Ионная и атомная химическая связь

Атомные и ионные радиусы. Радиусы атомов и ионов являются условными величинами. Их обычно вычисляют из межатомных расстояний, которые зависят не только от природы атомов, но также и от характера химической связи между ними и от агрегатного состояния вещества. [c.46]

Твердые растворы замещения образуются в том случае, если кристаллические решетки компонентов однотипны и размеры частиц компонентов близки. Необходимым условием образования твердых растворов является также и известная близость химических свойств веществ (одинаковый тип химической связи). Так, в кристалле КС1 ионы хлора могут быть постепенно замещены ионами брома, т. е. можно осуществить практически непрерывный переход вещества от состава КС1 к составу КВг без заметного изменения устойчивости кристаллической решетки. Свойства образующихся твердых растворов непрерывно меняются от КС1 к КВг. Ниже приведены примеры ионных, атомных, молекулярных и металлических твердых растворов замещения. [c.134]

Типы химической связи. Ковалентные и ионные связи. Энергия связи, длина связи и атомные радиусы. [c.385]

Атомная связь, ионная связь и металлическая связь являются видами химической связи. Между этими граничными формами химической связи имеются переходные формы. С помощью таблицы электроотрицательности можно (за немногими исключениями) определить, преобладает ли в связи между двумя элементами главной подгруппы атомная связь или ионное взаимодействие. [c.56]

Атомные и ионные радиусы. Условно принимая, что атомы и ионы имеют форму шара, можно считать, что. межъядерное расстояние с/ равно сумме радиусов двух соседних частиц. Очевидно, если обе частицы одинаковы, радиус каждой равен У 2 Так, межъядерное расстояние в металлическом кристалле натрия й == 0,320 нм. Отсюда металлический атомный радиус натрия равен 0,160 нм. Межъядерное расстояние в молекуле Маа составляет 0,308 нм, т. е. ковалентный радиус атома натрия равен 0,154 нм. Таким образом, атомные радиусы одного и того же элемента зависят от типа химической связи. Величины ковалентных радиусов зависят также от порядка химической связи. Например, при одинарной, двойной и трой- [c.152]

Исследованиями ученых многих стран установлено, что к соединениям переменного состава относятся не только оксиды, но н субоксиды, халькогениды, силициды, бориды, фосфиды, нитриды, многие другие еорганические вещества, а также органические высокомолекулярные соединения. Во всех случаях, когда сложное вещество имеет молекулярную структуру, оно представляет собой соединение постоянного состава с целочисленными стехиометриче-скими индексами. Некоторые ионные кристаллы и даже атомные кристаллы и металлы могут также подчиняться законам стехиометрии. Но в случае немолекулярных кристаллов, как отмечает Б. Ф. Ормонт, уже не молекула, а фаза т. е. коллектив из Л/о (числа Авогадро) атомов, определяет свойства кристаллической решетки . Он предлагает для подобных веществ расширить формулировку закона постоянства состава Если... в твердом агрегатном состоянии соединение не имеет молекулярной структуры, то в зависимости от строения атомов и вытекающего отсюда строения фазы и характера химической связи в ней состав соединения и его свойства могут сильно зависеть от путей синтеза. Даже при одном и том же составе свойства могут сильно зависеть от условий образования . Б. Ф. Ормонт подчеркнул необходимость исследования зависимости условия образования—состав — строение — свойства,— направленного. на установление связи между условиями образования, химическим и фазовым составом системы, химическим составом и строением отдельных фаз и их свойствами. Нетрудно заметить, что добавление к обычной формуле, закона постоянства состава слов состав срединения зависит от условий его образования ,— лишает закон постоянства состава его смысла. В то же время указание на важность изучения в связи с проблемой стехиометрии не только состава, но и строения твердых веществ представляется очень существенным. [c.165]

Степень окисления есть положительное или отрицательное число, которое по определенным правилам может быть приписано любому элементу в любом соединении и формально представляет собой гипотетический заряд на атоме этого элемента при допущении, что все гетеро атомные химические связи чисто ионные. [c.122]

Теория молекулярных орбит (ТМО) становится все более популярной среди химиков. Она учитывает и ковалентный, и ионный характер химических связей, хотя специально об этом не упоминает. ТМО рассматривает распределение электронов в молекулах так же, как современная теория трактует распределение электронов в атомах. Во-первых, положения атомных ядер и орбит вокруг них считают определенными эти молекулярные орбиты (МО) располагаются в области наиболее вероятного нахождения электрона в пространстве. Вместо того чтобы располагаться у одного атома, эти МО простираются во всей молекуле или в ее части. Расчеты формы МО были проведены только для простейших молекул. [c.60]

Природа энергии взаимодействия частиц, входящих в состав твердого тела, различна и зависит от типа решетки. В ионных решетках эта энергия обусловлена электростатическим взаимодействием ионов, в атомных — химической связью между атомами, в молекулярных — молекулярными силами. [c.326]

КВАНТОВАЯ ХИМИЯ - учение о строении и физико-химических свойствах молекул, ионов, радикалов, комплексов. Основывается на представлениях современной квантовой теории, в частности, на применении квантовой механики. К. X. охватывает учение о природе химической связи, валентность, электронную структуру молекул, спектроскопические, электрические и магнитные свойства молекул, силу взаимодействия и реакционную способность молекул. К. х. является теоретической дисциплиной, находящейся на стыке физики и химии, и тесно смыкается с теоретической атомной и молекулярной физикой. [c.124]

В настоящей главе будет описана теория ионной связи и теория неионных, атомных связей. Атомная химическая связь будет рассмотрена в рамках каждой из указанных выше теорий ТВС и ТМО. [c.125]

Здесь (0) — статическая электронная диэлектрическая постоянная кристалла Ер — энергия Ферми для газа валентных электронов Ыр — соответствующая плазменная частота N — число валентных электронов в среднем атомном объеме. Ионный характер химической связи, по Филлипсу, дается выражением [c.20]

Атомный и ионный типы химической связи являются предельными случаями и в чистом виде встречаются не так уж часто. Между ними существуют различные промежуточные формы со всеми степенями отклонений от крайних форм. Такую переходную связь называют полярной атомной. Соединения с полярной связью образуются из атомов с различной степенью электроотрицательности. Иными словами, активность их валентных электронов неодинакова. Электронное облако совместного дублета здесь уже не симметрично относительно ядер, как при чистой атомной связи, а отклонено ближе к одному из них и деформировано. Оба атома-партнера владеют [c.29]

На рис. 14-25 схематически изображены три зоны энергетических уровней, образованных Ь-, 25- и 2р-орбиталями простейшего металла, лития. Молекулярные Ь-орбитали полностью заполнены электронами, потому что в изолированных атомах лития 15-орбитали также заполнены. Следовательно, 15-электроны не принимают участия в химической связи. Они являются частью положительно заряженных атомных остовов (ионов), и их можно не принимать во внимание при дальнейшем обсуждении. Атомы лития имеют по одному валентному электрону на 25-орбитали. Если в кристалле лития 10 атомов, то взаимодействие 10 25-орбиталей приводит к возникновению зоны, состоящей из 10 делокализованных орбиталей. Как обычно, каждая из этих орбиталей способна принять до двух электронов, так что в пределах зоны может находиться 2 -10 электронов. Ясно, что в кристалле лития имеется ровно столько электронов, чтобы заполнить только нижнюю половину 25-зоны, как это показано на рис. 14-25. [c.625]

Хотя способность образовывать комплексы присуща ионам всех металлов, наиболее многочисленные и интересные комплексы образуют переходные элементы. Уже давно стало понятно, что магнитные свойства и окраска комплексов переходных металлов связаны с наличием a-электронов на атомных орбиталях металла. В данном. разделе мы рассмотрим модель химической связи в комплексах переходных металлов, носящую название теории кристаллического поля такая модель очень хорошо объясняет наблюдаемые свойства этих интересных веществ. [c.390]

Эмиссионная спектроскопия, нашедшая широкое применение в-атомной спектроскопии, для изучения молекул используется реже. Эмиссионные спектры возникают путем возбуждения электронов в атомах или молекулах при сообщении им избыточной энергии извне и последующего возвращения их в основное состояние с испусканием квантов энергии в виде излучения строго определенных частот. Для перевода вещества в возбужденное состояние нередко применяют пламя горелки, дуговой или искровой разряд. Однако нри этом многие химические связи в молекулах разрываются и наблюдаемый эмиссионный спектр представляет собой спектр продуктов диссоциации — радикалов, атомов и ионов. В то же время именно это делает метод эмиссионной спектроскопии одним из плодотворных экспериментальных приемов для изучения радикалов, играющих решающую роль в протекании многих цепных реакций. Эмиссионные спектры используются также для изучения электронных оболочек атомов, свойств среды, образованной совокупностью атомов, получения некоторых сведений о состоянии ядер атомов, а также для целей качественного и количественного атомного спектрального анализа. [c.157]

Современные методы исследования позволяют экспериментально определить пространственное положение в веществе атомных ядер. Как указывалось выше, согласно квантовомеханическим представлениям, можно говорить лишь о вероятности нахождения электронов в поле атомных ядер. Данному пространственному положению атомных ядер отвечает определенное распределение электронной плотности. Выяснить, как распределяется электронная плотность, по сути дела и означает описать химическую связь в веществе, но для этого, как известно, необходимо точное решение уравнения Шредингера, что пока осуществлено только для иона Н , состоящего из двух протонов и одного электрона. Для систем с двумя и большим числом электронов приходится применять приближенные решения. [c.55]

Различия в типе химической связи и структуре кристаллов определяют существенное отличие физических и химических свойств ионных, атомно-ковалентных, атомно-металлических и молекулярных соединений. Так, вещества с атомно-ковалентной решеткой характеризуются высокой твердостью, а с атомно-металлической — пластичностью. Вещества с ионной и в особенности с атомно-ковалентной решеткой обладают высокой температурой плавления они нелетучи. Поскольку межмолекулярные силы слабы, вещества с одно-, двух-и трехатомными молекулами (Не, На, Оз, Оз, СОа и др.), напротив, легкоплавки, летучи, твердость их невелика. [c.137]

Метод валентных связей (метод ВС) сохранил некоторые черты теории Льюиса о локализированной химической связи. Согласно этому методу, атомы, составляющие молекулу, сохраняют свою индивидуальность, а связи возникают в результате взаимодействия их валентных электронов, т. е. атомных орбиталей. Это взаимодействие выражается набором схем спаривания электронов. Например, атомы А И В могут образовывать ковалентную структуру А—В и ионные структуры А В" и А В . Полная волновая функция, характеризующая электронное состояние молекулы ЛВ, представляет собой сумму волновых функций всех структур. С точки зрения теории резонанса, получившей развитие в рамках метода ВС, реальное электронное со- [c.24]

По значениям энергии кристаллической решетки можно судить о типе химической связи в соединении и ее энергии. Как е идно из данных табл. 25, наибольшую энергию кристаллической решетки имеют ионные и атомно-ковалентные кристаллы, наименьшую — кристаллы с молекулярной решеткой. Металлы по величине энергии решетки занимают промежуточное положение. [c.201]

Современная теория межмолекулярных взаимодействий представляет собой синтез и развитие химической и физической теорий. Главная роль в межмолекулярных взаимодействиях отводится химическим связям, возникающим между атомами, молекулами и ионами. Кроме того, рассматривается кулоновское взаимодействие заряженных частиц, коллективное взаимодействие электронов и ионов металла, полярных молекул с окружающей средой, межмолекулярное отталкивание, обусловленное повышением кинетической энергии электронов при малых межъядерных расстояниях. Считается, что межмолекулярные взаимодействия обусловлены электрическими полями атомных ядер и электронов, из которых состоят атомы и молекулы. Используется условное подразделение взаимодействий на слабые и сильные, близкодействующие и дальнодействующие, специфические и, неспецифические и т. д. [c.25]

Она состоит из атомов одного или нескольких химических элементов и существует как единая динамическая система атомных ядер и электронов. Атомы объединяются в молекулы с помощью химических связей, в образовании которых участвуют в основном внешние электроны. Различают связи ковалентную, донорно-акцепторную, ионную, металлическую. [c.229]

По природе входящих в состав кристалла частиц и по типу химической связи кристаллические решетки подразделяются на молекулярные, ионные, атомные (ковалентные) и металлические. В узлах молекулярных решеток располагаются молекулы вещества. Вещества, имеющие молекулярные решетки, обычно имеют низкие температуры плавления и кипения, высокое давление насыщенного пара. К такого типа веществам относятся, например, твердые Нг, О2, N2, галогены, СО2, все благородные газы (хотя они одноатомны) и многие органические вещества. Кристаллические Аг и Ь имеют одинаковые решетки (рис. 4.4). Координационное число для атома аргона равно 12. Связь между частицами в решетке осуществляется силами Ван-дер-Ваальса. [c.161]

Метод МО учитывает и ковалентный, и ионный характер химических связей. Электростатическое поле лигандов рассматривается как дополнительный эффект, связанный с возникновением на атомах небольших эффективных зарядов. Метод МО развивает представление (см. 5.3), что связь в комплексе осуществляется не электронами на атомных орбиталях, локализованных около центрального иона и рассматриваемой группы лигандов, а в процессе формирования молекулярных орбиталей, каждая из которых простирается па все ядра системы при этом учитываются все возможные взаимодействия не только d-, но и 5- и р-орбиталей. Структура комплексообразователя и лигандов рассматривается как единое целое. При трактовке образования комплексных соединений предпочтителен метод МО. Хотя он далек от наглядности и предсказательности, но все же является наиболее гибким и достоверным. [c.232]

Таким образом, в отличие от ковалентных и ионных соединений в металлах небольшое число электронов одновременно связывает больиюе число атомных ядер, а сами электроны могут перемещаться в метялле. Иначе говоря, в металлах имеет место сильно нелокали-зованная химическая связь. Согласно одной из теорий металл можно ра сматривать как плотно упакованную структуру из катионов, связанных друг с другом коллективизированными электронами (электронным газом). [c.89]

Различают два основных вида химической связи ковалентную, иначе гомеополярную, или атомную, и электровалептКуЩ йнЭТе гетерополярную, или ионную. [c.47]

Наряду с этим методом в настоящее время все шире используется метод молекулярных орбит(ы -тод МО), являющийся наиболее общим методом, охватывающим как ковалентные, так и ионные и до-норно-акцепториые (см. ниже) связи, В этом методе образование химической связи рассматривается как результат движения в совокупности всех электронов в поле действия всех атомных ядер и всех электронов, содержащихся в данной молекуле. Точнее говоря, метод МО рассматривает движение каждого электрона в поле действия всех ядер и всех электронов. Вследствие большой сложности такой задачи практически рассмотрение ограничивается обычно только валентными электронами и при этом вводятся те или другие упрощающие допущения. [c.67]

Основываясь на химических свойствах веществ и на ранней атомной теории прежде различали два типа химических связей — ионную и ковалентную, а стабильность или инертность веществ ставили в зависимость от заполнения оболочек электронной конфигурации инертных газов (ns ns np , п — 1) d ns np и т. д.). Позднейшими исследованиями было найдено, что мера стабильности связана также с полузаполненными или заполненными подоболочками электронов (например, rtd , nd ). [c.20]

Электрону, находящемуся па связываюшей орбитали, соответствует электронное облако с повышенной электронной плотностью в межъ-ядерном пространстве, в результате чего энергия взаимодействия электрона с ядрами оказывается ниже, чем энергия того же электрона на исходной атомной орбитали, где он взаимодействует только с одним ядром. Поэтому нахождение электрона на связывающей молекулярной орбитали приводит к сближению ядер до некоторого расстояния, на котором его связывающее действие уравновешивается возрастающей при сближении ядер силой их электростатического отталкивания. В результате этого между атомами возникает химическая связь. Простейшей частицей с химической связью является молекулярный ион Нг, в котором один электрон на связывающей орбитали взаимодействует с двумя ядрами водорода (протонами). [c.10]

Заметим, что в выражении (Х.7) изменение энтальпии АЯ>0, следовательно, это выражение относится, собственно, к эндотермическим реакциям, в которых образование новых молекул, новых химических связей происходит за счет энергии, подводимой извне, например при увеличении давления и при нагревании. При этом энтропийный член уравнения (Х.7) возрастает, и, если температура достаточно велика, то достигается неравенство 7 А5>АЯ. При этом А/ <0, т. е. процесс идет самопроизвольно. Так, реакции восстановления водородом фторидов, бромидов и хлоридов металлов типа ШРб + ЗН2= Ш+6НР являются эндотермическими реакциями. При повышении температуры величина АР для реакции восстановления всех галидов понижается и для многих из них уже при 500 К становится меньше нуля (рис. 48). Благодаря этому уже ниже 300 К наблюдается образование металлического вольфрама на поверхности таких металлов как медь и никель (или ионных кристаллов, вроде флюорита и фторида лития, а также атомных кристаллов типа алмаза) при восстановлении гексафто- [c.148]

Выделение органической химии в самостоятельный раздел химической науки вызвано многими причинами. Во-первых, это связано с многочисленностью органических соединений (в настоящее время известно свыше трех миллионов органических Еси еств, а неорганических— около 150 тыс.). Вл дряя причина состоит в сложности и своеобразии органических веществ по сравнению с неорганическими. Например, их температуры плавления и кипения имеют более низкие значения они легко разрушаются при воздействии на них даже сравнительно невысоких температур (часто не превышающих 100°С), в то время как неорганические вещества свободно выдерживают очень высокие температуры. Большинство химических реакций с участием органических соединений протекает гораздо медленнее, чем ионные реакции неорганических веществ, что обусловлено природой основной химической связи в органических веществах — ковалентной связью. Углерод, входящий в состав органических веществ, обладает особой способностью соединяться не только с несколькими другими углеродными атомами, но и почти со всеми элементами периодической системы (кроме инертных газов). Следует подчеркнуть, что выход продукта в органической реакции, как правило, ниже, чем при реакции неорганических веществ. Кроме того, в области органической химии приходится сталкиваться с новыми понятиями и явлениями органический радикал, функциональная группа, изомерия и гомология, а также взаимное влияние атомов и атомных групп в молекуле. [c.5]

Поэтому структурная организация полимеров лишь на первый взгляд моделируется по аналогии с обычными тве рдыми телами, т. е. как сложная система, в которой можно выделить ряд главных подсистем (кристаллическая решетка в целом, элементарная ячейка, узлы, молекулы (или ионы), атомные ядра, их электронные оболочки и т. д.). В случае полимеров даже при наличии кристаллической решетки есть одна действительно главная подсистема — макромолекула, представляющая собой линейно-периодическую структуру из большого числа элементов — повторяющихся звеньев цепи автоматически это порождает в макроскопической системе, безотносительно к тому, обладает ли она собственной периодической упорядоченностью (кристалличностью), некие особые направления, где вместо вандерваальсовых сил действуют химические связи. [c.10]

Нахождение электронов водорода в электронном газе соответствующей решетки металла дает основание говорить в таких случаях о металлическом типе связи водорода. Этот тип химической связи полностью реализуется лишь в гидридах переходных металлов VI—VHI групп. У переходных 1металлов V, IV и у некоторых металлов III групп происходит постепенный переход к солеобразным гидридам, которые типичны для непереходных металлов I и II групп. Основной причиной этого перехода от металлического к ионному ти- пу связи следует считать уменьшение электроотрицательности металлов при продвижении влево по периоду и, как следствие, оттягивание валентных электронов металлов к атому водорода. В то же время гидриды переходных металлов I и II групп, также как непереходных металлов III группы занимают промежуточное положение между солеобразными гидридами и летучими гидридами непереходных элементов V, VI и VII групп. В этом же направлении, начиная с типично металлических гидридов, наблюдается плавный переход и в типе связи — от металлической к атомной связи валентные электроны атома водорода во все большей степени оттягиваются к его партнеру по связи вследствие возрастания электроотрицательности последнего. Таким образом, оказьгаается, что у гомеополярных гидридов элементов главной подгруппы VII группы атом водорода поляризован положительно. [c.645]

А. Смекал утверждает, что в образовании стекла не могут принимать участие соединения, в которых химическая связь осуществляется только по одному типу молекулярному, атомному, ионному или металлическому. Стекла образуются из тех соединений, в которых сочетается несколько типов связей, как гетероиолярные, или ионные, так и гомеополярные, или ковалентные, [c.193]

АКЦЕПТОР (лат. a eptor — получатель). А. электронов в химии называют частицу, принимающую электроны. Это атом (ион) или группа атомов, принимающих электроны, образующие новую химическую связь, то есть выполняют функцию окислителя. В радиационной химии А. называют частицу, реагирующую со свободными радикалами, которые возникают а системе. В биохимии А.— вещество, принимающее от донатора (то же, что в химии донор) разные атомы или атомные группировки. Акцептирование водорода имеет важное значение в процессах дыхания и бролм-ния. Например, уксусный альдегид, принимая водород при спиртовом брожении, превращается в этиловый спирт (см. Координационная связь). [c.14]

ВАЛЕНТНОСТЬ (лат. Уа1епз — I моющий силу) — способность атомов химических элементов образовывать химические связи с атомами других элементов. С точки зрения электронного строения атомов В. — это способность атомов или атомных группировок отдавать или присоединять в каждом отдельном случае определенное количество электронов с образованием эквивалентного количества химических связей. В соединениях с ионной связью В. определяется числом присоединенных (отрицательная В.) или отданных (положительная В.) электронов. В соединениях с ковалентной связью В. атомов определяется числом электронов, принимающих участие в образовании общих электронных пар. В. элемента зависит от строения внешних электронных оболочек атомов. [c.51]

ХИМИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ — взаимодействие между атомами, обусловлива-ющее образование устойчивой многоатомной системы (молекулы, радикала, молекулярного иона, комплекса, кристалла и др.). Все химические превращения сопровождаются разрушением химической связи. X. с. возникает вследствие кулоновского притяжения между ядрами и электронным зарядом, распределение которого обусловлено динамикой поведения электронов и подлежит квантовомеханическим законам. Электронный заряд многоатомной системы возникает нри обобществлении атомных электронов. Различают ионную (гетерополяр-ную, электровалентную), ковалентную (гомеополярную, атомную) и металлическую X. с. X. с. н зыз 1ЮТионной, если она возникает вследствие практически полного перехода электронов с орбитали одного атома на орбиталь другого. Например, во время реакции натрия с хлором атомы натрия теряют, а атомы хлора присоединяют по одному электрону, превращаясь в ионы Ыа+ и С1 (электронный заряд локализован на атомах). Если ионная связь возникает между ионами и полярными (дипольными) молекулами, то ее называют ионно-ди-10 8-149 [c.273]