Напишем:


✔ Реферат от 200 руб.
✔ Контрольную от 200 руб.
✔ Курсовую от 500 руб.
✔ Решим задачу от 20 руб.
✔ Дипломную работу от 3000 руб.
✔ Другие виды работ по договоренности.

Узнать стоимость!

Не интересно!

 

 

 

Молекулы, радикалы и ионы

Молекула – наименьшая частица вещества, определяющая его свойства, способная к самостоятельному существованию. Состоит из одинаковых или разных атомов.

Соединения, образованные одинаковыми атомами, называют простыми (He, O2, O3, H2, S8), а образованные разными атомами – сложными (H2O, H2O2, NH3, CCl4, C2H5OH).

Рисунок 1.1.

Молекула воды.

Рисунок 1.2.

Молекула этанола.

Атомы в молекуле удерживаются химическими связями, возникающими в результате обобществления или перераспределения внешних (валентных) электронов. Каждая обобществленная пара электронов изображается чертой, соединяющей связываемые атомы.

Ионы – заряженные одно- или многоатомные частицы, образующиеся в результате отрыва (присоединения) электрона (электронов) от атома или молекулы с образованием энергетически устойчивых электронных оболочек:

Образование сложных ионов возможно путем присоединения к нейтральным молекулам других ионов:

Образование поваренной соли NaCl из простых веществ сопровождается полным переходом электрона от натрия к хлору с образованием ионов Na+ и Cl–. В кристаллическом NaCl нет молекул. Кристалл поваренной соли состоит из катионов Na+ и анионов Cl–, которые образуют трехмерную решетку. Каждый из ионов занимает центр октаэдра, вершины которого заняты ионами противоположного знака.

Способность атома присоединять или замещать определенное число других атомов называют валентностью. Мерой валентности считают число атомов водорода или кислорода, присоединенных к элементу (ЭHn, ЭOm), при условии, что водород одно- , а кислород двухвалентен.

Степень окисления – условный заряд атома элемента, полученный в предположении, что соединение состоит из ионов. Она может быть положительной, отрицательной, нулевой, дробной и обозначается арабской цифрой со знаком «+» или «–» в виде верхнего правого индекса символа элемента: Cl–, Cl7+, O2–, H+, Mg2+, N3–, N5+, Cr6+.

Для определения степени окисления (с. о.) элемента в соединении (ионе) пользуются следующими правилами:

1.     В простых веществах (H2, S8, P4) с. о. равна нулю.

2.     Постоянную с. о. имеют щелочные (Э+) и щелочно-земельные (Э2+) элементы, а также фтор F–.

3.     Водород в большинстве соединений имеет с. о. H+ (H2O, CH4, HCl), в гидридах – H– (NaH, CaH2); с. о. кислорода, как правило, равна –2 (O2–), в пероксидах (–O–O–) – –1 (O–).

4.     В бинарных соединениях неметаллов отрицательная с. о. приписывается элементу, расположенному справа ).

5.     Алгебраическая сумма с. о. молекулы равна нулю, иона – его заряду.

Радикалы – частицы, образующиеся при разрыве химической связи, и (или) содержащие нескомпенсированную валентность:

Особую группу составляют свободные радикалы (СР) – химические частицы, содержащие нескомпенсированную валентность (электрон), они могут быть нейтральными или заряженными (ион-радикалы):

 

            нейтральный СР (ДФПГ )

дифенилпикрилгидролил (ДФПГ)

2ArSCH3 → ArSCH3+∙ +ArSCH3–∙,

Формульная единица – электронейтральное образование немолекулярного строения (, Ni). Термин особенно применим к соединениям непостоянного состава.

Классификация атомно-молекулярных частиц и образований приведена на рис. 1.3.

Рисунок 1.3.

Классификация атомно-молекулярных частиц и образований.

 

Электроотрицательность (ЭО) – способность атома оттягивать на себя электрон в химическом соединении.

В основу электроотрицательности положены следущие физические обоснования (шкалы):

Шкала Полинга базируется на энергии связи при образовании сложного вещества из простых.

Шкала Малликена – ЭО пропорциональна полуразности первого потенциала ионизации и сродства к электрону ЭО ~ 0,5 ∙ (I1 + Eср).

Шкала Олреда–Рохова основана на электростатической силе, действующей на внешний электрон

где Zэф – эффективный заряд ядра атома, e – заряд электрона; r – ковалентный радиус.

Разность электроотрицательностей элементов в соединении пропорциональна ионности связи взаимодействующих атомов; нулевая разность соответствует образованию ковалентной связи.

Эмпирическая формула составляется из атомных символов элементов, записываемых в определенном порядке друг за другом.

Молекулярная формула соответствует истинному молекулярному составу соединения: S2Cl2, C6H6, а не SCl, CH. При изменении состава молекулы в зависимости от температуры берут самую простую формулу: S, P, NO2 вместо S8, P4, N2O4.

В структурной формуле указываются последовательность соединения атомов в молекуле (плоская структурная формула) и пространственное расположение атомов в соединении (проекционная структурная формула).

Катион в формулах солей всегда ставится на первое место: MgCl2, KMnO4, (NH4)2CO3.

Если соль содержит более одного катиона или более одного аниона, то в формуле они записываются в алфавитном порядке их символов: KCr(SO4)2, PtBr2Cl2.

Кислоты рассматриваются как соли протона H+: HCl, H2SO4, H3PO4.

Основания – соединения, у которых анионом служит гидроксил-ион OH–: KOH, Al(OH)3.

На рис. 1.4. приведены важнейшие классы неорганических соединений.

 

Рисунок 1.4.

Важнейшие классы неорганических соединений.

Моль – количество вещества, содержащее столько же частиц или структурных единиц (атомов, ионов, молекул, радикалов, электронов, эквивалентов и др.), что и в 12 а. е. м. изотопа углерода-12.

Предыдущие материалы: Следующие материалы: