ХИМИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ И СТРОЕНИЕ МОЛЕКУЛ
ХИМИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ И СТРОЕНИЕ МОЛЕКУЛ
Страница 21

Водородная связь образуется и во фтороводороде: HF---HF, где донором электронов является атом фтора. Процесс образования водородной связи при взаимодействии двух молекул HF можно представить следующей схемой:

Таким образом, возникновения водородной связи следует ожидать в тех случаях, когда атом водорода в молекуле соединения непосредственно связан с атомом элемента, обладающего высокой электроотрицательностью. Чаще всего водородная связь проявляется в соединениях фтора, кислорода и в меньшей мере в соединениях азота.

Для оценки прочности связей между атомами лользуются понятием энергия связи. Энергия связи ¾ это работа, необходимая для разрыва этой связи во всех молекулах, составляющих один моль вещества. Это одна из важнейших характеристик химической связи, измеряют её в килоджоулях на моль (кДж/моль). Энергия связи между двумя данными атомами зависит от её кратности, которая определяется числом электронных пар, связывающих эти атомы. С увеличением кратности связи возрастает и энергия связи. Например, энергия одинарной связи C–C в молекуле этана равна 263 кДж/моль, двойной связи C=C в этилене составляет 422 кДж/моль, тройной связи CºC в молекуле ацетилена равна 535 кДж/моль. Важной характеристикой связи является также её длина, которая измеряется расстоянием между ядрами связанных атомов. При увеличении кратности связи её длина уменьшается: C–C 0,154 нм; C=C 0,134 нм; CºC 0,120 нм.

Энергия водородной связи значительно меньше энергии ковалентной связи и в среднем составляет 10–40 кДж/моль (энергия ковалентной связи кислорода с водородом равна 460 кДж/моль, энергия связи атомов в молекуле азота ¾ 920 кДж/моль). Однако энергии водородной связи достаточно, чтобы вызвать ассоциацию молекул. Вследствие ассоциации, затрудняющей отрыв молекул друг от друга, такие вещества, как фтороводород, вода, аммиак, имеют более высокие, чем можно было ожидать, температуры плавления и кипения. Водородная связь обусловливает некоторые важные особенности воды, а также таких веществ, как белки и нуклеиновые кислоты.

Металлическая связь. Металлическая связь ¾ это связь, в которой электроны каждого отдельного атома принадлежат всем атомам, находящимся в контакте. В результате перекрывания валентных орбиталей атомов возникают энергетические уровни, общее число которых равно числу взаимодействующих атомов. В кристалле, содержащем один моль атомов, количество энергетических уровней равно числу Авогадро, а разность энергий двух соседних уровней имеет порядок 10-23 В. Поэтому образуется практически непрерывная энергетическая зона, в пределах которой переход электрона на ближайший более высокий уровень происходит очень легко.

Представление об энергетической электронной зоне является основополагающим принципом теории твердого тела. По аналогии с изолированным атомом, в котором имеются разрешенные и запрещённые энергетические уровни электронов, в кристаллах также существуют разрешенные и запрещённые зоны для электронов. В процессе образования кристалла по мере сближения атомов сначала происходит превращение внешних орбиталей в энергетические зоны, а при дальнейшем сближении атомов начинается перекрывание энергетических зон. Наличие в энергетической зоне металлов очень близких по энергии дозволенных подуровней дает возможность электронам перемещаться в кристалле довольно легко, что обеспечивает высокие электропроводность и теплопроводность металлов.

Страницы: 17 18 19 20 21 22 23 24

ВОЛКОВ Александр Александрович (р . 1948), российский космонавт, летчик-космонавт СССР (1985), полковник, Герой Советского Союза (1985). Полеты на "Союзе Т-14" и орбитальной станции "Салют-7" (сентябрь - ноябрь 1985), на "Союзе ТМ-7" и орбитальном комплексе "Мир" (ноябрь 1988 - апрель 1989), на "Союзе ТМ-13" и орбитальном комплексе "Мир" (октябрь 1991 - март 1992).

ПЕСТАЛОЦЦИ (Pestalozzi) Иоганн Генрих (1746-1827) , швейцарский педагог. В своей теории начального обучения связал обучение с воспитанием и развитием ребенка (развивающее обучение), педагогику с психологией. Развил идею соединения обучения с производительным трудом. Труды: "Лингард и Гертруда" (1781-87), "Как Гертруда учит своих детей" (1801), "Лебединая песня" (1826).

ИМПЕТИГО (лат . impetigo, от impeto - поражаю), острое воспалительное инфекционное заболевание кожи, вызываемое стрепто- и (или) стафилококками. Проявляется образованием гнойничков, которые ссыхаются в корочки и исчезают бесследно.