Читать онлайн учебники
на ANSEVIK.RU

>>> Перейти на мобильную версию сайта >>>

Учебник для 11 класса

Химия

       

§ 6.2. Металлическая связь

Металлическая связь — это связь в металлах и сплавах между катионами металлов, расположенных в узлах кристаллической решетки, которая осуществляется обобществленными валентными электронами.

Такая химическая связь ненаправленная, ненасыщенная, характеризуется небольшим числом валентных электронов и большим числом свободных орбиталей, что характерно для атомов металлов.

Схема образования металлической связи (М — металл):

Наличием металлической связи обусловлены физические свойства металлов и сплавов: твердость, электрическая проводимость и теплопроводность, ковкость, пластичность, металлический блеск. Вещества с металлической связью имеют металлическую кристаллическую решетку.

Межмолекулярные взаимодействия

Одним из видов межмолекулярных взаимодействий, которые обусловливают притяжение молекул друг к другу в твердом и жидком состояниях, является водородная связь.

Химическую связь между положительно поляризованными атомами водорода одной молекулы (или ее части) и отрицательно поляризованными атомами сильно электроотрицательных элементов, имеющих неподеленные электронные пары (фтора, кислорода, азота и реже хлора и серы) другой молекулы (или ее части), называют водородной.

Механизм образования водородной связи имеет частично электростатический, частично донорно-акцепторный характер. Примеры межмолекулярной водородной связи:

При наличии такой химической связи даже низкомолекулярные вещества могут быть при обычных условиях жидкостями (этиловый спирт, вода) или легко сжижающимися газами (аммиак, фтороводород).

В биополимерах — белках (вторичная структура) имеется внутримолекулярная водородная связь между карбонильным кислородом и водородом аминогруппы:

Молекулы полинуклеотидов — ДНК представляют собой двойные спирали, в которых две цепи нуклеотидов связаны друг с другом водородными связями. При этом действует принцип комплементарности, т. е. эти связи образуются между определенными парами, состоящими из пуринового и пиримидинового оснований: против аде-нинового нуклеотида (А) располагается тиминовый (Т), а против гуанинового (Г) — цитозиновый (Ц).

Вещества с водородной связью имеют молекулярные кристаллические решетки.

Помимо водородной связи существуют другие силы межмолекулярного взаимодействия, называемые силами Ван-дер-Ваальса (в честь голландского физика). В основе их лежит электростатическое взаимодействие диполей, но в различных веществах механизм возникновения диполей различен.

Если вещества состоят из полярных молекул (НСl, Н2O, СН3ОН, С2Н5Сl), то молекулярные диполи притягиваются друг к другу противоположно заряженными частями.

Этот вид взаимодействия называют ориентационным.

В смесях веществ, состоящих из полярных и неполярных молекул, под влиянием полярной молекулы в неполярной молекуле возникает (индуцируется) диполь. Постоянный диполь и индуцированный диполь притягиваются друг к другу.

Такой вид взаимодействия называют индукционным.

Наконец, в любых молекулах (полярных и неполярных) непрерывно изменяется взаимное положение электронов и ядер, что вызывает появление мгновенных диполей, между которыми также действуют силы притяжения. Эти взаимодействия называют дисперсионными.

Ван-дер-ваальсовы силы недостаточны для образования молекул, но способствуют образованию жидкостей и кристаллов при низких температурах. Они имеются в веществах с атомными, ионными и металлическими кристаллическими решетками, но в этих случаях их вклад в общую энергию связи несущественен.

Рейтинг@Mail.ru