Теми по химия


Категория на документа: Химия



3.кординационно число: то зависи от структората на съответното йонно съединение,и показва възможният брой частици във случая (противо йони) който биха могли да се координират (разположат) околу даден йон-координатор.Йонната химична връзка може да се разглежда като краен случай на ковалентна полярна връзка.
Вододродната връзка е особен тип връзка различаваща се от всички останали,като за нейното осъществяване е необходимо наличие на три структорно важни елемента: δ- δ+ ▼ водородна връзка
* Протоно донор (донор на водороден атом) A ← H۬ ········ : B
* Водороден атом А - протоно донор (донор на Н атом) или електр.акцептор.Об-
* Протоноакцептор (акцептор на Водороден атом) икновенно това е силно електроотрицателен химичен елмент:
F,Cl,Br,I,O,N,P,S този химичен елемент трябва да е свързан със Н атом чрез ковалентна полярна връзка.
:B - атом В - обикновенно тава е атом който носи елктронна плътност (неподелена електронна двойка) която участва в изграждането на водородната връзка.Една Н връзка е по-здрава когато протодонорът (А) е атом на по-силно електро отрицателен химичен елемент,докато атомът на протоакцепторът е на по-слабо отрицателен химичен елемент.
Факторите определящи здравината на Водородната връзка са:
* Природата на атомите на протодонора и прото акцептора. Една Н връзка е по-здрава когато протодонорът (А) е атом на по-силно електроотрицателен химичен елемент,докато атомът на протоакцепторът е на по-слабо отрицателен химичен елемент.
* Разстояние - колкото е по-малко разтоянието между протодонорът и протоакцепторът толкова Н-връзката е по-здрава.Има предел между разстоянието на атома и протоакцептора за осъществяване на Н-връзка,като при по-голямо р-ние не е осъществимо образуването.
Геометрия на Н-връзката - най-здрава е когато тя се доближава до своята линейност т.е. ъгълът който се сключва при Н атом (това е ъгълът между ковалентната и Н-връзки) се доближава до 180°.Всяко отклонение от този ъгъл намалява нейната здравина.Причината за това е фактът че зада се осъществи максимално препокриване между антисвързващата молекулна орбитала на ковал.връзка със валентната атомна орбитала на протоно акцептора кадето е разположена несподелената ел.двойка те трябва да бъдат линейно разположени. δ- δ+

A ← H۬ ········ : B

180°
Донорно-Акцепторната връзка е тази връзка която се осъществява чрез свързването на донор на електрони с акцептор на електрони: той носи електронната плътност (електронна двойка) разположена обикновенно на по-висока енергийна валентна атомна орбитала.В следствие на това той е готов да предостави тази елктронна двойка на атома на акцептора (електр. акцептор).Акцептора: той има вакантна (свободна) незаета с електрони валентна атомна орбитала която обикновенно е по-ниско енергетична.В резултат на тяхното взаимодействие (частично препокриване на валентните атомни орбитали) се образува две молекулни орбитали,като в създаването на свързващата молекулна орбитала по-голям дял има валентната атомна орбитала на акцептора.Докато във образуването на антисвързващата молекулна орбитала с по-голямо участие е валентната атомна орбитала на донорът.Тъй като при образуването на тази връзка общата електронна двойка попада на свързваща молекулна орбита (Ψ МО) би могло да се приеме че електронната двойката е преминала от донора към акцептора.
H:+H→HH Донорно-Акцепторната връзка може да бъде различни видове,като в едни случай тя по своята същност не

H─H се отличава от ковалентната химична връзка,а се различава от нея по механизма на своето образуване.Освен този тип връзка има и други видове например широко разпространена такава е кординационна донорно-акцепторна връзка която е хаеактерна за комплексните съединения,изградени от два-основни елемента: комплексоубразувател и лиганди. Комплексообразуватела е атом или йон на преходен метал:(d - елемент) който играе ролята на акцептор тъй като има голям брой свободни (незаети) елктронни атомни орбити от d - подслоя на валентните електронни слоеве.Тези орбитали обикновенно са по-ниско енергетични.Лиганд - може да е атом,функционална група или химично съединие,притежаващи електронни двойки разположени на по-високо енергино валентни атомни орбитали който могът да бъдат предоставени на комплексообразувателя.
Междумолекулните взаимоотношения тези взаймодействия са слаби,но поради големият си брой оказват влияние върху поведението на молекулите,между молекулните взаимодеиствия се наричат още Ван Дер Валсови взаимодеиствия,открити и наблюдавани за 1-път от него.
Сили на привличане
* Орентационни сили (взаимодействия) възникват при взаимодеиствие над постоянни диполи (полярни молекули и функционални групи).Тези сили възникват в резултат на взаимно орентиране,като те са постоянни.
* Индукционни сили - възникват между неполяризирана и поляизирана молекула при което под влияние на поляризираната молекула се поляризира и неполярната молекула.Тоест се наблюдава възникване на временни диполи в неполярната молекула (индукция).В резултат на това тези молекули макар и за кратко се преорентират една спрямо друга.
* полярност на молекулите.
* Дисперсионни взаимодеиствия са тези само между неполярните молекули като при тяхното взаимодеиствие възникват при всяка една от тях макар и мигновенни диполи и взаймно се орентират за части от секундата.при системи от малко и по-големи молекули във всеки един момент възниква дипол (взаимно преорентиране) в даден момент,като след това той изчезва а се появява на друго място.Тези сили (взаимодействия) се наричат още хидрофобни взаимодеиствия или сили на Лондон.
* Сили на отблъскване:подобно на силите на привличане за сили на отблъскване е характерно че те държат на определено разтояние молекулите една от друга

k m

Е = - ― + ― където Е - енергия на между молекулно вз-вие ;

r6 r12
к - константа характеризираща между молекулни сили на привличане ; m - константа характеризираща между молекулни сили на отблъскване ; r - разтояние.

Тема 7 и Тема 9 : Метална връзка - Зонна теория на кристалното поле и метод на молекулните орбитали (ММО) за обяснение на металните своиства. Тема 9: Проводници ,полупроводници и диелектрици:
Металите притежават някой химични своиства които не са присъщи на останалите вещества (метален блясък,електро проводимост, топлопроводимост,пластичност и др.) Причината е в особенният вид химична връзка в кристалната решетка.
Металната химична връзка се осъществява между атомите на металите,характерно е наличие на кристална решетка която е изградена от атомите на металите.Металната кристална решетка е съставена от положително заредени йони.Структората на тази решетка,както и нейната здравина зависят от следните фактори:
* Координационно число • атомен радиус • здравина на химичната връзка
Показанието за здравина е топенето на метала.Характерно с наличието на така нареченият (електронен газ).
Електронният газ: Поради най-често наличието на огромен брой свободни (незаети) валентни атомни орбитали,а малкият брой валентни електрони при взаимодеиствието на атомите тези валентни орбитали частично се препокриват по междуси,като образуват същият брой молекулни орбитали.Те са разпредилени по равно на свързващи,несвързващи и антисвързващи.Поради близките стойност в техните енергии те образуват цели зони наречени енергетични зони.Това е според зонната теория на кристалното поле и метода на молекулните орбитали за обяснение на своиствата при металите.Тъй като тези енергиини зони са заети с много малък брой електрони,тези електрони се придвижват свободно в зоната и това се нарича Брауново движение.Така се оформя този електронен газ.Електроните в нормално състояние заемат зоната с най-ниска енергия образувана в следствие на частично препокриване на свързващите молекулни орбити и се нарича валентна зона.Зоната която се образува от несвърващите молекулни орбитали се нарича забранена зона.Най-високо енергетична зона се образува от антисвързващите молекулни орбити и се нарича зона на проводимост.При металите валентната и зоната на проводимост частично се препокриват и преминаването на електрони от една в друга не е свързано с разход на енергия,но при останалите вещества тези зони са разделени от интервал от енергии,наречен забранена зона.Веществата се разделят на 2 групи:метали и неметали. Неметалите освен валентна зона,зона на проводимост има и забранена зона и в зависимост от големината на тази зона те се разделят на полупроводници и изолатори като при последните забранената зона е по-голяма.Най използваните полупроводници са силицият и германият който при ниски температури са изолатори а при повишаване на температурата енргията на техните валентни електрони става достатъчна за да преодолеят енериината бариера на забранената зона и преминават в зоната на проводимостта (започват да провеждат ток) и за разлика от металите електропроводимостта им нараства с температурата.Когато се осъществява прехода от забранена зона към проводимата във валентната зона остават същото количество незаети от електрони в МО,които се наричат електронни ваканции или <дупки>:



↑ ← ℮‾ + където е елктронната ваканция <дупка>
Електронните и дупките от зоната на проводимостта се движат хаотично ако няма приложено външно електрическо поле,а при прилагане започват да се движат насочено към отрицателния и положителния електрод.Сумата от противоположните движения на електроните и дупките се нарича електро проводимост от (n - тип) и проводимост от (p - тип).Собствена електро проводимост е присъща на чистите вещества - полупроводници,а примесната е на примесните чужди атоми или дефекти в кристалната решетка.При внасяне изкуствено на примесни атоми във веществото на полупрводника в забранената зона се създават нови нива,в който или от който възбудени електрони прескачат.Имаме два вида проводимост:електронна и дупчестта.Енергетичните нива на донора са по-близо до проводимата зона.а на акцептора до валентната.

Тема 8: Строеж на твърдите тела - аморфни и кристални вещества.Своиства на твърдите тела с различен тип кристална решетки:атомна,йонна,молекулна.Реялни кристали.Дефекти на кристалната решетка:
Твърди тела се наричат тези вещества ,който запазват формата си в пространството при определени условия.Спрямо вътрешната си структора те се делят на кристални и аморфни.Кристалните са изградени от голям брой малки кристалчета - монокристали който са разположени хаотично един спрямо друг.Монокристалите са изградени от правилно подредени градивни елементи на веществото в кристалната решетка,във възлите на която се намират градивните частици,въпреки тази подредба те обикновенно са с неправилна форма поради различната скорост на образуване при изкристализирането им от стопилка или разтвор.Своиството анизотропност (е свойството на някои вещества и обекти да проявяват различни физични свойства в различните направления.) и е присъщо за монокристалите.Аморфните вещества нямат метод за подреждане на гардивните им частици една спрямо друга,нямат точно опредилена температура на топене.При нагряване се размекват,разтичат се и накрая стават течни.Под действие на неголеми сили могът да се деформират.Те се стремят да преминат в кристали защото това състояние е с по-ниска енергия,това може да се ускори через нагряване до опредилена температура по-ниска от температурата на топене на кристалното вещество.По структората и по някои своиства амрфните веществава се доближават до течностите и за това по някога се разглеждат като такива с голям вискозитет.Има веществава със смесена аморфно-кристална структора,в едни участъци са кристали в други аморфни.Частиците в кристалната решетка са три вида:атоми,йони и молекули.Атомната кристална решетка - атомите са свързани по между си с ковалентни химични връзки,което обуславя тяхната висока твърдост,крехкост и висока температура на топене.Йонната кристална решетка - във възлите си има положително и отрицателно заредени йони,връзката между тях е електростатична.Всеки йон взаимодейства с няколко противоположни по електрически товар йони.Числото,отговарящо на броя на най-блозко разположени до даден йон йони с противоположен заряд,се нарича координационно число.Обикновенно то е 6,8 или 12.Йонните кристали имат средна твърдост и сравнително висока температура на топене.Молекулната кристална решетка се образува от повечето органични съедине- ния,а също и от твърдите като Н (водород),S(сяра) и т.н.По една молекула е разположена във всеки един възел от кристалната решетка.Между молекулите действат слаби вандервалсови връзки.Ако молекулите са неполярни и не образуват по между си водородни връзки,те се подреждат в кристалната решетка така,че да се получи максимална плътност на веществото. Водородните връзки могът да доведат до получаване на структори с по-малка плътност.Молекулните кристали са крехки,със малка здравина и ниска температура на топене.От условията зависи кристализирането и някой вещества образуват кристали с различна форма и вътрешна структора,това е полиморфизъм,а изоморфизмът е образуването на кристали с еднаква форма от различни веществава с различен състав.
Дефекти на кристалната решетка: В кристалната решетка винаги има съдържание на някакви дефекти който оакзват влияние върху здравина,електропроводимост,еластичност,пластичност на магнитните и оптични своиства и др.В някои случаи тези дефекти са желани защото при опредилени условия те влияят на твърдостта или придават подходящи полупроводникови своиства и др.когато са вредни се предприемат подходящи действия за тяхното намаляване.Дефектите възникнали при различни причини в кристалната решетка са няколко вида:точкови,линейни и примесни.Точковите дефекти се обуславят с това че има или няма частица от възел на кристалната решетка.Незаетият възел се нарича вакантен.Под деиствие на електрическото поле най-близкият до ваканццията йон заема мястото и,а тя се появява на друго място и т.н.Линейните дефекти се наричат още дислокация и представлява нарушаване на мястото от цяла група частици,разположени в кристала.Ако се приложи механично усилие дислокациите могът да се движат в кристала,така тои се деформира пластично.За постепенното преместване се губи по-малко енергия ,отколкото е нужна за преместването на две части на кристалната решетка една спрямо друга.Примесните дефекти преставляват включения на примесни атоми или молекули.Такива са полупроводниците който са с изкуствено създадени примесни дефекти за подобряване на техните своиства,докато при металите те влияят много за влошаване на качествата им.




Сподели линка с приятел:





Яндекс.Метрика
Теми по химия 9 out of 10 based on 2 ratings. 2 user reviews.