Kimyoviy aloqani uzish energiyasi. kimyoviy bog'lanish
Chipta raqami 10.
1.Kimyoviy bog`lanishning xarakteristikalari - energiya, uzunlik, ko`plik, qutblilik.
Kimyoviy bog'lanishning paydo bo'lishining sababi.
Kimyoviy bog'lanish - barqaror tizimlar (molekulalar, komplekslar, kristallar.) shakllanishiga olib keladigan atomlarning o'zaro ta'siri to'plami. Agar atom bulutlarining bir-birining ustiga chiqishi natijasida tizimning umumiy energiyasi kamaysa, bu paydo bo'ladi. Kuchning o'lchovi bu bog'lanish energiyasi bo'lib, bu aloqani uzish uchun zarur bo'lgan ish bilan belgilanadi.
Kimyoviy moddalar turlari. bog'lar: kovalent (qutbli, qutbsiz, almashinuv va donor-akseptor), ionli, vodorod va metall.
Bog' uzunligi - bu molekuladagi atomlar markazlari orasidagi masofa. Bog'larning energiyasi va uzunligi El taqsimotining tabiatiga bog'liq. atomlar orasidagi zichlik. E zichligi taqsimotiga kimyoviy moddaning fazoviy yo'nalishi ta'sir qiladi. ulanishlar. Agar 2 atomli molekulalar har doim chiziqli bo'lsa, u holda ko'p atomli molekulalarning shakllari bo'lishi mumkin. boshqacha.
Bog'langan atomlarning markazlari orqali o'tkaziladigan xayoliy chiziqlar orasidagi burchak valentlik burchagi deb ataladi. Zichlikning taqsimoti e ham a ning o'lchamiga bog'liq. va ularning eo. Gomoatomik yilda El. zichligi teng taqsimlanadi. Geteroatomikda u tizim energiyasining pasayishiga yordam beradigan tomonga siljiydi.
Bog'lanish energiyasi - bu bitta atomlardan molekula hosil bo'lganda ajralib chiqadigan energiya. Bog'lanish energiyasi DHrevdan farq qiladi. Oddiy moddalardan molekulalar hosil bo'lganda ajralib chiqadigan yoki so'rilgan energiya hosil bo'lish issiqligidir. Shunday qilib:
N2 + O2 → 2NO + 677,8 kJ/mol – ∆Harr.
N + O → NO - 89,96 kJ / mol - E St.
Bog'larning ko'pligi atomlar orasidagi bog'lanishda ishtirok etadigan elektron juftlar soni bilan belgilanadi. Kimyoviy bog'lanish elektron bulutlarning bir-birining ustiga chiqishi bilan bog'liq. Agar bu qoplanish atomlar yadrolarini tutashtiruvchi chiziq bo'ylab sodir bo'lsa, bunday bog'lanish s-bog' deyiladi. U s - s elektronlar, p - p elektronlar, s - p elektronlar tomonidan hosil bo'lishi mumkin. Bitta elektron juft tomonidan amalga oshiriladigan kimyoviy bog'lanish bitta bog'lanish deb ataladi.
Agar bog'lanish bir nechta elektronlar juftligidan hosil bo'lsa, u ko'plik deyiladi.
Ko'p bog'lanish markaziy atomning har bir bog'lanuvchi valentlik orbitali uchun juda kam elektronlar va bog'lovchi atomlar mavjud bo'lganda, atrofdagi atomning har qanday orbitaliga to'g'ri kelsa, hosil bo'ladi.
P-orbitallar fazoda qat'iy yo'naltirilganligi sababli, yadrolararo o'qga perpendikulyar bo'lgan har bir atomning p-orbitallari bir-biriga parallel bo'lgandagina ular bir-birining ustiga chiqishi mumkin. Bu shuni anglatadiki, ko'p bog'langan molekulalarda bog'ning atrofida aylanish yo'q.
Agar ikki atomli molekula bir elementning atomlaridan, masalan, H2, N2, Cl2 va boshqalar molekulalaridan iborat bo'lsa, u holda umumiy elektron juftligidan hosil bo'lgan va kovalent bog'lanishni amalga oshiradigan har bir elektron buluti fazoda simmetrik ravishda taqsimlanadi. ikkala atomning yadrolari. Bunday holda, kovalent bog'lanish qutbsiz yoki gomeopolyar deb ataladi. Agar ikki atomli molekula turli elementlarning atomlaridan iborat bo'lsa, u holda umumiy elektron buluti atomlardan biriga siljiydi, shuning uchun zaryad taqsimotida assimetriya mavjud. Bunday hollarda kovalent bog'lanish qutbli yoki geteropolyar deb ataladi.
Berilgan element atomining umumiy elektron juftini o'ziga tortish qobiliyatini baholash uchun nisbiy elektronegativlik qiymati qo'llaniladi. Atomning elektromanfiyligi qanchalik katta bo'lsa, u umumiy elektron juftini shunchalik kuchli tortadi. Boshqacha qilib aytganda, turli elementlarning ikkita atomi o'rtasida kovalent bog'lanish hosil bo'lganda, umumiy elektron buluti ko'proq elektron manfiy atomga o'tadi va ko'proq darajada o'zaro ta'sir qiluvchi atomlarning elektr manfiyligi qanchalik farq qiladi. Ftorning elektr manfiyligiga nisbatan ba'zi elementlar atomlarining elektr manfiyligi qiymatlari 4 ga teng.
Elektromanfiylik elementning davriy tizimdagi holatiga qarab tabiiy ravishda o'zgaradi. Har bir davrning boshida eng past elektronegativlikka ega bo'lgan elementlar - tipik metallar, davr oxirida (asl gazlargacha) - eng yuqori elektronegativlikka ega bo'lgan elementlar, ya'ni tipik metall bo'lmaganlar mavjud.
Xuddi shu kichik guruh elementlari uchun elektromanfiylik yadro zaryadining ortishi bilan pasayadi. Shunday qilib, element qanchalik tipik metall bo'lsa, uning elektromanfiyligi shunchalik past bo'ladi; metall bo'lmagan element qanchalik tipik bo'lsa, uning elektromanfiyligi shunchalik yuqori bo'ladi.
Kimyoviy bog'lanishning paydo bo'lishining sababi. Ko'pgina kimyoviy elementlarning atomlari alohida mavjud emas, chunki ular bir-biri bilan o'zaro ta'sirlashib, murakkab zarrachalarni (molekulalar, ionlar va radikallar) hosil qiladi. Elektrostatik kuchlar atomlar o'rtasida harakat qiladi, ya'ni. tashuvchilari elektronlar va atomlarning yadrolari bo'lgan elektr zaryadlarining o'zaro ta'sir kuchi. Valentlik elektronlari atomlar orasidagi kimyoviy bog'lanishning shakllanishida asosiy rol o'ynaydi.
Atomlar o'rtasida kimyoviy bog'lanishning paydo bo'lish sabablarini atomning elektrostatik tabiatidan izlash mumkin. Elektr zaryadiga ega bo'lgan fazoviy ajratilgan mintaqalarning atomlarida mavjudligi sababli, bu atomlarni birga ushlab turadigan turli atomlar o'rtasida elektrostatik o'zaro ta'sirlar paydo bo'lishi mumkin.
Kimyoviy bog'lanish hosil bo'lganda, dastlab turli atomlarga tegishli bo'lgan elektron zichliklarining fazoda qayta taqsimlanishi sodir bo'ladi. Tashqi darajadagi elektronlar yadro bilan eng kam kuchli bog'langanligi sababli, kimyoviy bog'lanishning shakllanishida aynan shu elektronlar asosiy rol o'ynaydi. Murakkab tarkibidagi ma'lum atom tomonidan hosil bo'ladigan kimyoviy bog'lanishlar soni valentlik deyiladi. Shuning uchun tashqi darajadagi elektronlar valent elektronlar deb ataladi.
2.Kimyoviy bog'lanishning xarakteristikalari - energiya, uzunlik, ko'plik, qutblilik.
Bog'lanish energiyasi - bu bitta atomlardan molekula hosil bo'lganda ajralib chiqadigan energiya. Bog'lanish energiyasi DHrevdan farq qiladi. Oddiy moddalardan molekulalar hosil bo'lganda ajralib chiqadigan yoki yutilgan energiya hosil bo'lish issiqligidir.(Bir xil atomlardan tashkil topgan molekulalardagi bog'lanish energiyalari yuqoridan pastgacha guruhlar bo'yicha kamayadi)
Ikki atomli molekulalar uchun bog'lanish energiyasi qarama-qarshi belgi bilan olingan dissotsiatsiya energiyasiga teng: masalan, F2 molekulasida F-F atomlari orasidagi bog'lanish energiyasi - 150,6 kJ / mol. Bir turdagi bog'langan ko'p atomli molekulalar uchun, masalan, ABn molekulalari uchun o'rtacha bog'lanish energiyasi atomlardan birikma hosil bo'lish umumiy energiyasining 1/n ga teng. Shunday qilib, CH4 hosil bo'lish energiyasi = -1661,1 kJ / mol.
Agar molekulada ikkitadan ortiq turli atomlar birlashsa, u holda o'rtacha bog'lanish energiyasi molekulaning dissotsilanish energiyasining qiymatiga to'g'ri kelmaydi. Agar molekulada har xil turdagi bog'lanishlar mavjud bo'lsa, unda ularning har biriga taxminan E ning ma'lum bir qiymati berilishi mumkin. Bu atomlardan molekula hosil bo'lish energiyasini baholashga imkon beradi. Masalan, uglerod va vodorod atomlaridan pentan molekulasini hosil qilish energiyasini quyidagi tenglama bilan hisoblash mumkin:
E = 4EC-C + 12EC-H.
Bog' uzunligi - o'zaro ta'sir qiluvchi atomlarning yadrolari orasidagi masofa. Bog'lanish uzunligini taxminiy baholash atom yoki ion radiuslariga yoki Avogadro raqami yordamida molekulalarning o'lchamini aniqlash natijalariga asoslangan bo'lishi mumkin. Demak, suvning bir molekulasiga to'g'ri keladigan hajm: , o
Atomlar orasidagi bog'lanish tartibi qanchalik baland bo'lsa, u qisqaroq bo'ladi.
Ko'plik: Bog'ning ko'pligi atomlar orasidagi bog'lanishda ishtirok etadigan elektron juftlar soni bilan belgilanadi. Kimyoviy bog'lanish elektron bulutlarning bir-birining ustiga chiqishi bilan bog'liq. Agar bu qoplanish atomlar yadrolarini tutashtiruvchi chiziq bo'ylab sodir bo'lsa, bunday bog'lanish s-bog' deyiladi. U s - s elektronlar, p - p elektronlar, s - p elektronlar tomonidan hosil bo'lishi mumkin. Bitta elektron juft tomonidan amalga oshiriladigan kimyoviy bog'lanish bitta bog'lanish deb ataladi.
Agar bog'lanish bir nechta elektronlar juftligidan hosil bo'lsa, u ko'plik deyiladi.
Ko'p bog'lanish markaziy atomning har bir bog'lanuvchi valentlik orbitali uchun juda kam elektronlar va bog'lovchi atomlar mavjud bo'lganda, atrofdagi atomning har qanday orbitaliga to'g'ri kelsa, hosil bo'ladi.
P-orbitallar fazoda qat'iy yo'naltirilganligi sababli, yadrolararo o'qga perpendikulyar bo'lgan har bir atomning p-orbitallari bir-biriga parallel bo'lgandagina ular bir-birining ustiga chiqishi mumkin. Bu shuni anglatadiki, ko'p bog'langan molekulalarda bog'ning atrofida aylanish yo'q.
Polarlik: Agar ikki atomli molekula H2, N2, Cl2 va boshqalar molekulalari kabi bir elementning atomlaridan iborat bo'lsa, u holda umumiy elektron juftligidan hosil bo'lgan va kovalent bog'lanishni amalga oshiradigan har bir elektron buluti fazoda simmetrik ravishda taqsimlanadi. ikkala atomning yadrolariga. Bunday holda, kovalent bog'lanish qutbsiz yoki gomeopolyar deb ataladi. Agar ikki atomli molekula turli elementlarning atomlaridan iborat bo'lsa, u holda umumiy elektron buluti atomlardan biriga siljiydi, shuning uchun zaryad taqsimotida assimetriya mavjud. Bunday hollarda kovalent bog'lanish qutbli yoki geteropolyar deb ataladi.
Berilgan element atomining umumiy elektron juftini o'ziga tortish qobiliyatini baholash uchun nisbiy elektronegativlik qiymati qo'llaniladi. Atomning elektromanfiyligi qanchalik katta bo'lsa, u umumiy elektron juftini shunchalik kuchli tortadi. Boshqacha qilib aytganda, turli elementlarning ikkita atomi o'rtasida kovalent bog'lanish hosil bo'lganda, umumiy elektron buluti ko'proq elektron manfiy atomga o'tadi va ko'proq darajada o'zaro ta'sir qiluvchi atomlarning elektr manfiyligi qanchalik farq qiladi.
Qutbli kovalent bog'lanish hosil bo'lganda umumiy elektron bulutining siljishi o'rtacha manfiy elektr zaryadining zichligi ko'proq elektronegativ atomga yaqinroq bo'lishiga olib keladi va kamroq elektronegativ atomga yaqinroq bo'ladi. Natijada, birinchi atom ortiqcha manfiy, ikkinchisi esa ortiqcha musbat zaryad oladi; bu zaryadlar odatda molekuladagi atomlarning samarali zaryadlari deb ataladi.
3. Kimyoviy bog'lanishning paydo bo'lishiga sabab - metallar va metall bo'lmaganlar atomlarining boshqa atomlar bilan o'zaro ta'sir qilish orqali inert gazlar tuzilishiga o'xshash yanada barqaror elektron tuzilishga erishish istagi. Bog'larning uchta asosiy turi mavjud: kovalent qutbli, kovalent qutbsiz va ionli.
Agar umumiy elektron juftligi ikkala atomga teng bo'lsa, kovalent bog'lanish qutbsiz deb ataladi. Elektromanfiyligi bir xil bo'lgan atomlar o'rtasida (bir xil metall bo'lmagan atomlar o'rtasida) kovalent qutbsiz bog'lanish paydo bo'ladi, ya'ni. oddiy moddalarda. Masalan, kislorod, azot, xlor, brom molekulalarida bog'lanish kovalent qutbsizdir.
Agar umumiy elektron jufti elementlardan biriga siljigan bo'lsa, kovalent bog'lanish qutbli deb ataladi. Elektromanfiyligi har xil bo'lgan atomlar o'rtasida kovalent qutbli bog'lanish paydo bo'ladi, lekin ko'p emas, ya'ni. metall bo'lmaganlar atomlari orasidagi murakkab moddalarda. Masalan, suv, vodorod xlorid, ammiak, sulfat kislota molekulalarida bog'lanish kovalent qutbli bo'ladi.
Ion aloqasi - qarama-qarshi zaryadlangan ionlarning tortilishi tufayli amalga oshiriladigan ionlar orasidagi bog'lanish. Ion bog'lanish tipik metallarning atomlari (birinchi va ikkinchi guruhning asosiy kichik guruhi) va tipik metall bo'lmaganlar atomlari (ettinchi guruhning asosiy kichik guruhi va kislorod) o'rtasida yuzaga keladi.
4. Kimyoviy muvozanat. Muvozanat konstantasi. Muvozanat konsentrasiyalarini hisoblash.
Kimyoviy muvozanat - bu kimyoviy tizimning bir yoki bir nechta kimyoviy reaktsiyalar teskari davom etadigan holati va har bir oldinga teskari reaktsiyalar juftligidagi tezliklar bir-biriga teng. Kimyoviy muvozanatdagi tizim uchun reagentlar konsentratsiyasi, harorat va tizimning boshqa parametrlari vaqt o'tishi bilan o'zgarmaydi.
A2 + B2 ⇄ 2AB
Muvozanat holatida to'g'ri va teskari reaktsiyalarning tezligi teng bo'ladi.
Muvozanat konstantasi - ma'lum bir kimyoviy reaktsiya uchun kimyoviy muvozanat holatidagi boshlang'ich moddalar va mahsulotlar o'rtasidagi nisbatni belgilaydigan qiymat. Reaksiyaning muvozanat konstantasini bilib, reaksiyaga kirishuvchi aralashmaning muvozanat tarkibini, mahsulotlarning cheklovchi unumini hisoblash va reaksiya yo‘nalishini aniqlash mumkin.
Muvozanat konstantasini ifodalash usullari:
Ideal gazlar aralashmasidagi reaksiya uchun muvozanat konstantasi pi komponentlarining muvozanat parsial bosimida quyidagi formula bilan ifodalanishi mumkin:
bu yerda ni stexiometrik koeffitsient (boshlang'ich moddalar uchun manfiy, mahsulotlar uchun ijobiy deb hisoblanadi). Kp umumiy bosimga, moddalarning boshlang'ich miqdoriga yoki qaysi reaktsiya ishtirokchilari boshlang'ich sifatida olinganiga bog'liq emas, balki haroratga bog'liq.
Masalan, uglerod oksidining oksidlanish reaktsiyasi uchun:
2CO + O2 = 2CO2
Muvozanat konstantasini quyidagi tenglamadan hisoblash mumkin:
.jpg){kind=small}
Agar reaksiya ideal eritmada davom etsa va komponentlarning konsentratsiyasi ci molyarligi bilan ifodalansa, muvozanat konstantasi quyidagi shaklni oladi:
Haqiqiy gazlar aralashmasidagi yoki haqiqiy eritmadagi reaktsiyalar uchun qisman bosim va konsentratsiya o'rniga mos ravishda fugacity fi va faollik ai qo'llaniladi:
Ayrim hollarda (ifoda qilish usuliga qarab) muvozanat konstantasi nafaqat haroratning, balki bosimning ham funktsiyasi bo'lishi mumkin. Shunday qilib, ideal gazlar aralashmasidagi reaktsiya uchun komponentning qisman bosimi Dalton qonuniga muvofiq komponentning umumiy bosimi va mol ulushi () orqali ifodalanishi mumkin, keyin shuni ko'rsatish oson:
.jpg){kind=small}
Bu yerda Dn - reaksiya jarayonida moddalar mol sonining o'zgarishi. Ko'rinib turibdiki, Kx bosimga bog'liq. Reaksiya mahsulotlarining mollari soni boshlang'ich moddalarning mollari soniga teng bo'lsa (Dn = 0), u holda Kp = Kx.
molekulani ikki qismga (atomlar, atomlar guruhlari) bo'lish va ularni bir-biridan cheksiz masofada olib tashlash uchun sarflanishi kerak bo'lgan ishga teng. Misol uchun, agar E. x hisobga olinadi. Bilan. Metan molekulasida H 3 C-H, keyin bunday zarralar metil guruhi CH 3 va vodorod atomi H, agar E. x hisobga olinadi. Bilan. Vodorod molekulasidagi H-H, bunday zarralar vodorod atomlaridir. E. x. Bilan. - bog'lanish energiyasining alohida holati (Qarang: Bog'lanish energiyasi) , odatda ifodalanadi kJ/mol(kkal/mol); kimyoviy bog` hosil qiluvchi zarrachalarga (Qarang: Kimyoviy bog`), ular orasidagi o`zaro ta`sir tabiatiga (Kovalent bog`, Vodorod bog`i) qarab. va boshqa turdagi kimyoviy bogʻlanishlar), bogʻlanish koʻpligi (masalan, qoʻsh, uchlik bogʻlanishlar) E. x. Bilan. 8-10 dan 1000 gacha qiymatga ega kJ/mol. Ikki (yoki undan koʻp) bir xil bogʻlangan molekula uchun E. x. Bilan. har bir bog'lanish (bog'lanishning uzilish energiyasi) va bog'lanishning o'rtacha qiymatiga teng bo'lgan o'rtacha bog'lanish energiyasi. Demak, suv molekulasidagi HO-H bog'lanishning uzilish energiyasi, ya'ni H 2 O = H O + H reaktsiyasining issiqlik effekti 495 ga teng. kJ/mol Gidroksil guruhidagi H-O bog'lanishning uzilish energiyasi - 435 kJ/mol o'rtacha E. x. Bilan. 465 ga teng kJ/mol. Yorilish energiyalarining kattaliklari va o'rtacha E. x o'rtasidagi farq. Bilan. molekulaning qisman dissotsilanishi (Qarang: Dissotsiatsiya) vaqtida molekulada qolgan atomlarning elektron konfiguratsiyasi va nisbiy holati oʻzgaradi, buning natijasida ularning oʻzaro taʼsir energiyasi oʻzgaradi. E. x qiymati. Bilan. molekulaning boshlang'ich energiyasiga bog'liq, bu haqiqat ba'zan E. x ning bog'liqligi deb ataladi. Bilan. haroratdan. Odatda E. x. Bilan. molekulalar standart holatda (Standart holatlarga qarang) yoki 0 K da bo'lgan holatlar uchun ko'rib chiqiladi. Aynan shu qiymatlar E. ch. Bilan. odatda ma'lumotnomalarda keltirilgan. E. x. Bilan. - reaktivlikni belgilaydigan muhim xususiyat (Qarang: Reaktivlik) moddalar va kimyoviy reaksiyalarning termodinamik va kinetik hisoblarida ishlatiladi (Qarang: Kimyoviy reaksiyalar). E. x. Bilan. bilvosita kalorimetrik o'lchovlardan aniqlanishi mumkin (qarang Termokimyo ) , hisoblash yo'li bilan (qarang: Kvant kimyosi) , shuningdek, massa spektroskopiyasidan (Qarang: Mass spektroskopiya) va spektral tahlildan (Qarang: spektral tahlil).
Kitoblarda "Kimyoviy bog'lanish energiyasi"
17. Kimyoviy bog'lanish uzunligi
Kimyo kitobidan muallif Danina Tatyana17. Kimyoviy bog ning uzunligi Kimyoviy elementlar orasidagi masofa kimyoviy bog ning uzunligi - kimyoda ma lum bo lgan miqdordir. O'zaro ta'sir qiluvchi kimyoviy moddalarning tortishish va itarilish kuchlarining nisbati bilan aniqlanadi
03. Energiya, kuch, impuls, kinetik energiya, kaloriya ...
Jismlar mexanikasi kitobidan muallif Danina Tatyana03. Energiya, kuch, impuls, kinetik energiya, kaloriya ... Fizikada "energiya", "kuch", "momentum" va "kinetik energiya" tushunchalarini qo'llash bilan bog'liq jiddiy chalkashliklar mavjud. Bu to'rtta tushuncha fizikada mavjud bo'lishiga qaramay, darhol
Galaktik energiya - fikrlash energiyasi
"Oltin farishtalar" kitobidan muallif Klimkevich Svetlana TitovnaGalaktik energiya - fikr energiyasi 543 = Galaktik energiya - fikr energiyasi = "Raqamli kodlar". 2-kitob. Kryon ierarxiyasi 2011-09-06 MAN MEN NIMAMANMAN!Men Manasman! Salom, Vladyka!Bugun men nimani bilishim kerak?Hurmatli Svetlana! Sen mening aqlli odamsan! Siz qanchalik yaxshi
Va energiya - bu kosmik energiya (Kundalini)
Farishtalar kitobidan muallif Klimkevich Svetlana TitovnaVa energiya - Kosmik energiya (Kundalini) 617 = Faqat yaxshilik, yovuzlik bilan uchrashish va u bilan kasallanmaslik, yovuzlikni mag'lub qiladi = Ishonchini yo'qotib, inson sevish qobiliyatini yo'qotadi = "Raqamli kodlar". 2-kitob. Kryon ierarxiyasi 11.04.14 MEN O'NAMAN! Men abadiyatman, Svetlana, sen
MAGNET ENERGİYA - YANGI ZAMON ENERGIYASI (KRYON)
Kryon kitobidan. Men seni tanlayman. Nam Ba Hala orqali kanal muallif Kryon Nam Ba HalMAGNET ENERGIYASI - YANGI ZAMON ENERGIYASI (KRYON) Aziz do'stim, siz bir vaqtlar inson tanasida hayotiy tajriba orttirish uchun xayoliy haqiqatga sho'ng'ishga qaror qilgan yorqin Oliy Nursiz. Men, Kryon, xush kelibsiz
Anxel - universal energiya - hayot energiyasi
Men abadiyatman kitobidan. Ijodkor bilan adabiy suhbatlar (to‘plam) muallif Klimkevich Svetlana TitovnaAnxel - Umumjahon energiya - Hayot energiyasi 958 = Ko'z bilan ko'rish mumkin bo'lmagan ko'p narsalar bor, ularni ruh bilan ko'rish kerak - bu qiyinchilik = "Raqamli kodlar". Kitob 2. Kryon ierarxiyasi Va kimda aql nuri yonadi, dunyoda yomon ishlarni qilmaydi. Livi Titus (miloddan avvalgi 380 yil)
BEPUL ENERGY - BOG'LANGAN ENERGY
"Psixoanaliz lug'ati" kitobidan muallif Laplanche JFREE ENERGY - BOUND ENERGY Nemischa: freie Energie - gebundene Energie. - fransuzcha: nergie libre - nergie liee. – Inglizcha: erkin energiya – bog‘langan energiya. – ispancha: energia libre – energia ligada. - italyancha:: energia libira - energia legata. – portugalcha: energia uvre – energia ligada. Iqtisodiy nuqtai nazardan nazarda tutilgan atamalar
12. Harakat energiyasi va cheklov energiyasi
“Biz tanlagan turmush tarzi” kitobidan muallif Forster Fridrix Vilgelm12. Harakat energiyasi va cheklanish energiyasi Harakat energiyasini rivojlantirish uchun cheklash energiyasidagi mashqlar nihoyatda muhimdir. Kim aniq bir narsa qilishni xohlasa, u butun kuchini bitta maqsadga jamlashi kerak. Shuning uchun u qattiq qarshilik ko'rsatishi kerak
Nikola Tesla kitobidan. MA'RUZALAR. MAQOLALAR. Tesla Nikola tomonidanMUHIT ENERGIYASI - SHAMAL AYLANISHI VA QUYOSH MOTORI - YERDAN AYTILGAN ENERGIYA ISITIQ - TABIY MANBALARDAN ELEKTR ENERGIYA Yoqilg'i bilan bir qatorda energiya berishi mumkin bo'lgan ko'plab moddalar mavjud. Katta miqdordagi energiya mavjud, masalan, ichida
No 175 Qizil Armiyaning kimyoviy tayyorgarlik inspektori V.N.ning hisoboti. Batashev Qizil Armiya Bosh boshqarmasi boshlig'i S.S. Kamenev urush va tinchlik davrida kimyoviy qo'shinlar va kimyoviy xizmat organlarini qayta tashkil etish to'g'risida
"Qizil Armiyada islohot" kitobidan Hujjatlar va materiallar 1923-1928. [2-kitob] muallif Harbiy fanlar mualliflar jamoasi --No 175 Qizil Armiyaning kimyoviy tayyorgarlik inspektori V.N.ning hisoboti. Batashev Qizil Armiya Bosh boshqarmasi boshlig'i S.S. Kamenevning urush va tinchlik davridagi kimyoviy qo'shinlar va kimyoviy xizmat organlarini qayta tashkil etish to'g'risida № 049015 / ss5 1927 yil may Sov. Kimyoviy preparatning maxfiy tekshiruvi zarur deb hisoblaydi
Yana nimasi: bitta uran yadrosining parchalanishi paytida chiqarilgan energiyami yoki chivinning bir qanot urishida sarflagan energiyasimi?
"Eng yangi faktlar kitobi" kitobidan. 3-jild [Fizika, kimyo va texnologiya. Tarix va arxeologiya. Turli] muallif Kondrashov Anatoliy PavlovichYana nimasi: bitta uran yadrosining parchalanishi paytida chiqarilgan energiyami yoki chivinning bir qanot urishida sarflagan energiyasimi? Bitta uran yadrosining parchalanishi paytida ajralib chiqadigan energiya taxminan 10 trillion joulni tashkil qiladi va chivinning bir qanot urishi uchun sarflagan energiyasi.
Bog'lanish energiyasi
TSBKimyoviy bog'lanish energiyasi
Muallifning Buyuk Sovet Entsiklopediyasi (EN) kitobidan TSBIII. Teleradioeshittirish aloqa tarmoqlarini ulash va ularning muhim o‘rinni egallagan teleradioeshittirish aloqa tarmog‘i operatorining teleradioeshittirish aloqa tarmog‘i bilan o‘zaro hamkorligi tartibi.
Aloqa xizmatlarini ko'rsatish qoidalariga sharhlar kitobidan muallif Suxareva Natalya VladimirovnaIII. Teleradioeshittirish aloqa tarmoqlarini ulash va ularning muhim o‘rinni egallagan teleradioeshittirish aloqa tarmog‘i operatorining teleradioeshittirish aloqa tarmog‘i bilan o‘zaro hamkorligi tartibi 14-bandga izoh Reyestr belgilangan shaklda yuritiladi. Axborot va kommunikatsiyalar vazirligi tomonidan.
Jinsiy energiya pulning energiyasidir
"Pul meni sevadi" kitobidan. Sizning farovonligingizga to'g'ridan-to'g'ri yo'l! muallif Tixonova - Aiyina SnejanaJinsiy energiya - bu pul energiyasi Kuch - afrodizyak. Jinsiy aloqa kuchga teng. Maykl Xatchinson Psixolog Karl Yung erkaklar va ayollar uchun psixologik modelni ixtiro qildi va uni anima va animus deb atadi. U har bir insonning ichki dunyosi borligini tan oldi
KIMYOVIY BOGLANISHNING ASOSIY XUSUSIYATLARI
Bog'lanish energiyasi kimyoviy bog'lanishni buzish uchun zarur bo'lgan energiyadir. Bog'lanishning uzilishi va hosil bo'lish energiyalari kattaligi bo'yicha teng, lekin belgisiga qarama-qarshidir. Kimyoviy bog'lanish energiyasi qanchalik katta bo'lsa, molekula shunchalik barqaror bo'ladi. Bog'lanish energiyasi odatda kJ/mol bilan o'lchanadi.
Bir xil turdagi bog'langan ko'p atomli birikmalar uchun uning o'rtacha qiymati bog'lanish energiyasi sifatida olinadi, atomlardan birikma hosil bo'lish energiyasini bog'lar soniga bo'lish yo'li bilan hisoblanadi. Shunday qilib, H-H aloqasini buzish uchun 432,1 kJ / mol, metan CH 4 molekulasidagi to'rtta aloqani buzish uchun 1648 kJ / ∙ mol sarflanadi va bu holda E C–H \u003d 1648: 4 \u003d 412 kJ / mol.
Bog' uzunligi - molekuladagi o'zaro ta'sir qiluvchi atomlarning yadrolari orasidagi masofa. Bu elektron qobiqlarning o'lchamiga va ularning bir-biriga yopishish darajasiga bog'liq.
Bog'lanish qutbliligi - molekuladagi atomlar orasidagi elektr zaryadining taqsimlanishi.
Agar bog lanish hosil bo lishida ishtirok etuvchi atomlarning elektron manfiyligi bir xil bo lsa, u holda bog lanish qutbsiz, har xil elektr manfiylik bo lganda esa qutbli bo ladi. Qutbli bog'lanishning ekstremal holati, umumiy elektronlar juftligi ko'proq elektronegativ elementga deyarli to'liq yo'naltirilgan bo'lsa, ion bog'lanishga olib keladi.
Masalan: H–H qutbsiz, H–Cl qutbli va Na + –Cl - ionli.
Ayrim bog'lanishlarning qutblarini va umuman molekulaning qutblarini farqlash kerak.
Molekulalarning qutblanishi molekulaning barcha bog'lanishlarining dipol momentlarining vektor yig'indisidir.
Masalan:
1) Chiziqli CO 2 molekulasi (O=C=O) qutbsiz - qutbli C=O boglanishlarning dipol momentlari bir-birini kompensatsiya qiladi.
2) Suv molekulasi qutbli- ikkita O-N bog'lanishning dipol momentlari bir-birini kompensatsiya qilmaydi.
Molekulalarning fazoviy tuzilishi elektron bulutlarning kosmosdagi shakli va joylashuvi bilan belgilanadi.
Bog'lanish tartibi - bu ikki atom orasidagi kimyoviy bog'lanishlar soni.
Masalan, H 2, O 2 va N 2 molekulalarida bog lanish tartibi mos ravishda 1, 2 va 3 ni tashkil qiladi, chunki bu hollarda bog lanish bir, ikki va uch juft elektron bulutlarining bir-birining ustiga chiqishi natijasida hosil bo ladi.
4.1. kovalent bog'lanish umumiy elektron jufti orqali ikki atom oʻrtasidagi bogʻlanishdir.
Kimyoviy bog'lanishlar soni elementlarning valentliklari bilan belgilanadi.
Elementning valentligi - bog'lanish hosil bo'lishida ishtirok etadigan orbitallar soni.
Kovalent qutbsiz bog'lanish - bu bog'lanish elektron manfiyligi teng bo'lgan atomlar o'rtasida elektron juftlar hosil bo'lishi tufayli amalga oshiriladi. Masalan, H 2, O 2, N 2, Cl 2 va boshqalar.
Kovalent qutbli bog'lanish - bu turli xil elektronegativlikka ega bo'lgan atomlar orasidagi bog'lanish.
Masalan, HCl, H 2 S, PH 3 va boshqalar.
Kovalent bog'lanish quyidagi xususiyatlarga ega:
1) to'yinganlik- atomning qancha valentlik bo'lsa, shuncha bog'lanish qobiliyati.
2) Orientatsiya- elektron bulutlar maksimal zichlikni ta'minlaydigan yo'nalishda bir-biriga yopishadi.
4.2. Ion aloqasi qarama-qarshi zaryadlangan ionlar orasidagi bog'lanishdir.
Bu kovalent qutbli bog'lanishning ekstremal holati bo'lib, o'zaro ta'sir qiluvchi atomlarning elektromanfiyligida katta farq mavjud bo'lganda yuzaga keladi. Ion bog'lanish yo'nalishi va to'yinganligiga ega emas.
Oksidlanish darajasi - bu bog'lar to'liq ionlangan degan taxminga asoslangan birikmadagi atomning shartli zaryadidir.
O'qituvchilar uchun ma'ruza
Kimyoviy bog'lanish (keyingi o'rinlarda bog'lanish deb yuritiladi) deganda ikki yoki undan ortiq atomlarning o'zaro ta'siri tushunilishi mumkin, buning natijasida kimyoviy jihatdan barqaror ko'p atomli mikrotizim (molekula, kristal, kompleks va boshqalar) hosil bo'ladi.
Bog'lanish haqidagi ta'limot zamonaviy kimyoda markaziy o'rinni egallaydi, chunki kimyo ajratilgan atom tugaydigan va molekula boshlangan joydan boshlanadi. Mohiyatan moddalarning barcha xossalari ulardagi bog'lanishlarning o'ziga xos xususiyatlari bilan bog'liq. Kimyoviy bog'lanishning atomlar orasidagi o'zaro ta'sirning boshqa turlaridan asosiy farqi shundaki, uning hosil bo'lishi molekuladagi elektronlar holatining boshlang'ich atomlarga nisbatan o'zgarishi bilan belgilanadi.
Muloqot nazariyasi bir qator savollarga javob berishi kerak. Nima uchun molekulalar hosil bo'ladi? Nima uchun ba'zi atomlar o'zaro ta'sir qiladi, boshqalari esa yo'q? Nima uchun atomlar ma'lum nisbatlarda birlashadi? Nima uchun atomlar fazoda ma'lum bir tarzda joylashtirilgan? Va nihoyat, bog'lanish energiyasini, uning uzunligini va boshqa miqdoriy xususiyatlarini hisoblash kerak. Nazariy g'oyalarning eksperimental ma'lumotlarga muvofiqligi nazariyaning haqiqat mezoni sifatida qaralishi kerak.
O'zaro munosabatlarni tavsiflashning ikkita asosiy usuli mavjud bo'lib, ular sizga berilgan savollarga javob berish imkonini beradi. Bular valentlik bog'lanish (BC) va molekulyar orbitallar (MO) usullari. Birinchisi aniqroq va sodda. Ikkinchisi yanada qat'iy va universaldir. Aniqroq sabablarga ko'ra, bu erda asosiy e'tibor VS usuliga qaratiladi.
Kvant mexanikasi aloqani eng umumiy qonunlar asosida tasvirlash imkonini beradi. Bog'larning besh turi (kovalent, ion, metall, vodorod va molekulalararo) mavjud bo'lsa-da, bog' tabiatan bitta bo'lib, uning turlari orasidagi farq nisbiydir. Muloqotning mohiyati Kulon o'zaro ta'sirida, qarama-qarshiliklarning birligida - tortishish va itarish. Muloqotning turlarga bo'linishi va uni tavsiflash usullaridagi farq muloqotning xilma-xilligidan ko'ra, fanning hozirgi rivojlanish bosqichida bu haqda bilimlarning etishmasligidan dalolat beradi.
Ushbu ma'ruza kimyoviy bog'lanish energiyasi, kovalent bog'lanishning kvant mexanik modeli, kovalent bog'lanishning almashinish va donor-akseptor mexanizmlari, atomlarning qo'zg'alishi, bog'larning ko'pligi, atom orbitallarining gibridlanishi, elektron manfiyligi kabi mavzularga oid materiallarni o'z ichiga oladi. kovalent bog'lanishning elementlari va qutbliligi, molekulyar orbitallar usuli haqida tushuncha, kristallardagi kimyoviy bog'lanish.
Kimyoviy bog'lanish energiyasi
Eng kam energiya printsipiga ko'ra, molekulaning ichki energiyasi uni tashkil etuvchi atomlarning ichki energiyalari yig'indisi bilan solishtirganda kamayishi kerak. Molekulaning ichki energiyasi har bir elektronning har bir yadro bilan, har bir elektronning bir-biri bilan elektroni, har bir yadroning bir-birining yadrosi bilan o'zaro ta'sir qilish energiyalarining yig'indisini o'z ichiga oladi. O'ziga jalb qilish qaytarilishdan ustun bo'lishi kerak.
Bog'lanishning eng muhim xususiyati uning kuchini belgilaydigan energiyadir. Bog'lanish kuchining o'lchovi ham uni buzish uchun sarflangan energiya miqdori (bog'larning dissotsiatsiya energiyasi) va barcha bog'lanishlar bo'yicha yig'ilganda elementar atomlardan molekula hosil bo'lish energiyasini beradigan qiymat bo'lishi mumkin. Bog'lanishning uzilish energiyasi har doim ijobiydir. Bog'lanish hosil bo'lish energiyasi kattaligi bo'yicha bir xil, ammo salbiy belgiga ega.
Ikki atomli molekula uchun bog'lanish energiyasi son jihatdan molekulaning atomlarga ajralish energiyasiga va molekulaning atomlardan hosil bo'lish energiyasiga teng. Masalan, HBr molekulasidagi bog'lanish energiyasi H + Br = HBr jarayonida ajralib chiqadigan energiya miqdoriga teng. Shubhasiz, HBr ning bog'lanish energiyasi gazsimon molekulyar vodorod va suyuq bromdan HBr hosil bo'lganda ajralib chiqadigan energiya miqdoridan kattaroqdir:
1/2H 2 (g.) + 1/2Br 2 (l.) \u003d HBr (g.),
1/2 mol Br 2 bug'lanish energiyasi qiymatiga va 1/2 mol H 2 va 1/2 mol Br 2 bo'sh atomlarga parchalanish energiyalari qiymatlariga.
Vodorod molekulasi misolida valent bog'lanish usulida kovalent bog'lanishning kvant-mexanik modeli.
1927 yilda vodorod molekulasi uchun Shredinger tenglamasi nemis fiziklari V.Xaytler va F.London tomonidan yechilgan. Bu aloqa muammolarini hal qilishda kvant mexanikasini qo'llash bo'yicha birinchi muvaffaqiyatli urinish edi. Ularning ishi valentlik bog'lanishlar usuli yoki valentlik sxemalari (VS) uchun asos yaratdi.
Hisoblash natijalarini grafik tarzda atomlar orasidagi o'zaro ta'sir kuchlarining (1-rasm, a) va tizim energiyasining (1-rasm, b) vodorod atomlari yadrolari orasidagi masofaga bog'liqliklari sifatida tasvirlash mumkin. Vodorod atomlaridan birining yadrosi koordinatalar boshiga joylashtiriladi, ikkinchisining yadrosi esa abscissa o'qi bo'ylab birinchi vodorod atomining yadrosiga yaqinlashadi. Agar elektron spinlari antiparallel bo'lsa, tortishish kuchlari (1-rasm, a, I egri chiziqqa qarang) va itaruvchi kuchlar (II egri chiziq) ortadi. Bu kuchlarning natijasi III egri chiziq bilan ifodalanadi. Avvaliga jozibali kuchlar, keyin jirkanch kuchlar ustunlik qiladi. Yadrolar orasidagi masofa r 0 = 0,074 nm ga tenglashganda, tortishish kuchi itaruvchi kuch bilan muvozanatlanadi. Kuchlar muvozanati tizimning minimal energiyasiga (1b-rasm, IV egri chiziqqa qarang) va natijada eng barqaror holatga mos keladi. "Potentsial quduq" ning chuqurligi H 2 molekulasida mutlaq nolga teng bo'lgan E 0 H-H bog'lanish energiyasini ifodalaydi. Bu 458 kJ/mol. Biroq, real haroratlarda bog'lanishning uzilishi E H-H biroz pastroq energiyani talab qiladi, bu 298 K (25 ° C) da 435 kJ / mol. H2 molekulasidagi bu energiyalar orasidagi farq vodorod atomlarining tebranish energiyasidir (E col = E 0 H–H – E H–H = 458 – 435 = 23 kJ/mol).
Guruch. 1. Atomlarning o'zaro ta'sir kuchlarining (a) va sistema energiyasining (b) bog'liqligi.
H 2 molekulasidagi atomlarning yadrolari orasidagi masofa bo'yicha
Parallel spinli elektronlarni o'z ichiga olgan ikkita vodorod atomi bir-biriga yaqinlashganda, tizimning energiyasi doimiy ravishda oshadi (1b-rasm, V egri chiziqqa qarang) va hech qanday bog'lanish hosil bo'lmaydi.
Shunday qilib, kvant mexanik hisobi munosabatlarning miqdoriy izohini berdi. Agar juft elektronning spinlari qarama-qarshi bo'lsa, elektronlar ikkala yadro maydonida harakat qiladi. Yadrolar orasida elektron bulutining zichligi yuqori bo'lgan maydon paydo bo'ladi - musbat zaryadlangan yadrolarni bir-biriga tortadigan ortiqcha manfiy zaryad. Kvant mexanik hisoblashdan VS usulining asosi bo'lgan qoidalar quyidagilardan iborat:
1. Bog'lanish sababi yadrolar va elektronlarning elektrostatik o'zaro ta'siri.
2. Bog'lanish antiparallel spinli elektron juftligidan hosil bo'ladi.
3. Bog'larning to'yinganligi elektron juftlarning hosil bo'lishi bilan bog'liq.
4. Bog'lanish kuchi elektron bulutining bir-biriga yopishish darajasiga proportsionaldir.
5. Bog'lanishning yo'nalishi maksimal elektron zichligi hududida elektron bulutlarining bir-birining ustiga chiqishi bilan bog'liq.
VS usuli bo'yicha kovalent bog'lanish hosil bo'lishining almashinuv mexanizmi. Kovalent bog'lanishning yo'nalishi va to'yinganligi
VS usulining eng muhim tushunchalaridan biri valentlikdir. VS usulida valentlikning son qiymati atomning boshqa atomlar bilan hosil qiladigan kovalent bog'lanishlar soni bilan aniqlanadi.
H 2 molekulasi uchun ko'rib chiqilgan bog' hosil bo'lgunga qadar turli atomlarga tegishli bo'lgan antiparallel spinli elektronlar juftligi tomonidan bog'lanishning hosil bo'lish mexanizmi almashinuv mexanizmi deb ataladi. Agar faqat almashinuv mexanizmi hisobga olinsa, atomning valentligi uning juftlanmagan elektronlari soni bilan aniqlanadi.
H 2 dan murakkabroq molekulalar uchun hisoblash tamoyillari o'zgarishsiz qoladi. Bog'lanishning hosil bo'lishi qarama-qarshi spinli, lekin bir xil belgining to'lqin funktsiyalari bilan bir juft elektronning o'zaro ta'siriga olib keladi, ular umumlashtiriladi. Buning natijasi bir-biriga yopishgan elektron bulutlar va yadrolarning qisqarishi hududida elektron zichligi oshishi. Misollarni ko'rib chiqing.
F 2 F 2 molekulasida aloqa ftor atomlarining 2p orbitallari bilan hosil bo'ladi:
Elektron bulutining eng yuqori zichligi simmetriya o'qi yo'nalishi bo'yicha 2p orbitalga yaqin. Agar ftor atomlarining juftlanmagan elektronlari 2p x orbitallarda bo'lsa, bog'lanish x o'qi yo'nalishi bo'yicha amalga oshiriladi (2-rasm). 2p y - va 2p z -orbitallarda bog'lanish hosil bo'lishida ishtirok etmaydigan taqsimlanmagan elektron juftlari mavjud (2-rasmda soyali). Keyinchalik, biz bunday orbitallarni tasvirlamaymiz.
Guruch. 2. F 2 molekulasining hosil bo'lishi
Vodorod ftorid molekulasida HF aloqasi vodorod atomining 1s orbitali va ftor atomining 2p x orbitali tomonidan hosil bo'ladi:
Bu molekuladagi bog’lanish yo’nalishi ftor atomining 2px orbitalining orientatsiyasi bilan aniqlanadi (3-rasm). Qoplama simmetriyaning x o'qi yo'nalishida sodir bo'ladi. Bir-biriga yopishishning boshqa har qanday varianti energiya jihatidan kamroq qulaydir.
Guruch. 3. HF molekulasining hosil bo'lishi
Murakkabroq d- va f-orbitallar ham simmetriya o'qlari bo'yicha maksimal elektron zichlik yo'nalishlari bilan tavsiflanadi.
Shunday qilib, yo'nalishlilik kovalent bog'lanishning asosiy xususiyatlaridan biridir.
Bog'lanishning yo'nalishi vodorod sulfidi H 2 S molekulasi misolida yaxshi ko'rsatilgan:
Oltingugurt atomining valentlik 3p orbitallarining simmetriya o'qlari o'zaro perpendikulyar bo'lganligi sababli, H2S molekulasi 90 ° S-H bog'lari orasidagi burchakka ega bo'lgan burchak tuzilishiga ega bo'lishini kutish kerak (4-rasm). Haqiqatan ham, burchak hisoblanganga yaqin va 92 ° ga teng.
Guruch. 4. H 2 S molekulasining hosil bo'lishi
Shubhasiz, kovalent bog'lanishlar soni bog'lovchi elektron juftlar sonidan oshmasligi kerak. Biroq, kovalent bog'lanishning xossasi sifatida to'yinganlik, shuningdek, agar atomda ma'lum miqdordagi juftlashtirilmagan elektronlar bo'lsa, ularning barchasi kovalent bog'lanishlarning shakllanishida ishtirok etishi kerakligini anglatadi.
Bu xususiyat eng kam energiya printsipi bilan izohlanadi. Har bir qo'shimcha bog'lanish hosil bo'lishi bilan qo'shimcha energiya chiqariladi. Shunday qilib, barcha valentlik imkoniyatlari to'liq amalga oshiriladi.
Haqiqatan ham, H 2 S molekulasi HS emas, barqarordir, bu erda amalga oshirilmagan bog'lanish mavjud (juftlanmagan elektron nuqta bilan belgilanadi). Tarkibida juftlanmagan elektronlar boʻlgan zarrachalar erkin radikallar deyiladi. Ular juda reaktiv bo'lib, to'yingan bog'larni o'z ichiga olgan birikmalar hosil qilish uchun reaksiyaga kirishadilar.
Atom qo'zg'alishi
Davriy sistemaning 2 va 3-davrlari ayrim elementlarining almashinish mexanizmiga ko'ra valentlik imkoniyatlarini ko'rib chiqamiz.
Tashqi kvant darajasidagi berilliy atomida ikkita juftlashgan 2s elektron mavjud. Juftlanmagan elektronlar mavjud emas, shuning uchun berilliy nol valentlikka ega bo'lishi kerak. Biroq, birikmalarda u ikki valentli. Buni atomning qo'zg'alishi bilan izohlash mumkin, bu ikkita 2s elektrondan birining 2p pastki darajasiga o'tishidan iborat:
Bunda 2p va 2s pastki sathlarining energiyalari orasidagi farqga mos keladigan qo'zg'alish energiyasi E* sarflanadi.
Bor atomi qo'zg'alganda, uning valentligi 1 dan 3 gacha oshadi:
va uglerod atomida - 2 dan 4 gacha:
Bir qarashda, qo'zg'alish eng kam energiya printsipiga zid bo'lib tuyulishi mumkin. Biroq, qo'zg'alish natijasida yangi, qo'shimcha aloqalar paydo bo'ladi, buning natijasida energiya chiqariladi. Agar ushbu qo'shimcha energiya qo'zg'alish uchun sarflangan energiyadan kattaroq bo'lsa, eng kam energiya printsipi oxir-oqibat qondiriladi. Masalan, CH 4 metan molekulasida o'rtacha C-H bog'lanish energiyasi 413 kJ/mol ni tashkil qiladi. Qo'zg'alishga sarflangan energiya E* = 402 kJ/mol. Ikki qo'shimcha bog'lanish hosil bo'lishi natijasida energiya daromadi quyidagicha bo'ladi:
D E \u003d E qo'shimcha yorug'lik - E * \u003d 2 413 - 402 \u003d 424 kJ / mol.
Agar eng kam energiya printsipi hurmat qilinmasa, ya'ni E adm.< Е*, то возбуждение не происходит. Так, энергетически невыгодным оказывается возбуждение атомов элементов 2-го периода за счет перехода электронов со второго на третий квантовый уровень.
Masalan, kislorod faqat shu sababli ikki valentli. Shu bilan birga, kislorodning elektron analogi - oltingugurt - katta valentlik qobiliyatiga ega, chunki uchinchi kvant darajasida 3d pastki daraja mavjud va 3s-, 3p- va 3d-kichik darajalar o'rtasidagi energiya farqi ikkinchi va ikkinchi darajalilarga qaraganda beqiyos kamroq. kislorod atomining uchinchi kvant darajalari:
Xuddi shu sababdan 3-davr elementlari - fosfor va xlor o'zgaruvchan valentlikni namoyon qiladi, 2-davrdagi elektron analoglari - azot va ftordan farqli o'laroq. Tegishli pastki darajaga qo'zg'alish 3 va undan keyingi davrlarning VIIIa guruhi elementlarining kimyoviy birikmalarining hosil bo'lishini tushuntirishi mumkin. To'liq tashqi kvant darajasiga ega bo'lgan geliy va neonda (1 va 2-davrlar) hech qanday kimyoviy birikmalar topilmadi va faqat ular haqiqiy inert gazlardir.
Kovalent bog'lanish hosil bo'lishining donor-akseptor mexanizmi
Bog'lanishni tashkil etuvchi antiparallel spinli elektronlar juftini nafaqat ikkala atomdan elektronlar ishtirok etishini o'z ichiga olgan almashinuv mexanizmi, balki donor-akseptor mexanizmi deb ataladigan boshqa mexanizm orqali ham olish mumkin: bitta atom (donor) taqsimlanmagan elektronni ta'minlaydi. bog'lanish uchun elektron juft, ikkinchisi (akseptor) - bo'sh kvant hujayrasi:
Ikkala mexanizm uchun ham natija bir xil. Ko'pincha, bog'lanishning shakllanishi ikkala mexanizm bilan ham tushuntirilishi mumkin. Masalan, HF molekulasini atomlardan gaz fazasida, yuqorida ko'rsatilganidek, almashinuv mexanizmi orqali (3-rasmga qarang), balki donor-akseptor mexanizmi orqali H+ va F ionlaridan suvli eritmada ham olish mumkin. :
Shubhasiz, turli mexanizmlar tomonidan ishlab chiqarilgan molekulalarni ajratib bo'lmaydi; ulanishlar butunlay tengdir. Shuning uchun donor-akseptor o'zaro ta'sirini bog'lanishning maxsus turi sifatida ajratib ko'rsatmasdan, uni faqat kovalent bog'lanish hosil bo'lishining maxsus mexanizmi sifatida ko'rib chiqish to'g'riroqdir.
Donor-akseptor mexanizmiga ko'ra bog'lanishning hosil bo'lish mexanizmini aniq ta'kidlamoqchi bo'lganlarida, u struktura formulalarida donordan akseptorga o'q bilan belgilanadi (D).
® LEKIN). Boshqa hollarda, bunday bog'lanish ajratilmaydi va ayirboshlash mexanizmidagi kabi chiziqcha bilan ko'rsatiladi: D–A.Reaksiya natijasida hosil bo'lgan ammoniy ionidagi bog'lanishlar: NH 3 + H + \u003d NH 4 +,
quyidagicha ifodalanadi:
Strukturaviy formula NH 4 + sifatida ifodalanishi mumkin
.
Belgilashning ikkinchi shakli afzalroqdir, chunki u barcha to'rt bog'lanishning eksperimental o'rnatilgan ekvivalentligini aks ettiradi.
Kimyoviy bog'lanishning donor-akseptor mexanizmi orqali hosil bo'lishi atomlarning valentlik imkoniyatlarini kengaytiradi: valentlik nafaqat juftlanmagan elektronlar soni bilan, balki bog'lanish hosil bo'lishida ishtirok etmagan elektron juftlari va bo'sh kvant hujayralar soni bilan ham aniqlanadi. . Shunday qilib, yuqoridagi misolda azotning valentligi to'rtga teng.
Donor-akseptor mexanizmi kompleks birikmalardagi bog'lanishni VS usuli bilan tasvirlashda muvaffaqiyatli qo'llanilgan.
Aloqa ko'pligi. s- va p-bog'lar
Ikki atom orasidagi bog'lanishni faqat bitta emas, balki bir nechta elektron juftlari ham amalga oshirishi mumkin. Aynan shu elektron juftlarining soni VS usulida ko'plikni aniqlaydi - kovalent bog'lanishning xususiyatlaridan biri. Masalan, etan molekulasida C 2 H 6, uglerod atomlari orasidagi bog'lanish bitta (yagona), etilen molekulasida C 2 H 4 ikki barobar, asetilen molekulasida C 2 H 2 uch marta. Ushbu molekulalarning ba'zi xususiyatlari Jadvalda keltirilgan. bitta.
1-jadval
Uning ko'pligiga qarab C atomlari orasidagi bog'lanish parametrlarining o'zgarishi
Bog'larning ko'pligi oshgani sayin, kutilganidek, uning uzunligi kamayadi. Bog'lanishning ko'pligi diskret ravishda, ya'ni butun son marta ortadi, shuning uchun agar barcha bog'lanishlar bir xil bo'lsa, energiya ham mos keladigan marta ortadi. Biroq, jadvaldan ko'rinib turibdiki. 1, bog'lanish energiyasi ko'plikka qaraganda kamroq intensiv o'sadi. Shuning uchun ulanishlar teng emas. Buni orbitallarning bir-birining ustiga chiqishining geometrik usullaridagi farq bilan izohlash mumkin. Keling, bu farqlarni ko'rib chiqaylik.
Atom yadrolaridan oʻtuvchi oʻq boʻylab elektron bulutlarning bir-birining ustiga chiqishi natijasida hosil boʻlgan bogʻlanish deyiladi.
s-bog'.Agar bog'lanishda s-orbital ishtirok etsa, u holda faqat
s -ulanish (5-rasm, a, b, c). Bu erdan u o'z nomini oldi, chunki yunoncha s harfi lotincha s ning sinonimidir.Bog'lanish hosil bo'lishida p-orbitallar (5-rasm, b, d, e) va d-orbitallar (5-rasm, c, e, f) ishtirokida s-tipli qoplama eng yuqori zichlik yo'nalishida sodir bo'ladi. elektron bulutlar, bu energiya jihatidan eng qulay hisoblanadi. Shuning uchun, aloqa hosil bo'lganda, bu usul har doim birinchi bo'lib amalga oshiriladi. Shuning uchun, agar rishta yagona bo'lsa, unda u bo'lishi kerak
s -ulanish, agar bir nechta bo'lsa, u holda ulanishlardan biri albatta amalga oshiriladi s-bog'.
Guruch. 5. s-bog'larga misollar
Biroq, geometrik mulohazalardan ko'rinib turibdiki, ikkita atom orasida faqat bitta bo'lishi mumkin.
s - ulanish. Ko'p bog'lanishlarda ikkinchi va uchinchi bog'lanishlar elektron bulutlarning bir-birining ustiga chiqishining boshqa geometrik usuli bilan hosil bo'lishi kerak.Atomlar yadrolaridan oʻtuvchi oʻqning ikki tomonida elektron bulutlarning bir-birining ustiga chiqishi natijasida hosil boʻlgan bogʻlanish deyiladi.
p-bog'. Misollar p -bog'lanishlar rasmda ko'rsatilgan. 6. Bunday o'zaro bog'liqlik energiya jihatidan ko'ra kamroq qulaydir s -turi. U elektron zichligi pastroq bo'lgan elektron bulutlarning periferik qismlari tomonidan amalga oshiriladi. Bog'lanishning ko'pligining ortishi shakllanishni anglatadi p dan kamroq energiyaga ega bo'lgan bog'lanishlar s -aloqa. Bu ko'plikning ortishi bilan solishtirganda bog'lanish energiyasining chiziqli bo'lmagan o'sishining sababidir.
Guruch. 6. P-bog'larga misollar
N 2 molekulasida bog'larning hosil bo'lishini ko'rib chiqing. Ma'lumki, molekulyar azot kimyoviy jihatdan juda inertdir. Buning sababi juda kuchli NêN uch aloqasining shakllanishi:
Bir-birining ustiga chiqadigan elektron bulutlarning sxemasi 1-rasmda ko'rsatilgan. 7. Bog'lardan biri (2px–2px) s-tipiga ko'ra hosil bo'ladi. Qolgan ikkitasi (2rz–2rz, 2ry–2ry) p-tipi. Shaklni chalkashtirib yubormaslik uchun bir-birining ustiga tushgan 2py bulutlar tasviri alohida-alohida beriladi (7b-rasm). Umumiy rasmni olish uchun, rasm. 7a va 7b birlashtirilishi kerak.
Bir qarashda shunday tuyulishi mumkin
s -atomlarning yaqinlashishini cheklovchi bog'lanish, orbitallarning bir-birining ustiga chiqishiga yo'l qo'ymaydi p -turi. Biroq, orbitalning tasviri elektron bulutining faqat ma'lum bir qismini (90%) o'z ichiga oladi. Bunday tasvirdan tashqaridagi periferik maydon bilan bir-birining ustiga chiqish sodir bo'ladi. Agar biz elektron bulutining katta qismini (masalan, 95%) o'z ichiga olgan orbitallarni tasavvur qilsak, ularning bir-birining ustiga chiqishi aniq bo'ladi (7a-rasmdagi kesik chiziqlarga qarang).
Guruch. 7. N 2 molekulasining hosil bo'lishi
Davomi bor
V.I.Elfimov,
Moskva professori
davlat ochiq universiteti
Berilgan bog'lanishning qaysi bir moli uziladi. Dastlabki modda va reaktsiya mahsulotlari 1 atm bosim va 25 0 S haroratda faraziy ideal gazning standart holatida bo'ladi deb taxmin qilinadi. Kimyoviy bog'lanishning uzilish energiyasining sinonimlari: bog'lanish energiyasi, ikki atomli molekulalarning dissotsilanish energiyasi, kimyoviy bog'lanish energiyasi.
Kimyoviy bog'lanishning uzilish energiyasini turli yo'llar bilan aniqlash mumkin, masalan
Mass-spektroskopik ma'lumotlardan (mass-spektrometriya).
Turli birikmalardagi kimyoviy bog'lanishlarning uzilish energiyasi ma'lumotnomada aks ettirilgan.
Kimyoviy bog'lanishning uzilish energiyasi kimyoviy bog'ning mustahkamligini tavsiflaydi.
| Murakkab | Murakkab | Bog'larning uzilish energiyasi, kkal/mol | |
|---|---|---|---|
| H-H | 104,2 | CH3-H | 104 |
| HO-H | 119 | CH 3 CH 2 -H | 98 |
| CH 3 O-H | 102 | (CH 3) 2 CH-H | 94,5 |
| C 6 H 5 O-H | 85 | (CH 3) 3 C-H | 91 |
| F-H | 135,8 | C 6 H 5 -H | 103 |
| Cl-H | 103,0 | CH 2 \u003d CH-H | 103 |
| Br-H | 87,5 | HC≡C-H | 125 |
| I-H | 71,3 | H 2 N-H | 103 |
C-C aloqasini uzish energiyasi.
Shuningdek qarang
Eslatmalar
Wikimedia fondi. 2010 yil.
Boshqa lug'atlarda "Kimyoviy bog'lanish energiyasi" nima ekanligini ko'ring:
Bu molekulani ikki qismga (atomlar, atomlar guruhlari) bo'lish va ularni cheksiz masofada bir-biridan olib tashlash uchun sarflanishi kerak bo'lgan ishlarga teng. Misol uchun, agar E. x hisobga olinadi. Bilan. Metan molekulasida H3CH H, keyin shunday ... ... Buyuk Sovet Entsiklopediyasi
Ekzotermik reaksiya - bu issiqlik chiqishi bilan kechadigan kimyoviy reaktsiya. Endotermik reaksiyaga qarama-qarshi. Kimyoviy tizimdagi energiyaning umumiy miqdorini o'lchash yoki hisoblash juda qiyin... Vikipediya
1-rasm.Valentlik bogʻlanish nazariyasi doirasidagi uchlik bogʻlanish uchlik bogʻlanish molekuladagi ikki atomning uchta umumiy bogʻlovchi elektron jufti orqali oʻzaro kovalent bogʻlanishidir. Uch tomonlama bog'lanishning vizual tuzilishining birinchi rasmi ... Vikipediyada berilgan
Spirtli ichimliklarning o'ziga xos xususiyati qizil (kislorod) va kulrang (vodorod) bilan ta'kidlangan rasmda to'yingan uglerod atomidagi gidroksil guruhidir. Spirtli ichimliklar (lotin tilidan ... Vikipediya
C (karboniy), elementlar davriy jadvalining IVA kichik guruhining (C, Si, Ge, Sn, Pb) metall bo'lmagan kimyoviy elementi. Tabiatda olmos kristallari (1-rasm), grafit yoki fulleren va boshqa shakllarda uchraydi va organik ... ... tarkibiga kiradi. Collier entsiklopediyasi
