Asosiy toshlardan biridir qiziqarli fan kimyo deb ataladi. Ushbu maqolada biz kimyoviy bog'lanishning barcha jihatlarini, ularning fandagi ahamiyatini tahlil qilamiz, misollar keltiramiz va boshqalar.

Kimyoviy bog'lanish nima

Kimyodagi kimyoviy bog'lanish deganda molekuladagi atomlarning o'zaro yopishishi va ular orasida mavjud bo'lgan tortishish kuchi ta'sirida tushuniladi. Aynan kimyoviy bog'lanishlar tufayli turli xil moddalar hosil bo'ladi kimyoviy birikmalar, bu kimyoviy bog'lanishning tabiati.

Kimyoviy bog'lanish turlari

Kimyoviy bog'lanishning paydo bo'lish mexanizmi uning turiga yoki turiga bog'liq, umuman olganda, kimyoviy bog'lanishning quyidagi asosiy turlari farqlanadi:

• Kovalent kimyoviy bog'lanish (u o'z navbatida qutbli va qutbsiz bo'lishi mumkin)
• Ion aloqasi
• Kimyoviy bog'lanish

odamlar kabi.

Bunga kelsak, bizning veb-saytimizda alohida maqola bag'ishlangan va siz havolada batafsilroq o'qishingiz mumkin. Keyinchalik, biz kimyoviy bog'lanishning boshqa barcha asosiy turlarini batafsilroq tahlil qilamiz.

Ion kimyoviy bog'lanish

Ion kimyoviy bog'lanishning hosil bo'lishi zaryadlari har xil bo'lgan ikkita ion o'zaro tortilganda sodir bo'ladi. Ionlar, odatda, moddaning bir atomidan tashkil topgan bunday kimyoviy bog'lanishlar bilan oddiy.

Ion kimyoviy bog'lanish diagrammasi.

Kimyoviy bog'lanishning ion tipiga xos xususiyat uning to'yinmaganligidir va buning natijasida qarama-qarshi zaryadlangan ionlarning juda boshqacha soni ionga yoki hatto butun ionlar guruhiga qo'shilishi mumkin. Ionli kimyoviy bog'lanishga misol sifatida seziy ftorid birikmasi CsF ni keltirish mumkin, unda "ionlik" darajasi deyarli 97% ni tashkil qiladi.

Vodorod kimyoviy aloqasi

Kimyoviy bog'lanishning zamonaviy nazariyasi paydo bo'lishidan ancha oldin zamonaviy shakl kimyo olimlari vodorod birikmalari metall bo'lmaganlar bilan har xil ajoyib xususiyatlarga ega ekanligini payqashdi. Aytaylik, suvning qaynash nuqtasi va ftorid vodorod bilan birga bo'lishi mumkin bo'lganidan ancha yuqori, siz mana tayyor misol vodorod kimyoviy aloqasi.

Rasmda vodorod kimyoviy bog'lanishining shakllanishi diagrammasi ko'rsatilgan.

Vodorod kimyoviy bog'lanishning tabiati va xossalari vodorod atomining H boshqa kimyoviy bog' hosil qilish qobiliyatiga bog'liq, shuning uchun bu bog'lanish nomi. Bunday aloqaning paydo bo'lishining sababi elektrostatik kuchlarning xususiyatlari. Masalan, vodorod ftorid molekulasidagi umumiy elektron buluti ftor tomon shunchalik siljiganki, bu moddaning atomi atrofidagi bo'shliq manfiy elektr maydoni bilan to'yingan. Vodorod atomi atrofida, ayniqsa, u yagona elektrondan mahrum bo'lsa, hamma narsa aksincha, uning elektron maydoni ancha zaif va natijada ijobiy zaryadga ega. Va ijobiy va manfiy zaryadlar, siz bilganingizdek, shunday oddiy tarzda tortiladi va vodorod aloqasi mavjud.

Metalllarning kimyoviy bog'lanishi

Metalllarga qanday kimyoviy bog`lanish xos? Bu moddalar o'ziga xos kimyoviy bog'lanish turiga ega - barcha metallarning atomlari har qanday holatda joylashgan emas, lekin ma'lum bir tarzda ularning joylashish tartibi deyiladi. kristall panjara... Turli atomlarning elektronlari umumiy elektron bulutini hosil qiladi, ular bir-biri bilan zaif ta'sir qiladi.

Metall kimyoviy bog'lanish shunday ko'rinadi.

Metall kimyoviy bog'lanishga misol sifatida har qanday metallardan foydalanish mumkin: natriy, temir, sink va boshqalar.

Kimyoviy bog'lanish turini qanday aniqlash mumkin

Unda ishtirok etadigan moddalarga qarab, agar metall va metall bo'lmagan bo'lsa, u holda bog'lanish ionli, agar ikkita metall bo'lsa, u holda metall, ikkita metall bo'lmagan bo'lsa, u holda kovalent bo'ladi.

Kimyoviy bog'lanish xususiyatlari

Turli xil taqqoslash uchun kimyoviy reaksiyalar turli miqdoriy ko'rsatkichlar qo'llaniladi, masalan:

• uzunlik,
• energiya,
• qutblanish,
• havolalar tartibi.

Keling, ularni batafsil ko'rib chiqaylik.

Bog' uzunligi - kimyoviy bog' bilan bog'langan atomlarning yadrolari orasidagi muvozanat masofasi. Odatda eksperimental tarzda o'lchanadi.

Kimyoviy bog'lanishning energiyasi uning kuchini belgilaydi. Bunday holda, energiya kimyoviy bog'lanishni buzish va atomlarni ajratish uchun zarur bo'lgan harakatni anglatadi.

Kimyoviy bog'lanishning qutbliligi elektron zichligi atomlardan biriga qanchalik siljishini ko'rsatadi. Atomlarning elektron zichligini o'zlariga o'tkazish qobiliyati yoki oddiy qilib aytganda, kimyoda "o'zlariga adyolni tortib olish" elektronegativlik deb ataladi.

Kimyoviy bog'lanish tartibi (boshqacha aytganda, kimyoviy bog'lanishning ko'pligi) kimyoviy bog'ga kiruvchi elektron juftlar soni. Tartib butun yoki kasrli bo'lishi mumkin, u qanchalik baland bo'lsa, shunchalik ko'p elektronlar kimyoviy bog'lanish hosil qiladi va uni buzish shunchalik qiyin bo'ladi.

Kimyoviy bog'lanish, video

Va nihoyat tarbiyaviy video haqida turli xil turlari kimyoviy bog'lanish.

USE kodifikatorining mavzulari: Kovalent kimyoviy bog'lanish, uning navlari va hosil bo'lish mexanizmlari. Texnik xususiyatlari kovalent bog'lanish(qutblanish va bog'lanish energiyasi). Ion aloqasi. Metall aloqa. Vodorod aloqasi

Molekulyar kimyoviy bog'lanishlar

Birinchidan, molekulalar ichidagi zarralar o'rtasida paydo bo'ladigan aloqalarni ko'rib chiqing. Bunday ulanishlar deyiladi intramolekulyar.

Kimyoviy bog'lanish atomlar orasida kimyoviy elementlar elektrostatik xususiyatga ega va tomonidan shakllanadi tashqi (valentlik) elektronlarning o'zaro ta'siri, ko'proq yoki kamroq darajada musbat zaryadlangan yadrolar tomonidan ushlab turiladi bog'langan atomlar.

Bu erda asosiy tushuncha ELEKTR NEGATİV. Aynan u atomlar orasidagi kimyoviy bog'lanish turini va bu bog'lanishning xususiyatlarini aniqlaydi.

Atomning tortishish (ushlab turish) qobiliyati tashqi(valentlik) elektronlar... Elektromanfiylik tashqi elektronlarni yadroga tortish darajasi bilan belgilanadi va asosan atom radiusi va yadro zaryadiga bog'liq.

Elektromanfiylikni aniq aniqlash qiyin. L. Pauling nisbiy elektronegativlik jadvalini tuzdi (ikki atomli molekulalarning bog'lanish energiyalari asosida). Eng elektromanfiy element hisoblanadi ftor ma'nosi bilan 4 .

Shuni ta'kidlash kerakki, turli manbalarda siz turli xil shkalalar va elektronegativlik qiymatlarining jadvallarini topishingiz mumkin. Bu qo'rqmaslik kerak, chunki u kimyoviy bog'lanishning shakllanishida rol o'ynaydi atomlar va har qanday tizimda taxminan bir xil.

Agar A: B kimyoviy bog'dagi atomlardan biri elektronlarni kuchliroq tortsa, elektron jufti unga qarab siljiydi. Ko'proq elektromanfiyliklarning farqi atomlar bo'lsa, elektron jufti shunchalik ko'p joy almashadi.

Agar o'zaro ta'sir qiluvchi atomlarning elektromanfiylik qiymatlari teng yoki taxminan teng bo'lsa: EO (A) ≈EO (B), keyin umumiy elektron juftligi atomlarning hech biriga siljimaydi: A: B... Ushbu ulanish deyiladi kovalent qutbsiz.

Agar o'zaro ta'sir qiluvchi atomlarning elektromanfiyliklari farq qilsa, lekin unchalik katta bo'lmasa (elektron manfiyliklarning farqi taxminan 0,4 dan 2 gacha: 0,4<ΔЭО<2 ), keyin elektron jufti atomlardan biriga siljiydi. Ushbu ulanish deyiladi kovalent qutbli .

Agar o'zaro ta'sir qiluvchi atomlarning elektron manfiyligi sezilarli darajada farq qilsa (elektron manfiylik farqi 2 dan katta: DEO> 2), keyin elektronlardan biri deyarli butunlay boshqa atomga o'tkaziladi, hosil bo'lishi bilan ionlari... Ushbu ulanish deyiladi ionli.

Kimyoviy bog'lanishning asosiy turlari - kovalent, ionli va metall aloqa. Keling, ularni batafsil ko'rib chiqaylik.

Kovalent kimyoviy bog'lanish

Kovalent bog'lanish – bu kimyoviy bog'lanishdir tomonidan shakllangan umumiy elektron juft A hosil bo'lishi: B ... Bundan tashqari, ikkita atom bir-biriga yopishib olish atom orbitallari. Kovalent bog'lanish elektromanfiylikdagi kichik farqli atomlarning o'zaro ta'siri natijasida hosil bo'ladi (qoida tariqasida, ikkita metall bo'lmaganlar orasida) yoki bitta elementning atomlari.

Kovalent bog'lanishning asosiy xossalari

• diqqat,
• to'yinganlik,
• qutblanish,
• qutblanish qobiliyati.

Ushbu bog'lanish xususiyatlari moddalarning kimyoviy va fizik xususiyatlariga ta'sir qiladi.

Aloqa yo'nalishi moddalarning kimyoviy tuzilishi va shaklini tavsiflaydi. Ikki bog'lanish orasidagi burchaklar bog'lanish burchaklari deyiladi. Masalan, suv molekulasida H-O-H bog'lanish burchagi 104,45 o, shuning uchun suv molekulasi qutbli, metan molekulasida esa H-C-H bog'lanish burchagi 108 o 28 '.

To'yinganlik Atomlarning cheklangan miqdordagi kovalent kimyoviy bog'lanishlar hosil qilish qobiliyati. Atom hosil qilishi mumkin bo'lgan bog'lanishlar soni deyiladi.

Polarlik bog'lanish elektron zichligi har xil bo'lgan ikki atom o'rtasida notekis taqsimlanishidan kelib chiqadi. Kovalent bog'lanishlar qutbli va qutbsizlarga bo'linadi.

Polarizatsiya qobiliyati ulanishlar mavjud tashqi elektr maydon ta'sirida bog'langan elektronlarning joy o'zgartirish qobiliyati(xususan, boshqa zarrachaning elektr maydoni). Polarizatsiya elektronning harakatchanligiga bog'liq. Elektron yadrodan qanchalik uzoqda bo'lsa, u shunchalik harakatchan bo'ladi va shunga mos ravishda molekula qutblanish qobiliyatiga ega.

Kovalent qutbsiz kimyoviy bog'lanish

Kovalent bog'lanishning 2 turi mavjud - QUTUB va NONPOLAR .

Misol . H 2 vodorod molekulasining tuzilishini ko'rib chiqing. Tashqi energiya darajasidagi har bir vodorod atomi 1 ta juftlashtirilmagan elektronni olib yuradi. Atomni ko'rsatish uchun biz Lyuis strukturasidan foydalanamiz - bu elektronlar nuqta bilan belgilangan atomning tashqi energiya darajasining tuzilishi diagrammasi. Lyuis nuqtasi strukturasi modellari ikkinchi davr elementlari bilan ishlashda yordam beradi.

H. +. H = H: H

Shunday qilib, vodorod molekulasida bitta umumiy elektron juft va bitta kimyoviy aloqa H - H mavjud. Bu elektron juft vodorod atomlarining hech biriga siljimaydi, chunki vodorod atomlarining elektromanfiyligi bir xil. Ushbu ulanish deyiladi kovalent qutbsiz .

Kovalent qutbsiz (simmetrik) bog'lanish Elektromanfiyligi teng bo'lgan atomlar tomonidan hosil qilingan kovalent bog'lanish (qoida tariqasida, bir xil metall bo'lmaganlar) va shuning uchun atomlar yadrolari o'rtasida elektron zichligi bir xil taqsimlanadi.

Qutbsiz aloqalarning dipol momenti 0 ga teng.

ga misollar: H 2 (H-H), O 2 (O = O), S 8.

Kovalent qutbli kimyoviy bog'lanish

Kovalent qutbli aloqa O'rtasida yuzaga keladigan kovalent bog'lanish turli elektr manfiyli atomlar (Qoida sifatida, turli xil metall bo'lmaganlar) va bilan tavsiflanadi siljish umumiy elektron jufti ko'proq elektronegativ atomga (polyarizatsiya).

Elektron zichligi ko'proq elektron manfiy atomga o'tadi - shuning uchun uning ustida qisman manfiy zaryad (d-) paydo bo'ladi va kamroq elektronegativ atomda qisman musbat zaryad (d +, delta +) paydo bo'ladi.

Atomlarning elektromanfiyligidagi farq qanchalik katta bo'lsa, shuncha yuqori bo'ladi qutblanish ulanishlar va boshqalar dipol moment ... Qo'shni molekulalar va qarama-qarshi ishorali zaryadlar o'rtasida qo'shimcha jozibador kuchlar ta'sir qiladi, bu kuchayadi kuch aloqa.

Bog'lanishning qutbliligi birikmalarning fizik va kimyoviy xossalariga ta'sir qiladi. Reaktsiya mexanizmlari va hatto qo'shni bog'larning reaktivligi bog'ning qutbliligiga bog'liq. Ulanishning polaritesi ko'pincha aniqlanadi molekula qutbliligi va shuning uchun qaynash nuqtasi va erish nuqtasi, qutbli erituvchilarda eruvchanlik kabi jismoniy xususiyatlarga bevosita ta'sir qiladi.

Misollar: HCl, CO 2, NH 3.

Kovalent bog'lanishning hosil bo'lish mexanizmlari

Kovalent kimyoviy bog'lanish ikki mexanizm orqali sodir bo'lishi mumkin:

1. Ayirboshlash mexanizmi Kovalent kimyoviy bog'lanishning hosil bo'lishi har bir zarracha umumiy elektron juftligini hosil qilish uchun bitta juftlashtirilmagan elektronni ta'minlaydi:

A . + . B = A: B

2. kovalent bog'lanishning hosil bo'lishi mexanizm bo'lib, unda zarralardan biri yolg'iz elektron juftligini, ikkinchisi esa bu elektron jufti uchun bo'sh orbitalni ta'minlaydi:

A: + B = A: B

Bunday holda, atomlardan biri yolg'iz elektron juftligini ta'minlaydi ( donor) va boshqa atom bu juftlik uchun bo'sh orbital beradi ( qabul qiluvchi). Bog'lanish hosil bo'lishi natijasida ikkala elektron energiyasi ham kamayadi, ya'ni. atomlar uchun foydalidir.

Donor-akseptor mexanizmi orqali hosil bo'lgan kovalent bog'lanish farq qilmaydi almashinuv mexanizmi orqali hosil bo'lgan boshqa kovalent bog'lanishlardan xossalarda. Donor-akseptor mexanizmi orqali kovalent bog'lanishning hosil bo'lishi tashqi energiya darajasida elektronlari ko'p bo'lgan (elektron donorlari) yoki aksincha, juda kam sonli elektronli (elektron akseptorlari) atomlarga xosdir. Atomlarning valentlik qobiliyati tegishli bo'limda batafsilroq ko'rib chiqiladi.

Donor-akseptor mexanizmi orqali kovalent bog'lanish hosil bo'ladi:

- molekulada karbon monoksit CO(molekuladagi bog` uch karra, 2 ta bog` almashinuv mexanizmi, biri donor-akseptor mexanizmi orqali hosil bo`ladi): C≡O;

- v ammoniy ioni NH 4+, ionlarda organik aminlar, masalan, metilamoniy ionida CH 3 -NH 2 +;

- v murakkab birikmalar, markaziy atom va ligand guruhlari o'rtasidagi kimyoviy bog'lanish, masalan, natriy tetrahidroksoalyuminat Na, alyuminiy va gidroksid ionlari orasidagi bog'lanish;

- v nitrat kislota va uning tuzlari- nitratlar: HNO 3, NaNO 3, ba'zi boshqa azot birikmalarida;

- molekulada ozon O 3.

Kovalent bog'lanishning asosiy xususiyatlari

Kovalent bog'lanish odatda metall bo'lmagan atomlar o'rtasida hosil bo'ladi. Kovalent bog'lanishning asosiy xususiyatlari quyidagilardir uzunlik, energiya, ko'plik va yo'nalish.

Kimyoviy bog'lanishning ko'pligi

Kimyoviy bog'lanishning ko'pligi - bu birikmadagi ikkita atom orasidagi umumiy elektron juftlar soni... Bog'lanishning ko'pligini molekulani tashkil etuvchi atomlarning qiymatidan osongina aniqlash mumkin.

Masalan , vodorod molekulasida H 2, bog'lanish ko'pligi 1 ga teng, chunki har bir vodorod tashqi energiya darajasida faqat 1 juft bo'lmagan elektronga ega, shuning uchun bitta umumiy elektron juft hosil bo'ladi.

Kislorod molekulasida O 2, bog'lanish ko'paytmasi 2 ga teng, chunki tashqi energiya darajasidagi har bir atomda 2 ta juftlashtirilmagan elektron mavjud: O = O.

N 2 azot molekulasida bog'lanish ko'pligi 3 ga teng, chunki har bir atom o'rtasida tashqi energiya darajasida 3 ta juftlanmagan elektron mavjud va atomlar 3 ta umumiy elektron juft N≡N hosil qiladi.

Kovalent bog'lanish uzunligi

Kimyoviy bog'lanish uzunligi Bog'ni tashkil etuvchi atomlarning yadrolari markazlari orasidagi masofa. U eksperimental fizik usullar bilan aniqlanadi. Bog'lanish uzunligini qo'shimchalar qoidasiga ko'ra taxmin qilish mumkin, unga ko'ra AB molekulasidagi bog'lanish uzunligi taxminan A2 va B2 molekulalaridagi bog'lanish uzunliklarining yarmi yig'indisiga teng:

Kimyoviy bog'lanish uzunligini taxminan taxmin qilish mumkin atomlar radiusi bo'ylab rishta hosil qilish, yoki aloqa chastotasi bo'yicha agar atomlarning radiuslari unchalik farq qilmasa.

Bog'ni tashkil etuvchi atomlarning radiuslari ortishi bilan bog'lanish uzunligi ortadi.

Masalan

Atomlar orasidagi bog'lanishning ko'pligi ortishi bilan (atom radiuslari farq qilmaydi yoki unchalik farq qilmaydi), bog'lanish uzunligi kamayadi.

Masalan ... Seriyada: C – C, C = C, C≡C, bog'lanish uzunligi kamayadi.

Aloqa energiyasi

Bog'lanish energiyasi kimyoviy bog'lanish kuchining o'lchovidir. Aloqa energiyasi bog'ni uzish va bu bog'ni hosil qiluvchi atomlarni bir-biridan cheksiz katta masofada olib tashlash uchun zarur bo'lgan energiya bilan aniqlanadi.

Kovalent bog'lanish juda bardoshli. Uning energiyasi bir necha o'ndan bir necha yuz kJ / mol gacha. Bog'lanish energiyasi qanchalik yuqori bo'lsa, bog'lanish kuchi shunchalik katta bo'ladi va aksincha.

Kimyoviy bog'lanishning mustahkamligi bog'lanish uzunligiga, bog'lanish qutbliligiga va bog'lanish ko'pligiga bog'liq. Kimyoviy bog'lanish qancha uzun bo'lsa, uni uzish shunchalik oson bo'ladi va bog'lanish energiyasi qancha kam bo'lsa, uning kuchi shunchalik past bo'ladi. Kimyoviy bog'lanish qanchalik qisqa bo'lsa, u kuchliroq va bog'lanish energiyasi shunchalik katta bo'ladi.

Masalan, HF, HCl, HBr birikmalari qatorida, chapdan o'ngga, kimyoviy bog'ning mustahkamligi. kamayadi beri ulanish uzunligi ortadi.

Ion kimyoviy bog'lanish

Ion aloqasi Kimyoviy bog'lanishga asoslangan ionlarning elektrostatik tortishishi.

Yunus atomlar tomonidan elektronlarni qabul qilish yoki berish jarayonida hosil bo'ladi. Masalan, barcha metallarning atomlari tashqi energiya darajasining elektronlarini zaif ushlab turadi. Shuning uchun metall atomlari bilan xarakterlanadi tiklovchi xususiyatlar- elektronlarni berish qobiliyati.

Misol. Natriy atomida 3-energiya darajasida 1 ta elektron mavjud. Undan osonlikcha voz kechib, natriy atomi olijanob neon gaz Ne ning elektron konfiguratsiyasi bilan ancha barqaror Na + ionini hosil qiladi. Natriy ionida 11 proton va faqat 10 elektron bor, shuning uchun ionning umumiy zaryadi -10 + 11 = +1:

+11Na) 2) 8) 1 - 1e = +11 Na +) 2 ) 8

Misol. Tashqi energiya darajasidagi xlor atomi 7 ta elektronni o'z ichiga oladi. Barqaror inert argon atomi Ar konfiguratsiyasini olish uchun xlor 1 ta elektronni biriktirishi kerak. Elektron biriktirilgandan so'ng, elektronlardan tashkil topgan barqaror xlor ioni hosil bo'ladi. Ionning umumiy zaryadi -1 ga teng:

+17Cl) 2) 8) 7 + 1e = +17 Cl — ) 2 ) 8 ) 8

Eslatma:

• Ionlarning xossalari atomlarning xossalaridan farq qiladi!
• Barqaror ionlar nafaqat hosil bo'lishi mumkin atomlar, Biroq shu bilan birga atomlar guruhlari... Masalan: ammoniy ioni NH 4+, sulfat ioni SO 4 2- va hokazo. Bunday ionlar hosil qilgan kimyoviy bog lar ham ionli hisoblanadi;
• Ion aloqasi, qoida tariqasida, bir-biri bilan hosil bo'ladi metallar va metall bo'lmaganlar(metall bo'lmaganlar guruhlari);

Hosil bo'lgan ionlar elektr tortishish tufayli tortiladi: Na + Cl -, Na 2 + SO 4 2-.

Keling, xulosa qilaylik Kovalent va ion bog'lanish turlarini farqlash:

Metall aloqa Nisbatan shakllangan aloqadir erkin elektronlar orasida metall ionlari kristall panjara hosil qiladi.

Tashqi energiya darajasidagi metall atomlari odatda joylashgan bir-uch elektron... Metall atomlarining radiuslari, qoida tariqasida, katta - shuning uchun metall atomlari, metall bo'lmaganlardan farqli o'laroq, tashqi elektronlarni juda oson beradi, ya'ni. kuchli qaytaruvchi moddalardir.

Elektronlarni berish orqali metall atomlari aylanadi musbat zaryadlangan ionlar ... Ajratilgan elektronlar nisbatan erkindir harakat musbat zaryadlangan metall ionlari orasida. Bu zarralar orasida aloqa mavjud beri umumiy elektronlar qatlamli metall kationlarini birga ushlab turadi , Shunday qilib, etarli darajada kuchli yaratish metall kristall panjara ... Bunday holda, elektronlar doimiy ravishda xaotik harakat qiladi, ya'ni. yangi neytral atomlar va yangi kationlar doimiy ravishda paydo bo'ladi.

Molekulyar o'zaro ta'sirlar

Alohida-alohida, moddadagi alohida molekulalar o'rtasida yuzaga keladigan o'zaro ta'sirlarni ko'rib chiqishga arziydi - molekulalararo o'zaro ta'sirlar ... Molekulyar o'zaro ta'sirlar neytral atomlar orasidagi o'zaro ta'sirning bir turi bo'lib, ularda yangi kovalent bog'lanishlar paydo bo'lmaydi. Molekulalar orasidagi o'zaro ta'sir kuchlarini 1869 yilda van der Vaals kashf etgan va uning nomi bilan atalgan. Van dar Vaals kuchlari... Van der Waals kuchlari bo'linadi orientatsiya, induksiya va tarqatuvchi ... Molekulyar oʻzaro taʼsirlar energiyasi kimyoviy bogʻlanish energiyasidan ancha kam.

Orientatsiya tortishish kuchlari qutbli molekulalar (dipol-dipol o'zaro ta'siri) o'rtasida sodir bo'ladi. Ushbu kuchlar qutbli molekulalar orasida paydo bo'ladi. Induksion o'zaro ta'sirlar Qutbli molekula va qutbsiz molekula o'rtasidagi o'zaro ta'sir. Qutbsiz molekula qutbli molekulaning ta'siri tufayli qutblanadi, bu esa qo'shimcha elektrostatik tortishish hosil qiladi.

Molekulyar o'zaro ta'sirning maxsus turi vodorod bog'laridir. - bu molekulalar o'rtasida kuchli qutbli kovalent aloqalar mavjud bo'lgan molekulalararo (yoki intramolekulyar) kimyoviy bog'lanishlar - H-F, H-O yoki H-N... Agar molekulada bunday aloqalar mavjud bo'lsa, molekulalar o'rtasida bo'ladi qo'shimcha tortishish kuchlari .

Shakllanish mexanizmi vodorod bog'lanishi qisman elektrostatik va qisman donor - qabul qiluvchi hisoblanadi. Bunda elektron juftining donori kuchli elektron manfiy elementning (F, O, N) atomi, qabul qiluvchisi esa shu atomlar bilan bog`langan vodorod atomlari hisoblanadi. Vodorod aloqasi bilan xarakterlanadi diqqat kosmosda va to'yinganlik.

Vodorod bog ni nuqtalar bilan belgilash mumkin: N ··· O. Atomning vodorod bilan birlashganda elektron manfiyligi qanchalik katta boʻlsa va uning oʻlchami qanchalik kichik boʻlsa, vodorod bogʻi shunchalik mustahkam boʻladi. Bu birinchi navbatda birikmalarga xosdir vodorod bilan ftor va shuningdek vodorod bilan kislorod , Kamroq azot vodorod bilan .

Vodorod aloqalari quyidagi moddalar o'rtasida hosil bo'ladi:

— vodorod ftorid HF(gaz, ftor vodorodning suvdagi eritmasi - gidroflorik kislota), suv H 2 O (bug ', muz, suyuq suv):

— ammiak va organik aminlarning eritmasi- ammiak va suv molekulalari o'rtasida;

— O-H yoki N-H bog'langan organik birikmalar: spirtlar, karboksilik kislotalar, aminlar, aminokislotalar, fenollar, anilin va uning hosilalari, oqsillar, uglevodlar eritmalari - monosaxaridlar va disaxaridlar.

Vodorod aloqasi moddalarning fizik va kimyoviy xossalariga ta'sir qiladi. Shunday qilib, molekulalar orasidagi qo'shimcha tortishish moddalarning qaynatishini qiyinlashtiradi. Vodorod bog'lari bo'lgan moddalar uchun qaynash nuqtasida g'ayritabiiy o'sish kuzatiladi.

Masalan , qoida tariqasida, molekulyar og'irlikning oshishi bilan moddalarning qaynash nuqtasining oshishi kuzatiladi. Biroq, bir qator moddalarda H 2 O-H 2 S-H 2 Se-H 2 Te qaynash nuqtalarining chiziqli o'zgarishini kuzatmaymiz.

Ya'ni, at qaynash nuqtasi g'ayritabiiy darajada yuqori - to'g'ri chiziq bizni ko'rsatganidek -61 o C dan kam emas, lekin juda ko'p, +100 o C. Bu anomaliya suv molekulalari orasidagi vodorod aloqalarining mavjudligi bilan izohlanadi. Shuning uchun, normal sharoitda (0-20 ° C), suv hisoblanadi suyuqlik faza holati bo'yicha.

Kimyoviy bog'lanish tushunchasi kimyoning turli sohalarida fan sifatida katta ahamiyatga ega. Buning sababi shundaki, uning yordami bilan alohida atomlar molekulalarga birlasha oladi va har xil moddalarni hosil qiladi, bu esa o'z navbatida kimyoviy tadqiqotlar mavzusidir.

Atom va molekulalarning xilma-xilligi ular o'rtasida har xil turdagi bog'lanishlarning paydo bo'lishi bilan bog'liq. Molekulalarning turli sinflari elektronlar taqsimotining o'ziga xos xususiyatlari va shuning uchun o'ziga xos bog'lanish turlari bilan tavsiflanadi.

Asosiy tushunchalar

Kimyoviy bog'lanish murakkabroq tuzilishdagi barqaror zarrachalar (molekulalar, ionlar, radikallar), shuningdek agregatlar (kristallar, oynalar va boshqalar) hosil bo'lishi bilan atomlarning bog'lanishiga olib keladigan o'zaro ta'sirlar to'plami deb ataladi. Ushbu o'zaro ta'sirlarning tabiati elektr tabiatiga ega va ular yaqinlashib kelayotgan atomlarda valentlik elektronlarini taqsimlash paytida paydo bo'ladi.

Valentlik qabul qilindi atomning boshqa atomlar bilan ma'lum miqdordagi bog'lanish qobiliyatini nomlang. Ion birikmalarida valentlik qiymati sifatida berilgan yoki biriktirilgan elektronlar soni olinadi. Kovalent birikmalarda u umumiy elektron juftlar soniga teng.

ostida oksidlanish darajasi shartli deb tushuniladi agar barcha qutbli kovalent bog'lanishlar ion bo'lsa, atomda bo'lishi mumkin bo'lgan zaryad.

Muloqotning ko'pligi deyiladi ko'rib chiqilayotgan atomlar orasidagi umumiy elektron juftlar soni.

Kimyoning turli sohalarida ko'rib chiqiladigan bog'lanishlarni ikki turdagi kimyoviy bog'lanishlarga bo'lish mumkin: yangi moddalar hosil bo'lishiga olib keladiganlar (molekulyar) , va molekulalar orasida paydo bo'lganlar (molekulalararo).

Asosiy aloqa xususiyatlari

Aloqa energiyasi bilan molekulada mavjud bo'lgan barcha aloqalarni uzish uchun zarur bo'lgan energiya deyiladi. Bu, shuningdek, bog'lanish hosil bo'lganda chiqariladigan energiya.

Aloqa davomiyligi tortishish va itarish kuchlari muvozanatlashgan molekuladagi atomlarning qoʻshni yadrolari orasidagi masofani bildiradi.

Atomlarning kimyoviy bog'lanishining bu ikki xususiyati uning mustahkamligining o'lchovidir: uzunligi qanchalik qisqa va energiya qanchalik katta bo'lsa, bog'lanish shunchalik kuchli bo'ladi.

Valentlik burchagi atomlar yadrolari orqali bog'lanish yo'nalishi bo'yicha o'tadigan ifodalangan chiziqlar orasidagi burchakni chaqirish odatiy holdir.

Aloqalarni tavsiflash usullari

Kvant mexanikasidan olingan kimyoviy bog'lanishni tushuntirishning ikkita yondashuvi eng keng tarqalgan:

Molekulyar orbital usul. U molekulani atomlarning elektronlari va yadrolarining yig'indisi deb hisoblaydi, har bir elektron boshqa barcha elektronlar va yadrolarning ta'sir maydonida harakat qiladi. Molekula orbital tuzilishga ega va uning barcha elektronlari shu orbitalar bo'ylab tarqalgan. Shuningdek, ushbu usul MO LCAO deb ataladi, bu "molekulyar orbital - chiziqli birikma" degan ma'noni anglatadi

Valentlik bog'lanish usuli. Molekulani ikkita markaziy molekulyar orbitallar tizimi sifatida ifodalaydi. Bundan tashqari, ularning har biri molekuladagi ikkita qo'shni atom o'rtasidagi bitta aloqaga mos keladi. Usul quyidagi qoidalarga asoslanadi:

1. Kimyoviy bog'lanishning hosil bo'lishi ikki ko'rib chiqilgan atomlar orasida joylashgan qarama-qarshi spinli elektronlar juftligi tomonidan amalga oshiriladi. Hosil bo'lgan elektron juftlik teng ravishda ikkita atomga tegishli.
2. U yoki bu atom tomonidan hosil bo'lgan bog'lanishlar soni tuproqdagi va qo'zg'atilgan holatlardagi juftlashtirilmagan elektronlar soniga teng.
3. Agar elektron juftliklar bog'lanishning shakllanishida ishtirok etmasa, ular yolg'iz juftliklar deb ataladi.

Elektromanfiylik

Moddalardagi kimyoviy bog'lanish turini uning tarkibidagi atomlarning elektromanfiylik qiymatlaridagi farq asosida aniqlash mumkin. ostida elektromanfiylik atomlarning umumiy elektron juftlarini (elektron bulutini) tortib olish qobiliyatini tushunish, bu esa bog'lanishning qutblanishiga olib keladi.

Kimyoviy elementlarning elektromanfiylik qiymatlarini aniqlashning turli usullari mavjud. Biroq, eng ko'p ishlatiladigan termodinamik ma'lumotlarga asoslangan shkala bo'lib, u 1932 yilda L. Pauling tomonidan taklif qilingan.

Atomlarning elektron manfiyligidagi farq qanchalik muhim bo'lsa, uning ionligi shunchalik ko'p namoyon bo'ladi. Aksincha, elektronegativlikning teng yoki yaqin qiymatlari bog'lanishning kovalent xususiyatini ko'rsatadi. Boshqacha qilib aytganda, ma'lum bir molekulada qanday kimyoviy bog'lanish kuzatilishini matematik tarzda aniqlash mumkin. Buning uchun siz DS ni - atomlarning elektron manfiyligi o'rtasidagi farqni quyidagi formula bo'yicha hisoblashingiz kerak: DX = | X 1 -NS 2 |.

• Agar DX> 1,7, u holda bog'lanish ionli bo'ladi.
• Agar 0,5≤DX≤1,7, u holda kovalent bog'lanish qutbli bo'ladi.
• Agar DX = 0 yoki unga yaqin bo'lsa, u holda bog'lanish kovalent qutbsizni bildiradi.

Ion aloqasi

Ion bog'lanish - bu ionlar o'rtasida yoki atomlardan birining umumiy elektron juftini to'liq tortib olishi natijasida paydo bo'ladigan bog'lanish. Moddalarda bu turdagi kimyoviy bog'lanish elektrostatik tortishish kuchlari tomonidan amalga oshiriladi.

Ionlar elektronlarning biriktirilishi yoki chiqarilishi natijasida atomlardan hosil bo'lgan zaryadlangan zarralardir. Agar atom elektronlarni qabul qilsa, u manfiy zaryad oladi va anionga aylanadi. Agar atom valentlik elektronlarini bersa, u kation deb ataladigan musbat zaryadlangan zarrachaga aylanadi.

Bu tipik metallar atomlarining tipik metall bo'lmagan atomlari bilan o'zaro ta'siridan hosil bo'lgan birikmalarga xosdir. Ushbu jarayonning asosiy qismi atomlarning barqaror elektron konfiguratsiyalarga ega bo'lish istagi. Va odatiy metallar va metall bo'lmaganlar uchun buning uchun siz faqat 1-2 elektronni berishingiz yoki olishingiz kerak, ular buni osonlikcha bajaradilar.

Molekulada ionli kimyoviy bog'lanishning hosil bo'lish mexanizmi an'anaviy ravishda natriy va xlorning o'zaro ta'siri misolida ko'rib chiqiladi. Ishqoriy metall atomlari halogen atomi tomonidan tortilgan elektronni osongina beradi. Natijada elektrostatik tortishish bilan birga ushlab turilgan Na + kationi va Cl - anion hosil bo'ladi.

Ideal ion aloqasi mavjud emas. Ko'pincha ion deb ataladigan bunday birikmalarda ham elektronlarning atomdan atomga yakuniy o'tishi sodir bo'lmaydi. Shakllangan elektron juftligi hali ham umumiy foydalanishda qolmoqda. Shuning uchun kovalent bog'lanishning ionlik darajasi haqida gapiriladi.

Ion bog'lanish bir-biriga bog'liq bo'lgan ikkita asosiy xususiyat bilan tavsiflanadi:

• yo'nalishsizlik, ya'ni ion atrofidagi elektr maydoni shar shakliga ega;
• toʻyinmaganlik, yaʼni har qanday ion atrofida joylashishi mumkin boʻlgan qarama-qarshi zaryadlangan ionlar soni ularning kattaligi bilan aniqlanadi.

Kovalent kimyoviy bog'lanish

Metall bo'lmagan atomlarning elektron bulutlari bir-biriga yopishganda hosil bo'ladigan, ya'ni umumiy elektron jufti tomonidan amalga oshiriladigan bog'lanish kovalent bog'lanish deyiladi. Umumiy juft elektronlar soni bog'lanishning ko'pligini aniqlaydi. Shunday qilib, vodorod atomlari bitta H ··· H aloqasi bilan, kislorod atomlari esa O :: O qoʻsh bogʻ hosil qiladi.

Uning shakllanishining ikkita mexanizmi mavjud:

• Almashinadigan - har bir atom umumiy juft hosil qilish uchun bitta elektronni ifodalaydi: A
• Donor-akseptor - bog'lanish hosil bo'lishi uchun atomlardan biri (donor) bir juft elektronni, ikkinchisi (akseptor) uni joylashtirish uchun erkin orbitalni ta'minlaydi: A +: B = A: B.

Kovalent kimyoviy bog'lanish hosil bo'lishida elektron bulutlarni bir-birining ustiga chiqish usullari ham har xil.

1. To'g'ridan-to'g'ri. Bulutning bir-biriga o'xshash hududi ko'rib chiqilayotgan atomlarning yadrolarini bog'laydigan to'g'ri xayoliy chiziqda yotadi. Bunda s-bog'lar hosil bo'ladi. Bu holda yuzaga keladigan kimyoviy bog'lanish turi bir-birining ustiga tushadigan elektron bulutlarning turiga bog'liq: s-s, s-p, p-p, s-d yoki p-d s-bog'lar. Zarrachada (molekula yoki ion) ikkita qo'shni atom o'rtasida faqat bitta s-bog' bo'lishi mumkin.
2. Yanal. U atom yadrolarini birlashtiruvchi chiziqning har ikki tomonida amalga oshiriladi. Shunday qilib p-bog' hosil bo'ladi va uning navlari ham mumkin: p-p, p-d, d-d. s-bog'dan tashqari p-bog' hech qachon hosil bo'lmaydi, u ko'p (ikki va uch) bog'larni o'z ichiga olgan molekulalarda bo'lishi mumkin.

Kovalent bog'lanish xususiyatlari

Aynan ular birikmalarning kimyoviy va fizik xususiyatlarini aniqlaydilar. Moddalardagi har qanday kimyoviy bog'lanishning asosiy xossalari uning yo'nalishi, qutblanishi va qutblanishi, shuningdek, to'yinganligidir.

Diqqat bog'lanish moddalarning molekulyar tuzilishining o'ziga xos xususiyatlari va molekulalarining geometrik shakli bilan bog'liq. Uning mohiyati shundaki, elektron bulutlarning eng yaxshi bir-biriga mos kelishi kosmosda ma'lum bir yo'nalish bilan mumkin. Yuqorida s- va p-bog'larni hosil qilish variantlari allaqachon ko'rib chiqilgan.

ostida to'yinganlik atomlarning molekulada ma'lum miqdordagi kimyoviy bog'lanishlar hosil qilish qobiliyatini tushunish. Har bir atom uchun kovalent bog'lanishlar soni tashqi orbitallar soni bilan chegaralanadi.

Polarlik bog'lanish atomlarning elektromanfiylik qiymatlari farqiga bog'liq. Atomlar yadrolari orasidagi elektronlarning taqsimlanishining bir xilligi unga bog'liq. Ushbu belgi uchun kovalent bog'lanish qutbli yoki qutbsiz bo'lishi mumkin.

• Agar umumiy elektron juftlik atomlarning har biriga teng ravishda tegishli bo'lsa va ularning yadrolaridan bir xil masofada joylashgan bo'lsa, u holda kovalent bog'lanish qutbsizdir.
• Agar umumiy juft elektron atomlardan birining yadrosiga siljigan bo'lsa, u holda kovalent qutbli kimyoviy bog'lanish hosil bo'ladi.

Polarizatsiya qobiliyati tashqi elektr maydoni ta'sirida bog'lanish elektronlarining siljishi bilan ifodalanadi, ular boshqa zarraga tegishli bo'lishi mumkin, xuddi shu molekuladagi qo'shni bog'lar yoki elektromagnit maydonlarning tashqi manbalaridan kelib chiqadi. Demak, ularning ta'siri ostidagi kovalent bog'lanish uning qutbliligini o'zgartirishi mumkin.

Orbitallarning gibridlanishi deganda kimyoviy bog'lanishni amalga oshirish jarayonida ularning shakli o'zgarishi tushuniladi. Bu eng samarali qoplamaga erishish uchun kerak. Gibridlanishning quyidagi turlari mavjud:

• sp 3. Bitta s- va uchta p-orbitallar bir xil shakldagi to'rtta "gibrid" orbitallarni hosil qiladi. Tashqi tomondan, u o'qlari orasidagi burchakka 109 ° bo'lgan tetraedrga o'xshaydi.
• sp 2. Bir s- va ikkita p-orbital o'qlari orasidagi burchak 120 ° bo'lgan tekis uchburchak hosil qiladi.
• sp. Bitta s- va bitta p-orbital o'qlari orasidagi burchak 180 ° bo'lgan ikkita "gibrid" orbital hosil qiladi.

Metall atomlari tuzilishining o'ziga xos xususiyati - bu juda katta radius va tashqi orbitallarda oz miqdordagi elektronlarning mavjudligi. Natijada, bunday kimyoviy elementlarda yadro va valent elektronlar orasidagi bog'lanish nisbatan zaif va oson uziladi.

Metall delokalizatsiyalangan elektronlar yordamida amalga oshiriladigan metallarning atom-ionlari orasidagi bunday o'zaro ta'sir bog'lanish deb ataladi.

Metall zarrachalarda valent elektronlar tashqi orbitallarni osongina tark etishi, shuningdek, ulardagi bo'sh joylarni egallashi mumkin. Shunday qilib, turli vaqtlarda bir xil zarracha atom va ion bo'lishi mumkin. Ulardan ajratilgan elektronlar kristall panjaraning butun hajmi bo'ylab erkin harakatlanadi va kimyoviy bog'lanishni amalga oshiradi.

Ushbu turdagi bog'lanish ion va kovalentga o'xshashdir. Ion aloqasiga kelsak, metall bog'ning mavjudligi uchun ionlar kerak. Ammo agar birinchi holatda elektrostatik o'zaro ta'sirni amalga oshirish uchun kationlar va anionlar kerak bo'lsa, ikkinchisida manfiy zaryadlangan zarralar rolini elektronlar o'ynaydi. Agar metall bog'lanishni kovalent bog' bilan solishtirsak, ikkalasining ham hosil bo'lishi uchun umumiy elektronlar kerak bo'ladi. Biroq, qutbli kimyoviy bog'lanishdan farqli o'laroq, ular ikki atom o'rtasida lokalizatsiya qilinmaydi, balki kristall panjaradagi barcha metall zarrachalariga tegishli.

Deyarli barcha metallarning o'ziga xos xususiyatlari metall bog'lanishiga bog'liq:

• plastiklik, elektron gaz tutgan kristall panjaradagi atomlar qatlamlarining siljishi ehtimoli tufayli mavjud;
• elektronlardan yorug'lik nurlarining aks etishi tufayli kuzatiladigan metall yorqinligi (chang holatida kristall panjara yo'q va shuning uchun u bo'ylab harakatlanadigan elektronlar);
• zaryadlangan zarrachalar oqimi orqali amalga oshiriladigan elektr o'tkazuvchanligi va bu holda kichik elektronlar katta metall ionlari orasida erkin harakatlanadi;
• issiqlik o'tkazuvchanligi, elektronlarning issiqlikni uzatish qobiliyati tufayli kuzatiladi.

Ushbu turdagi kimyoviy bog'lanish ba'zan kovalent va molekulalararo o'zaro ta'sirlar orasidagi oraliq deb ataladi. Agar vodorod atomi kuchli elektron manfiy elementlardan biri (fosfor, kislorod, xlor, azot kabi) bilan bog'langan bo'lsa, u vodorod deb ataladigan qo'shimcha bog'lanish hosil qila oladi.

Bu yuqorida muhokama qilingan barcha turdagi bog'lanishlardan ancha zaifroq (energiya 40 kJ / mol dan oshmaydi), ammo uni e'tiborsiz qoldirib bo'lmaydi. Shuning uchun diagrammadagi vodorod kimyoviy aloqasi nuqta chiziqqa o'xshaydi.

Vodorod bog'ining hosil bo'lishi bir vaqtning o'zida donor-akseptor elektrostatik o'zaro ta'siri tufayli mumkin. Elektromanfiylik qiymatlaridagi katta farq O, N, F va boshqalar atomlarida ortiqcha elektron zichligi paydo bo'lishiga, shuningdek vodorod atomida uning etishmasligiga olib keladi. Bunday atomlar o'rtasida mavjud kimyoviy bog'lanish bo'lmasa, ular etarlicha yaqin bo'lganda, tortishish kuchlari faollashadi. Bunda proton elektron juftining qabul qiluvchisi, ikkinchi atom esa donor hisoblanadi.

Vodorod aloqasi qo'shni molekulalar, masalan, suv, karboksilik kislotalar, spirtlar, ammiak va molekula ichida, masalan, salitsil kislotasi o'rtasida paydo bo'lishi mumkin.

Suv molekulalari o'rtasida vodorod bog'ining mavjudligi uning bir qator noyob jismoniy xususiyatlarini tushuntiradi:

• Hisob-kitoblarga ko'ra, uning issiqlik sig'imi, dielektrik o'tkazuvchanligi, qaynash va erish nuqtalari qiymatlari haqiqiydan sezilarli darajada past bo'lishi kerak, bu molekulalarning bog'liqligi va molekulalararo vodorodni sindirish uchun energiya sarflash zarurati bilan izohlanadi. obligatsiyalar.
• Boshqa moddalardan farqli o'laroq, suvning hajmi haroratning pasayishi bilan ortadi. Buning sababi, molekulalarning muzning kristalli tuzilishida ma'lum bir pozitsiyani egallashi va vodorod bog'ining uzunligi bo'yicha bir-biridan uzoqlashishidir.

Bu bog'lanish tirik organizmlar uchun alohida rol o'ynaydi, chunki uning maxsus tuzilishi va shuning uchun xossalari oqsil molekulalarida mavjudligi bilan belgilanadi. Bundan tashqari, DNKning qo'sh spiralini tashkil etuvchi nuklein kislotalar ham vodorod bog'lari bilan bog'langan.

Kristal aloqalar

Qattiq jismlarning aksariyati kristall panjaraga ega - ularni tashkil etuvchi zarrachalarning maxsus o'zaro joylashishi. Bunday holda, uch o'lchovli davriylik kuzatiladi va atomlar, molekulalar yoki ionlar xayoliy chiziqlar bilan bog'langan tugunlarda joylashgan. Ushbu zarrachalarning tabiatiga va ular orasidagi bog'lanishga qarab, barcha kristall tuzilmalar atomik, molekulyar, ionli va metallga bo'linadi.

Ion kristall panjarasining joylari kationlar va anionlardir. Bundan tashqari, ularning har biri faqat qarama-qarshi zaryadga ega bo'lgan qat'iy belgilangan miqdordagi ionlar bilan o'ralgan. Oddiy misol - natriy xlorid (NaCl). Ular odatda yuqori erish nuqtalari va qattiqlikka ega, chunki ularni sindirish uchun ko'p energiya talab qilinadi.

Molekulyar kristall panjaraning joylarida kovalent bog'lanish natijasida hosil bo'lgan moddalar molekulalari joylashgan (masalan, I 2). Ular bir-biri bilan zaif van der Vaals o'zaro ta'siri bilan bog'langan va shuning uchun bunday tuzilmani yo'q qilish oson. Bunday birikmalar past qaynash va erish nuqtalariga ega.

Atom kristall panjarasi yuqori valentlik qiymatlariga ega bo'lgan kimyoviy elementlarning atomlari tomonidan hosil bo'ladi. Ular kuchli kovalent bog'lar bilan bog'langan, ya'ni moddalar yuqori qaynash nuqtalari, erish nuqtalari va katta qattiqlik bilan ajralib turadi. Masalan, olmos.

Shunday qilib, kimyoviy moddalarda mavjud bo'lgan barcha turdagi bog'lanishlar o'ziga xos xususiyatlarga ega bo'lib, ular molekulalar va moddalardagi zarrachalarning o'zaro ta'sirining nozik tomonlarini tushuntiradi. Ulanishlarning xususiyatlari ularga bog'liq. Ular atrof-muhitda sodir bo'ladigan barcha jarayonlarni aniqlaydi.

Davriy jadvalda joylashgan hozirgi vaqtda ma'lum bo'lgan barcha kimyoviy elementlar shartli ravishda ikkita katta guruhga bo'linadi: metallar va metall bo'lmaganlar. Ular shunchaki elementlar emas, balki birikmalar, kimyoviy moddalar bo'lishi, bir-biri bilan o'zaro ta'sir qilishi uchun ular oddiy va murakkab moddalar shaklida mavjud bo'lishi kerak.

Buning uchun ba'zi elektronlar qabul qilishga, boshqalari esa berishga harakat qilishadi. Shu tarzda bir-birini to'ldirib, elementlar va turli xil kimyoviy molekulalarni hosil qiladi. Lekin ularni nima ushlab turadi? Nega shunday kuchli moddalar borki, hatto eng jiddiy vositalar ham yo'q qila olmaydi? Boshqalar, aksincha, eng kichik ta'sir bilan yo'q qilinadi. Bularning barchasi molekulalardagi atomlar o'rtasida har xil turdagi kimyoviy bog'lanishlarning paydo bo'lishi, ma'lum bir tuzilishdagi kristall panjara hosil bo'lishi bilan izohlanadi.

Murakkablardagi kimyoviy bog'lanish turlari

Hammasi bo'lib kimyoviy bog'lanishning 4 ta asosiy turini ajratish mumkin.

1. Kovalent qutbsiz. U elektronlarning sotsializatsiyasi, umumiy elektron juftlarining shakllanishi tufayli ikkita bir xil metall bo'lmaganlar o'rtasida hosil bo'ladi. Uning hosil bo'lishida juftlanmagan valent zarralar ishtirok etadi. Misollar: galogenlar, kislorod, vodorod, azot, oltingugurt, fosfor.
2. Kovalent qutb. Ikki xil metall bo'lmaganlar o'rtasida yoki xossalari bo'yicha juda zaif metall va zaif elektromanfiylik nometall o'rtasida hosil bo'ladi. Shuningdek, u umumiy elektron juftliklari va ularning elektronga yaqinligi yuqori bo'lgan atom tomonidan o'ziga tortilishiga asoslanadi. Misollar: NH 3, SiC, P 2 O 5 va boshqalar.
3. Vodorod aloqasi. Eng beqaror va eng zaif, u bir molekulaning kuchli elektronegativ atomi va boshqasining musbat atomi o'rtasida hosil bo'ladi. Ko'pincha bu moddalar suvda (spirtli ichimliklar, ammiak va boshqalar) eritilganda sodir bo'ladi. Bu bog'lanish tufayli oqsillar, nuklein kislotalar, murakkab uglevodlar va boshqalarning makromolekulalari mavjud bo'lishi mumkin.
4. Ion aloqasi. Metall va metall bo'lmaganlarning turli zaryadlangan ionlarining elektrostatik tortishish kuchlari tufayli hosil bo'ladi. Ushbu ko'rsatkichdagi farq qanchalik kuchli bo'lsa, o'zaro ta'sirning ionli tabiati shunchalik aniq bo'ladi. Birikmalarga misollar: binar tuzlar, kompleks birikmalar - asoslar, tuzlar.
5. Metall bog'lanish, uning hosil bo'lish mexanizmi, shuningdek, uning xususiyatlari batafsil ko'rib chiqiladi. Metalllarda, ularning har xil turdagi qotishmalarida hosil bo'ladi.

Kimyoviy bog'lanishning birligi kabi narsa bor. Faqatgina har bir kimyoviy bog'lanishni standart sifatida ko'rib chiqish mumkin emasligini aytadi. Ularning barchasi faqat an'anaviy tarzda belgilangan birliklardir. Darhaqiqat, barcha o'zaro ta'sirlar yagona printsipga - elektron-statik o'zaro ta'sirga asoslanadi. Shuning uchun ion, metall, kovalent va vodorod aloqalari bir xil kimyoviy tabiatga ega va faqat bir-birining chegaraviy holatlaridir.

Metalllar va ularning fizik xossalari

Metalllar barcha kimyoviy elementlarning aksariyatida uchraydi. Bu ularning o'ziga xos xususiyatlari bilan bog'liq. Ularning katta qismi odamlar tomonidan laboratoriya sharoitida yadroviy reaktsiyalar natijasida olingan, ular qisqa yarimparchalanish davri bilan radioaktivdir.

Biroq, ularning aksariyati butun jinslar va rudalarni hosil qiluvchi tabiiy elementlardir va eng muhim birikmalarning bir qismidir. Ulardan odamlar qotishmalarni quyishni va juda ko'p chiroyli va muhim mahsulotlar yasashni o'rgandilar. Bu mis, temir, alyuminiy, kumush, oltin, xrom, marganets, nikel, rux, qo'rg'oshin va boshqalar.

Barcha metallar uchun umumiy jismoniy xususiyatlarni ajratib ko'rsatish mumkin, ular metall bog'lanishni shakllantirish sxemasi bilan izohlanadi. Bu xususiyatlar nima?

1. Egiluvchanlik va egiluvchanlik. Ma'lumki, ko'plab metallarni hatto folga (oltin, alyuminiy) holatiga qadar o'rash mumkin. Boshqalardan sim, metall egiluvchan choyshablar, jismoniy ta'sir ostida deformatsiyalanishi mumkin bo'lgan, lekin uni to'xtatgandan so'ng darhol shaklini tiklaydigan mahsulotlar olinadi. Metalllarning ana shu sifatlari egiluvchanlik va egiluvchanlik deb ataladi. Ushbu xususiyatning sababi - ulanishning metall turi. Kristaldagi ionlar va elektronlar bir-biriga nisbatan buzilmasdan siljiydi, bu butun strukturaning yaxlitligini saqlashga imkon beradi.
2. Metall yorqinlik. Bu shuningdek, metall bog'lanishni, hosil bo'lish mexanizmini, uning xususiyatlari va xususiyatlarini tushuntiradi. Demak, barcha zarralar bir xil uzunlikdagi yorug'lik to'lqinlarini o'zlashtira olmaydi yoki aks ettira olmaydi. Ko'pgina metallarning atomlari qisqa to'lqinli nurlarni aks ettiradi va deyarli bir xil kumush, oq, och mavimsi rangga ega bo'ladi. Istisnolar mis va oltin, ularning ranglari mos ravishda qizil-qizil va sariqdir. Ular uzoqroq to'lqin uzunlikdagi nurlanishni aks ettirishga qodir.
3. Issiqlik va elektr o'tkazuvchanligi. Bu xususiyatlar kristall panjaraning tuzilishi va uning hosil bo'lishida metall turdagi bog'lanishning amalga oshirilishi bilan ham izohlanadi. Kristall ichida harakatlanadigan "elektron gaz" tufayli elektr toki va issiqlik barcha atomlar va ionlar o'rtasida bir zumda va teng ravishda taqsimlanadi va metall orqali o'tkaziladi.
4. Oddiy sharoitlarda agregatning qattiq holati. Bu erda yagona istisno - simob. Boshqa barcha metallar, albatta, kuchli, qattiq birikmalar, shuningdek, ularning qotishmalari. Bu, shuningdek, metallarda metall bog'lanishning mavjudligi natijasidir. Ushbu turdagi zarrachalarni bog'lashning shakllanish mexanizmi xususiyatlarni to'liq tasdiqlaydi.

Bu metallar uchun asosiy fizik xususiyatlar bo'lib, ular metall bog'lanishning hosil bo'lish sxemasi bilan izohlanadi va aniqlanadi. Atomlarni birlashtirishning bu usuli metallarning elementlari, ularning qotishmalari uchun juda mos keladi. Ya'ni ular uchun qattiq va suyuq holatda.

Kimyoviy bog'lanishning metall turi

Uning o'ziga xosligi nimada? Gap shundaki, bunday bog'lanish har xil zaryadlangan ionlar va ularning elektrostatik tortishishi tufayli emas, balki elektron manfiylik farqi va erkin elektron juftlarining mavjudligi tufayli emas. Ya'ni, ion, metall, kovalent bog'lanishlar bog'langan zarrachalarning bir oz boshqacha tabiati va o'ziga xos xususiyatlariga ega.

Barcha metallar quyidagi xususiyatlarga ega:

• har bir elektronning kichik soni (6,7 va 8 bo'lishi mumkin bo'lgan ba'zi istisnolar bundan mustasno);
• katta atom radiusi;
• kam ionlanish energiyasi.

Bularning barchasi tashqi juftlanmagan elektronlarni yadrodan oson ajratishga yordam beradi. Bunday holda, atomda juda ko'p erkin orbitallar mavjud. Metall aloqani shakllantirish sxemasi shunchaki turli atomlarning ko'p sonli orbital hujayralarining bir-biri bilan bir-biriga yopishishini ko'rsatadi, natijada ular umumiy intrakristal bo'shliqni hosil qiladi. Unga har bir atomdan elektronlar kiradi, ular panjaraning turli qismlarida erkin aylana boshlaydi. Vaqti-vaqti bilan ularning har biri kristall joyida ionga birikadi va uni atomga aylantiradi, keyin yana ajralib, ion hosil qiladi.

Shunday qilib, metall bog'lanish oddiy metall kristalidagi atomlar, ionlar va erkin elektronlar o'rtasidagi bog'lanishdir. Tuzilma ichida erkin harakatlanadigan elektron bulutga "elektron gaz" deyiladi. Aynan ularga ko'pchilik metallar va ularning qotishmalari tushuntiriladi.

Metall kimyoviy bog'lanish o'zini qanday aniq amalga oshiradi? Turli xil misollar mavjud. Keling, lityum bo'lagini ko'rib chiqishga harakat qilaylik. Agar siz uni no'xat hajmida olsangiz ham, minglab atomlar bo'ladi. Tasavvur qilaylik, bu minglab atomlarning har biri o'zining yagona valentlik elektronini umumiy kristall fazoga beradi. Bundan tashqari, berilgan elementning elektron tuzilishini bilib, siz bo'sh orbitallar sonini ko'rishingiz mumkin. Litiyda ulardan 3 tasi bo'ladi (ikkinchi energiya darajasining p-orbitallari). O'n minglab atomlardan har bir atom uchun uchtasi - bu "elektron gaz" erkin harakatlanadigan kristall ichidagi umumiy makon.

Metall bog'langan modda har doim kuchli. Axir, elektron gaz kristallning qulashiga yo'l qo'ymaydi, faqat qatlamlarni siljitadi va darhol uni tiklaydi. U porlaydi, ma'lum bir zichlikka ega (ko'pincha yuqori), erituvchanlik, egiluvchanlik va egiluvchanlikka ega.

Metall aloqa yana qayerda amalga oshiriladi? Moddalarga misollar:

• oddiy tuzilmalar ko'rinishidagi metallar;
• barcha metall qotishmalari bir-biri bilan;
• barcha metallar va ularning qotishmalari suyuq va qattiq holatda.

Ajablanarli darajada aniq misollar mavjud, chunki davriy tizimda 80 dan ortiq metallar mavjud!

Metall aloqa: hosil bo'lish mexanizmi

Agar biz buni umumiy ma'noda ko'rib chiqsak, biz yuqorida asosiy fikrlarni aytib o'tdik. Erkin va kam ionlanish energiyasi tufayli yadrodan oson ajraladigan elektronlarning mavjudligi bu turdagi bog'lanishning paydo bo'lishining asosiy shartlari hisoblanadi. Shunday qilib, u quyidagi zarralar o'rtasida amalga oshiriladi:

• kristall panjaraning tugunlaridagi atomlar;
• metallda valent bo'lgan erkin elektronlar;
• kristall panjaraning joylarida ionlar.

Natijada metall bog'lanish hosil bo'ladi. Umuman shakllanish mexanizmi quyidagi belgilar bilan ifodalanadi: Me 0 - e - ↔ Me n +. Diagrammada metall kristalida qaysi zarralar mavjudligi aniq ko'rinadi.

Kristallarning o'zlari turli shakllarga ega bo'lishi mumkin. Bu biz bilan shug'ullanadigan o'ziga xos moddaga bog'liq.

Metall kristallarning turlari

Metall yoki uning qotishmasining bunday tuzilishi zarrachalarning juda zich o'ralishi bilan tavsiflanadi. U kristallning tugunlaridagi ionlar tomonidan ta'minlanadi. Panjaralarning o'zi kosmosda turli xil geometrik shakllarga ega bo'lishi mumkin.

1. Tana markazli kubik panjara - gidroksidi metallar.
2. Olti burchakli ixcham tuzilish - bariydan tashqari barcha gidroksidi tuproq.
3. Yuz markazlashtirilgan kubik - alyuminiy, mis, sink, ko'plab o'tish metallari.
4. Romboedr tuzilishi simobda uchraydi.
5. Tetragonal - indiy.

U davriy jadvalda qanchalik ko'p va pastroq bo'lsa, uning qadoqlanishi va kristallning fazoviy tashkil etilishi shunchalik murakkab bo'ladi. Bunday holda, kristall qurilishida har bir mavjud metall uchun misollar keltirilishi mumkin bo'lgan metall kimyoviy bog'lanish hal qiluvchi ahamiyatga ega. Qotishmalar kosmosda juda xilma-xil tashkilotga ega, ularning ba'zilari hali ham to'liq tushunilmagan.

Aloqa xususiyatlari: yo'nalishsiz

Kovalent va metall bog'lanishlar bitta o'ziga xos xususiyatga ega. Birinchisidan farqli o'laroq, metall bog'lanish yo'nalishli emas. Bu nimani anglatadi? Ya'ni, kristall ichidagi elektron bulut o'z chegaralarida turli yo'nalishlarda to'liq erkin harakat qiladi, elektronlarning har biri strukturaning tugunlarida mutlaqo istalgan ionga qo'shila oladi. Ya'ni, o'zaro ta'sir turli yo'nalishlarda amalga oshiriladi. Demak, metall bog'lanish yo'nalishsiz deb aytiladi.

Kovalent bog'lanish mexanizmi umumiy elektron juftlarini, ya'ni bir-biriga yopishgan atomlarning bulutlarini hosil qilishni o'z ichiga oladi. Bundan tashqari, u qat'iy ravishda ularning markazlarini bog'laydigan ma'lum bir chiziq bo'ylab sodir bo'ladi. Shuning uchun ular bunday aloqaning yo'nalishi haqida gapirishadi.

To'yinganlik

Bu xususiyat atomlarning boshqalar bilan cheklangan yoki cheksiz o'zaro ta'sir qilish qobiliyatini aks ettiradi. Demak, bu ko'rsatkichda kovalent va metall aloqalar yana qarama-qarshidir.

Birinchisi to'yingan. Uning hosil bo'lishida ishtirok etuvchi atomlar birikma hosil bo'lishida bevosita ishtirok etadigan valentlik tashqi elektronlarning qat'iy belgilangan soniga ega. Undan ko'ra ko'proq elektronlar bo'lmaydi. Shuning uchun hosil bo'lgan bog'lanishlar soni valentlik bilan chegaralanadi. Shuning uchun ulanishning to'yinganligi. Ushbu xususiyat tufayli ko'pchilik birikmalar doimiy kimyoviy tarkibga ega.

Boshqa tomondan, metall va vodorod aloqalari to'yinmagan. Bu kristall ichida ko'plab erkin elektronlar va orbitallarning mavjudligi bilan bog'liq. Bundan tashqari, ionlar kristall panjaraning joylarida rol o'ynaydi, ularning har biri istalgan vaqtda atomga va yana ionga aylanishi mumkin.

Metall bog'lanishning yana bir xususiyati ichki elektron bulutining delokalizatsiyasi. U oz sonli umumiy elektronlarning ko'plab metallarning atom yadrolarini bir-biriga bog'lash qobiliyatida namoyon bo'ladi. Ya'ni, zichlik, go'yo delokalizatsiyalangan, kristalning barcha bo'g'inlari o'rtasida teng taqsimlangan.

Metalllarda bog’ hosil bo’lishiga misollar

Metall bog'lanish qanday paydo bo'lishini ko'rsatadigan bir nechta maxsus variantlarni ko'rib chiqing. Quyidagi moddalarga misollar keltirish mumkin:

• sink;
• alyuminiy;
• kaliy;
• xrom.

Rux atomlari o`rtasida metall bog` hosil bo`lishi: Zn 0 - 2e - ↔ Zn 2+. Sink atomi to'rtta energiya darajasiga ega. Elektron tuzilishga asoslangan erkin orbitallar p-orbitalda 15 - 3, 4 d da 5 va 4f da 7 bor. Elektron tuzilishi quyidagicha: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 0 4d 0 4f 0, atomda 30 ta elektron mavjud. Ya'ni, ikkita erkin valentlik manfiy zarrachalar 15 ta keng va band bo'lmagan orbitallar ichida harakatlanishi mumkin. Va har bir atom bilan. Natijada - bo'sh orbitallardan va oz sonli elektronlardan iborat bo'lgan ulkan umumiy makon butun tuzilishni bir-biriga bog'laydi.

Alyuminiy atomlari orasidagi metall bog'lanish: AL 0 - e - ↔ AL 3+. Alyuminiy atomining o'n uchta elektroni uchta energiya darajasida joylashgan bo'lib, ular uchun ko'p miqdorda aniq etarli. Elektron tuzilishi: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 1 3d 0. Erkin orbitallar - 7 dona. Shubhasiz, elektron bulut kristaldagi umumiy ichki bo'sh joy bilan solishtirganda kichik bo'ladi.

Xrom metall aloqasi. Ushbu element o'zining elektron tuzilishida o'ziga xosdir. Haqiqatan ham, tizimni barqarorlashtirish uchun elektron 4s dan 3d orbitalga tushadi: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 1 3d 5 4p 0 4d 0 4f 0. Hammasi bo'lib 24 ta elektron mavjud, ulardan oltitasi valentlikdir. Aynan ular kimyoviy bog'lanishni shakllantirish uchun umumiy elektron makonga kiradilar. 15 ta bepul orbital mavjud, bu hali to'ldirish uchun kerak bo'lganidan ancha ko'p. Shu sababli, xrom molekulada mos keladigan bog'lanishga ega bo'lgan metallning tipik namunasidir.

Kaliy oddiy suv bilan ham olov bilan reaksiyaga kirishadigan eng faol metallardan biridir. Bu xususiyatlarni nima tushuntiradi? Shunga qaramay, ko'p jihatdan - ulanishning metall turi. Bu element faqat 19 ta elektronga ega, ammo ular 4 energiya darajasida joylashgan. Ya'ni, har xil pastki darajadagi 30 ta orbitalda. Elektron tuzilishi: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 1 3d 0 4p 0 4d 0 4f 0. Faqat ikkitasi juda kam ionlanish energiyasiga ega. Erkin chiqib, umumiy elektron maydonga kiring. Bir atomni harakatlantirish uchun 22 ta orbital, ya'ni "elektron gaz" uchun juda katta bo'sh joy mavjud.

Boshqa turdagi munosabatlar bilan o'xshashlik va farqlar

Umuman olganda, bu masala allaqachon yuqorida muhokama qilingan. Faqat umumlashtirib, xulosa chiqarish mumkin. Metall kristallarning barcha boshqa aloqa turlaridan asosiy farqlovchi xususiyatlari:

• bog'lanish jarayonida ishtirok etadigan bir necha turdagi zarrachalar (atomlar, ionlar yoki atom-ionlar, elektronlar);
• kristallarning turli fazoviy geometrik tuzilishi.

Vodorod va ion aloqalari bilan metall bog'lar to'yinmaganlik va yo'nalishsizlik bilan birlashtirilgan. Kovalent qutbli, zarralar orasidagi kuchli elektrostatik tortishish bilan. Iondan alohida - kristall panjara (ionlar) tugunlaridagi zarrachalar turi. Kovalent qutbsiz - kristallning tugunlaridagi atomlar bilan.

Turli agregat holatdagi metallardagi bog'lanish turlari

Yuqorida ta'kidlab o'tganimizdek, maqolada misollar keltirilgan metall kimyoviy bog'lanish metallar va ularning qotishmalarini yig'ishning ikkita holatida hosil bo'ladi: qattiq va suyuq.

Savol tug'iladi: metall bug'larida qanday turdagi bog'lanish mavjud? Javob: kovalent qutbli va qutbsiz. Gaz shaklidagi barcha birikmalar kabi. Ya'ni, metallni uzoq vaqt qizdirish va uni qattiq holatdan suyuq holatga o'tkazish bilan bog'lanishlar buzilmaydi va kristall strukturasi saqlanib qoladi. Biroq, suyuqlikni bug 'holatiga o'tkazish haqida gap ketganda, kristal buziladi va metall aloqasi kovalentga aylanadi.

Kimyoviy bog'lanishning yagona nazariyasi mavjud emas, shartli ravishda kimyoviy bog'lanish kovalent (universal bog'lanish turi), ion (kovalent bog'lanishning maxsus holati), metall va vodorodga bo'linadi.

Kovalent bog'lanish

Kovalent bog'lanishning hosil bo'lishi uchta mexanizm bilan mumkin: almashinuv, donor-akseptor va dativ (Lyuis).

Ga binoan almashinuv mexanizmi kovalent bog'lanishning shakllanishi umumiy elektron juftlarning sotsializatsiyasi tufayli sodir bo'ladi. Bunday holda, har bir atom inert gazning qobig'ini olishga intiladi, ya'ni. tugallangan tashqi energiya darajasini oling. Kimyoviy bog lanishning almashinuv turi bo yicha hosil bo lishi atomning har bir valentlik elektroni nuqtalar bilan ifodalangan Lyuis formulalari yordamida tasvirlangan (1-rasm).

Guruch. 1 HCl molekulasida almashinish mexanizmi bilan kovalent bog'lanishning hosil bo'lishi

Atom tuzilishi va kvant mexanikasi nazariyasining rivojlanishi bilan kovalent bog'lanishning hosil bo'lishi elektron orbitallarning bir-birining ustiga chiqishi sifatida taqdim etiladi (2-rasm).

Guruch. 2. Elektron bulutlarning bir-birining ustiga chiqishi natijasida kovalent bog'lanish hosil bo'lishi

Atom orbitallarining bir-birining ustiga chiqishi qanchalik katta bo'lsa, bog'lanish shunchalik kuchli bo'ladi, bog'lanish uzunligi qisqaradi va uning energiyasi shunchalik katta bo'ladi. Kovalent bog'lanish turli orbitallarni bir-birining ustiga chiqishi orqali hosil bo'lishi mumkin. Yon pichoqlar bilan s-s, s-p orbitallarning, shuningdek d-d, p-p, d-p orbitallarning bir-birining ustiga chiqishi natijasida bog‘lanish hosil bo‘ladi. 2 ta atom yadrolarini tutashtiruvchi chiziqqa perpendikulyar bog' hosil bo'ladi. Bir va bitta bog'lanish alkenlar, alkadienlar va boshqalar sinfidagi organik moddalarga xos bo'lgan ko'p (ikki marta) kovalent bog'lanishni hosil qilishi mumkin. alkinlar sinfi (atsetilenlar).

Bo'ylab kovalent bog'lanish hosil bo'lishi donor-akseptor mexanizmi ammoniy kationining misolini ko'rib chiqing:

NH 3 + H + = NH 4 +

7 N 1s 2 2s 2 2p 3

Azot atomida erkin yolgʻiz elektron juft (elektronlar molekula ichida kimyoviy bogʻlanish hosil boʻlishida ishtirok etmaydi), vodorod kationi esa erkin orbitalga ega, shuning uchun ular mos ravishda elektron donor va qabul qiluvchi hisoblanadi.

Misol tariqasida xlor molekulasi yordamida kovalent bog'lanish hosil bo'lishining dativ mexanizmini ko'rib chiqamiz.

17 Cl 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5

Xlor atomida erkin yolg'iz elektronlar juftligi va bo'sh orbitallar mavjud, shuning uchun u donor va qabul qiluvchining xususiyatlarini namoyish qilishi mumkin. Shuning uchun xlor molekulasi hosil bo'lganda, bir xlor atomi donor, ikkinchisi esa qabul qiluvchi rolini bajaradi.

Asosiy kovalent bog'lanish xususiyatlari quyidagilardir: toʻyinganlik (toʻyingan bogʻlanishlar atom oʻziga valentlik qobiliyati imkoni boricha koʻproq elektronlar biriktirilganda hosil boʻladi; toʻyinmagan bogʻlanishlar biriktirilgan elektronlar soni atomning valentlik imkoniyatlaridan kam boʻlganda hosil boʻladi); yo'nalishlilik (bu qiymat molekulaning geometriyasi va "bog'lanish burchagi" tushunchasi bilan bog'liq - aloqalar orasidagi burchak).

Ion aloqasi

Sof ionli bog'lanishga ega bo'lgan birikmalar mavjud emas, garchi bu atomlarning kimyoviy jihatdan bog'langan holati deb tushuniladi, bunda atomning barqaror elektron muhiti umumiy elektron zichligi yanada elektron manfiy element atomiga to'liq o'tishi bilan yaratiladi. Ion bog'lanish faqat qarama-qarshi zaryadlangan ionlar - kationlar va anionlar holatidagi elektron manfiy va elektromusbat elementlarning atomlari o'rtasida mumkin.

TA’RIF

Ion elektronning atomdan ajralib chiqishi yoki biriktirilishi natijasida hosil bo'lgan elektr zaryadli zarralar deyiladi.

Elektron uzatilganda, metallar va metall bo'lmaganlar atomlari o'zlarining yadrolari atrofida elektron qobig'ining barqaror konfiguratsiyasini hosil qiladi. Metall bo'lmagan atom o'z yadrosi atrofida keyingi inert gazning qobig'ini va metall atomi - oldingi inert gazni hosil qiladi (3-rasm).

Guruch. 3. Natriy xlorid molekulasi misolida ionli bog ning hosil bo lishi.

Ion aloqasi sof shaklda mavjud bo'lgan molekulalar moddaning bug' holatida topiladi. Ion aloqasi juda kuchli, shuning uchun bunday bog'langan moddalar yuqori erish nuqtasiga ega. Kovalentdan farqli o'laroq, ion bog'lanish yo'nalishi va to'yinganligi bilan tavsiflanmaydi, chunki ionlar tomonidan yaratilgan elektr maydoni sferik simmetriya tufayli barcha ionlarga teng ta'sir qiladi.

Metall aloqa

Metall aloqa faqat metallarda amalga oshiriladi - bu metall atomlarini bitta panjarada ushlab turadigan o'zaro ta'sir. Bog'lanishda faqat metall atomlarining butun hajmiga tegishli bo'lgan valentlik elektronlari ishtirok etadi. Metalllarda elektronlar doimo metallning butun massasi bo'ylab harakatlanadigan atomlardan uzilib qoladi. Elektronlardan mahrum bo'lgan metall atomlari musbat zaryadlangan ionlarga aylanadi, ular harakatlanuvchi elektronlarni olishga intiladi. Bu uzluksiz jarayon metall ichida "elektron gaz" deb ataladigan narsani hosil qiladi, bu metallning barcha atomlarini bir-biriga mahkam bog'laydi (4-rasm).

Metall bog'lanish kuchli, shuning uchun metallar yuqori erish nuqtasi bilan ajralib turadi va "elektron gaz" ning mavjudligi metallarga egiluvchanlik va egiluvchanlikni beradi.

Vodorod aloqasi

Vodorod aloqasi o'ziga xos molekulalararo o'zaro ta'sirdir, chunki uning ko'rinishi va kuchi moddaning kimyoviy tabiatiga bog'liq. U vodorod atomi yuqori elektronegativ atom (O, N, S) bilan bog'langan molekulalar orasida hosil bo'ladi. Vodorod bog'ining paydo bo'lishi ikki sababga bog'liq, birinchidan, elektronegativ atom bilan bog'langan vodorod atomida elektronlar yo'q va boshqa atomlarning elektron bulutlariga osongina qo'shilishi mumkin, ikkinchidan, valent s-orbitalga ega bo'lishi, a. vodorod atomi elektron manfiy atomning yolg'iz juft elektronlarini qabul qilishga va u bilan donor-akseptor mexanizmiga muvofiq bog'lanishga qodir.