penting untuk dicatat bahwa obligasi H-N, dibentuk oleh berbagai mekanisme, tidak memiliki perbedaan dalam sifat. Fenomena yang ditunjukkan adalah karena fakta bahwa pada saat pembentukan kopling orbital 2s dan 2r elektron dari atom nitrogen mengubah bentuknya. Akibatnya, empat sepenuhnya identik dalam bentuk orbital.

Atom dengan sejumlah besar elektron biasanya tampil sebagai donor, tetapi memiliki sejumlah kecil elektron yang tidak berpasangan. Untuk elemen II periode, peluang seperti itu, kecuali untuk atom nitrogen, tersedia di oksigen (dua pasangan uap) dan pada fluor (tiga pasangan berbeda). Sebagai contoh, ion hidrogen H + dalam larutan berair tidak pernah dalam keadaan bebas, karena ion ion Hydroxonium H 3 O + Hydroxony selalu terbentuk dari molekul air H 2 O dan ion H +, meskipun Hydroxony hadir dalam semua solusi berair , Meskipun disimpan untuk kemudahan menulis simbol H +.

3.3.5 Ikatan hidrogen. Atom hidrogen yang terkait dengan elemen elektronegatif yang kuat (nitrogen, oksigen, fluor, dll.), Yang "mengencangkan" pasangan elektronik secara keseluruhan adalah kurangnya elektron dan memperoleh muatan positif yang efektif. Oleh karena itu, mampu berinteraksi dengan pasangan elektron yang berbeda dari atom elektronegatif lain (yang memperoleh muatan negatif yang efektif) dari yang sama (komunikasi intramolekul) atau molekul lain (komunikasi antarmolekul). Akibatnya, itu terjadi komunikasi hidrogen yang secara grafis ditetapkan oleh poin:

Koneksi ini jauh lebih lemah daripada ikatan bahan kimia lainnya (energi formasinya 10 – 40 kJ / mol) dan terutama memiliki karakter elektrostatik parsial, sebagian donor-akseptor.

Peran yang sangat penting untuk obligasi hidrogen dalam makromolekul biologis, senyawa anorganik seperti H 2 O, H 2 F 2, NH 3. Misalnya, obligasi ONV dalam H 2 O memiliki karakter kutub yang nyata dengan kelebihan muatan negatif - pada atom oksigen. Atom hidrogen, sebaliknya, memperoleh muatan positif kecil  + dan dapat berinteraksi dengan uap elektron air dari atom oksigen dari molekul air tetangga.

Interaksi antara molekul air cukup kuat, sehingga, bahkan dalam uap air, dimer dan trimer tiga dimensi (H 2 O) 2, (H 2 o) 3, dll., Dapat muncul dalam solusi. Rantai panjang Associates dari jenis ini dapat terjadi:

karena atom oksigen memiliki dua pasangan elektron yang tidak berarti.

Kehadiran obligasi hidrogen menjelaskan suhu mendidih air tinggi, alkohol, asam karboksilat. Karena obligasi hidrogen, air ditandai sebagai tinggi dibandingkan dengan H 2 E (E \u003d S, SE, TE) dengan suhu leleh dan mendidih. Jika ikatan hidrogen tidak ada, maka air akan meleleh pada -100 ° C, dan direbus pada -80 ° C. Kasus asosiasi yang khas diamati untuk alkohol dan asam organik.

Obligasi hidrogen dapat terjadi antara molekul yang berbeda dan di dalam molekul jika ada kelompok dengan kemampuan donor dan akseptor dalam molekul ini. Misalnya, itu adalah obligasi hidrogen intramolekul yang memainkan peran utama dalam pembentukan rantai peptida, yang menentukan struktur protein. N-obligasi mempengaruhi sifat fisik dan kimia zat tersebut.

Jenis ikatan hidrogen tidak membentuk atom elemen lain Sejak kekuatan daya tarik elektrostatik ujung variete dari dipol Obligasi Polar (O-H, N-H, dll.) Cukup lemah dan bertindak hanya pada jarak rendah. Hidrogen, memiliki jari-jari atom terkecil, memungkinkan Anda untuk mendekati dipol seperti itu sehingga pasukan tarik menjadi terlihat. Tidak ada elemen lain dengan radius atom besar yang mampu membentuk koneksi tersebut.

3.3.6 Pasukan interaksi antarmolekul (kekuatan van der Waals). Pada tahun 1873, ilmuwan Belanda I. van der Waals menyarankan bahwa ada kekuatan yang menentukan daya tarik antar molekul. Pasukan ini kemudian menerima nama Pasukan Van der Waals – Tampilan paling universal dari komunikasi antarmolekul. Energi komunikasi van der Waals kurang hidrogen dan 2-20 kJ / ∙ mole.

Tergantung pada metode kekuatan yang dibagi menjadi:

1) orientasi (dipol-dipol atau ion-dipol) - timbul antara molekul kutub atau antara ion dan molekul kutub. Ketika molekul kutub adalah rappoket sedemikian rapuan sehingga sisi positif dari satu dipol difokuskan pada sisi negatif dipol lain (Gambar 10).

Gambar 10 - Interaksi orientasi

2) Induksi (dipol yang diinduksi dipol atau dipol diinduksi ion) - timbul antara molekul kutub atau ion dan molekul non-polar, tetapi mampu polarisasi. Diples dapat memengaruhi molekul non-polar, mengubahnya menjadi dipol yang ditunjukkan (diinduksi). (Gambar 11).

Gambar 11 - Interaksi Induksi

3) Dispersion (dipol yang diinduksi dipol yang diinduksi) - timbul antara molekul non-polar yang mampu polarisasi. Dalam molekul atau atom gas mulia, fluktuasi kepadatan listrik terjadi, sebagai hasil dari mana dipol instan muncul, yang pada gilirannya menginduksi dipol instan dalam molekul tetangga. Gerakan dipol instan menjadi konsisten, penampilan dan pembusukan mereka terjadi secara serempak. Sebagai hasil dari interaksi dipol instan, energi sistem menurun (Gambar 12).

Gambar 12 - Interaksi dispersi