3. част 2 Flashcards
Какво са координационни/комплексни съединения?
в ролята си на акцептори металните катиони могат да координират около себе си един или повече донори, при което се получават съединения с изключителна стабилност – координационни/комплексни съединения. Затова ДА връзка се нарича още координативна. Акцепторът се нарича комплексообразувател, а молекулите или йоните, които се координират около него – лиганди.
Дайте примери за комплексни съединения.
Взаимодействието на Cu2+ и амоняка води до получаване на тетраамонячен комплексен йон и двувалентна мед (схема в учебник – 37 стр). Във външния си електронен слой Cu2+ има вакантни 4s и 4p-АО. Върху тях попадат готови неподелени електронни двойки на донорния атом – азота от амонячната молекула и медните йони приемат едновременно 4 е-двойки
Кои са едни от най-добрите комплексообразуватели?
d-елементите (преходни елементи), например Ni, Co, Fe, Cr, Mn
Кои са характеристиките на ковалентната връзка?
насищаемост, енергия, дължина, валентен ъгъл, кратност, полярност, поляризуемост, насоченост
Какво е насищаемост на КХВ?
свойството на атомите да образуват определен брой ковалентни връзки – броят КХВ, които може да образува даден атом, зависи от валентните електрони, чийто брой е ограничен
Какво са валентни електрони?
електроните във външния слой или двата последни за даден химичен елемент електронни слоя
Кои са валентните електрони за различните елементи?
при s-елементите са s-AO, при р-елементите – s-AO, p-AO. За d-елементите – от s до d; f-елементи - от s до d, по-рядко f-AO – могат да образуват ХВ и с електрони от f-подслоя на третия отвън навътре електронен слой
Как може да се увеличи броя на единични електрони на даден атом?
при преход на атома от основно във възбудено състояние; този преход е свързан с допълнително разкъсване на готови електронни двойки и преминаване на освободените единични електрони на други свободни орбитали. Това са по принцип орбитали от същия електронен слой с еднакво главно квантово число.
Какво е енергията на КХВ?
Мярка за здравината на една КХВ е енергията, необходима за разкъсване на общата електронна двойка между два атома. Числено тя е равна на енергията, която се е отделила при образуването на тази връзка, но с противоположен знак. Измерва се в kJ/mol. (ПРИМЕРИ В УЧЕБНИКА – 38 СТР.)
От какво зависи енергията на връзката?
от природата на атомите, които я образуват. Една КХВ е толкова по-здрава, колкото по-голяма е нейната енергия – колкото повече енергия се е отделила при образуването й. Енергията на ковалентната връзка е по-голяма при по-голяма кратност и при по-малка дължина
Какво влияе на здравината на връзката?
енергията и дължината
Каква е дължината на КХВ?
равна е на разстоянието между ядрата на атомите в молекулата; измерва се в нанометри (1 нм = 10^-9 м); зависи от размера на свързаните атоми; колкото по-малка е връзката, толкова по-здрава е и енергията е по-висока
Какво е валентен ъгъл?
ъгълът, който се образува между две съседни връзки при един и същ атом, свързан с други два атома. Посоката на максимална плътност нагледно се представя с права линия. Между тези две прави се дефинира валентният ъгъл.
Какво е кратност (порядък) на КХВ?
определя се от броя електрони на общите електронни двойки между два атома – връзките биват прости (единични) и сложни (кратни) – двойни и тройни
От какво се определя полярност на КХВ?
разликата в електроотрицателността на химичните елементи във връзката (връзката може да е полярна или неполярна); тя може да бъде предвидена като се знае електроотрицателността на химичните елементи
Какво е поляризуемост на КХВ?
Свойството на една ковалентна връзка допълнително да се поляризира под влияние на съседни атоми, атомни групи, молекули или йони. То се определя от подвижността на електроните, които я образуват – зависи от вида на КХВ – п-връзките са по-слаби от сигма-връзките и следователно по-лесно се поляризират
Кои са двата ефекта на поляризуемост?
индукционен ефект (I), ефект на спрягане (мезомерен ефект) (М)
Какво е индукционен ефект?
поляризирането на сигма-връзките в молекулата под влияние на даден заместител в многоатомна молекула;
Как се променя индукционният ефект?
намалява с увеличаването на разстоянието
• Какво се случва при индукционен ефект?
възникват частично положителни и отрицателни заряди, които се изключват един друг и общия заряд на молекулата е 0
• Какви видове индукционен ефект познаваме?
когато даден атом или група от атоми отдава електронна плътност – положителен (+I), а за тези, които я изтеглят – отрицателен индукционен ефект (това са атоми със силна електроотрицателност)
• Какви видове мезомерен ефект познаваме?
п-п спрежение; р-п спрежение
• Какво е п-п спрежение?
появява се в многоатомни молекули, в които две или повече п-връзки са разделени помежду си със сигма-връзка. Между електроните, образуващи п-връзките, настъпва сложно взаимодействие, в резултат на което се променя кратността на връзките. Мезомерният ефект води до стабилизиране на молекулите поради разсредоточаване на зарядите – п-електроните стават общи за системата от атоми – образуват се делокализирани връзки.
• Какво е р-спрежение?
при наличие на п-връзка, в съседство с която има атом с неподелена двойка (р-електрони).
• Кои са особеностите на мезомерния ефект?
1) за да се появи, препокриващите се орбитали трябва да са успоредни или насочени така, че ъгълът между тях да е малък; при взаимноперпендикулярни орбитали мезомерен ефект не се появява
2) изразява се преди всичко в промени на порядъка на връзките; простите връзки стават частично двойни, а порядъкът на двойните и тройните връзки намалява; тези промени протичат със или без поява на частични електрични заряди
3) когато ефектът на спрягане е придружен с поява на частични електрични заряди при атомите, се различават два типа взаимодействия (+М, -М)
4) за разлика от индукционния ефект, мезомерният ефект може да се разпространява на значително разстояние, тъй като не отслабва така бързо с увеличаване на разстояние от заместителя
• Когато ефектът на спрягане е придружен с поява на частични електрични заряди при атоми, се различават два типа взаимодействие, какви са те?
1) групите с положителен ефект на спрягане (+М) отдават електронна плътност към останалата част на молекулата;
2) групите с отрицателен ефект на спрягане (-М) изтеглят към себе си електронната плътност от останалата част на молекулата.
• Какво е насоченост на КХВ?
една от най-характерните й особености; Според МВВ тя е резултата от пространствена насоченост на p, d, f-AO. Максимално препокриване на АО може да се извърши само в дадена посока. Пространствената насоченост на ковалентната връзка определя геометрията на молекулата.
• От какво се определя пространствената насоченост?
от вида на препокриващите се орбитали, от вида и начина на препокриване и от взаимното влияние между атомите и атомните групи. В зависимост от вида на АО и начина на препокриването им се образуват сигма-п и б-връзки.
• За да се обясни пространствената насоченост на химичните връзки и геометрията на молекулите се използва…
представа за хибридизация на АО
• Според какво се разделят молекулите?
според разпределението на електронната плътност в молекулите
• Какви видове молекули познаваме?
полярни и неполярни
• Какво са полярни молекули?
молекули, в които центровете на положителните и отрицателните заряди не съвпадат. В тях се оформят два полюса, затова се наричат диполи
• С какво се характеризира диполът?
с диполен момент μ ; μ = l . q, където l е дължината на дипола, равна на разстоянието между центровете на положителните и отрицателните заряди, а q – големината на заряда
• Какво е дипол?
векторна величина, посоката му е от + към -; измерва се в дебай; той е количествена мярка за полярността на молекулите; при многоатомните молекули е векторна сума от диполните моменти на отделните връзки.
• Какво са неполярни молекули?
молекули, в които центровете на положителните и отрицателните заряди съвпадат; изградени от еднакви атоми или изградени от различни атоми, в които атомите, свързани с централния атом, са еднакви и са разположени симетрично (линейна, тетраедрична симетрия и др.)
• Как се създава водородната връзка (водороден мост, протонна връзка?
при взаимодействие между силно полярни молекули, които съдържат водородни атоми, свързани с атоми на силно електроотрицателен елемент, носещ една или няколко свободни електронни двойки (F, O, N, Cl). В резултат на поляризацията на връзката водородният атом придобива частичен положителен заряд. Този „оголен“ водороден атом се привлича от свободната електронна двойка на електроотрицателния атом на друга молекула.
• Как се отбелязва водородната връзка?
с пунктирана линия
• Каква енергията на ковалентната връзка, а на водородната? Ковалентната
150-1100 kJ/mol ; водородна - 10-40 kJ/mol
• Дайте примери за водородна връзка.
HF
• Коя е най-слабата киселина от халогеноводородните и защо?
флуороводородната; стр 43
• Какво друго се извършва при водородна връзка освен междумолекулно взаимодействие?
донорно-акцепторно свързване между водорододен атом (акцептор) и силно електроотрицателен атом (донор)
• Каква може да бъде водородната връзка?
вътрешномолекулна и междумолекулна
• За какво е характерна вътрешномолекулната водородна връзка?
производни на бензена със заместители на орто-място
• Със съществуването на водородната връзка се обяснява склонността на молекулите на някои вещества да образуват
… - относително стабилни групировки от няколко молекули, наречени асоциати; асоциирането е характерно за течните и за газообразните вещества.
• Наличието на водородни връзки влияе на физичните и химичните свойства на съединенията. Дайте примери.
Чрез тях се обясняват някои по-особени физички свойства на водата – високата й температура на кипене, голяма плътност при 4 градуса и др. Водородните връзки оказват влияние върху скоростта на реакциите, температурата на кипене, разтворимостта на веществата, здравината химичните влакна и др. Вторичната и третичната структура на белтъците се обуславят от възникването на водородни връзки в ППВ.
• Какво е специфичното за междумолекулните (вандераалсови) взаимодействия?
имат електростатична природа и действат между неутрални молекули, в които всички връзки са ковалентни; те са сили на привличане и отблъскване между молекулите, които на определено разстояние се уравновесяват; зависят от полярността на молекулите, относителната молекулна маса, разстоянието между молекулите (действат на малки разстояния), температура и налягане
• В зависимост от полярността на молекулите междумолекулните взаимодействия биват три вида, какви са те?
ориентационни (кесмови), индукционни (дебаеви) и дисперсионни (лондонови)
• Какви са ориентационни (кесмови) вандерваалсови взаимодействия?
възникват между еднакви или различни полярни молекули (диполи), при условие че молекулите се намират на оптимално разстояние една от друга. При това молекулите се ориентират с противоположните си полюси за максимално взаимодействие.
• Каква е енергията на взаимодействие на диполите?
пропорционална на полярността на молекулите и обратнопропорционална на разстоянието. Взаимодействието отслабва при повишаване на температурата, защото тя дезориентира диполите
• Какви са индукционните (дебаеви) вандерваалсови взаимодействия?
възникват между неполярни и полярни молекули (например I2 и H2O, N2 и H2O). Под действието на полярните молекули разпределението на електронната плътност в неполярните молекули се променя, като те се превръщат във временни диполи – индукционни диполи. Получените временни диполи се привличат от постоянни диполи.
• От какво зависи енергията на индукционните взаимодействия?
от полярността на дипола (неговия диполен момент) и от способността на неполярните молекули да се поляризират, да образуват индукционни диполи. Тези взаимодействия са по-слаби от ориентационните и по-слабо зависят от температурата. НА ТАКИВА ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ СЕ ДЪЛЖИ РАЗТВАРЯНЕТО НА КИСЛОРОДА ВЪВ ВОДАТА.
• На кои взаимодействия се дължи разтварянето на кислорода във водата
– индукционни (дебаеви)
• Какво са дисперсионни (лондонови) взаимодействия?
възникват между еднакви или различни неполярни молекули, в които вследствие на движението на електроните се появява временна несиметричност в разпределението на електронната плътност – временни диполи. Между едновременно образуваните временни диполи възникват сили на привличане.
• От какво зависи енергията на дисперсионните взаимодействия?
от способността на неполярните молекули да се поляризират и от разстояние
• Какво действа между молекулите на простите вещества и едноатомните инертни газове?
дисперсионни взаимодействия; на тях се дължи втечняването на тези газове при ниски температури и високо налягане
• От какво се определя състоянието на веществата с молекулен строеж?
съотношението между енергията на междумолекулните сили и интензитета на топлинното движение
• Какво е твърдението на Валтер Косел за йонната връзка?
при пълното преминаване на електрони от един към други атоми се получават йони – положителни и отрицателни. Тези йони се привличат по законите на електростатиката. Химичната връзка се осъществява чрез кулоново взаимодействие между йоните. Преходът на един или няколко електрона и привличането на получените противоположни йони е комплексен процес – паралелно с прехода се осъществява и привличането на йоните; атомите се стремят към устойчива конфигурация, ЧРЕЗ ПЪЛЕН ЕЛЕКТРОНЕН ПРЕХОД
• Каква е съвременната представа за йонната връзка?
тя възниква между атомите на химични елементи с ясно изразени метални и с ясно изразени неметални свойства и голяма разлика в електроотрицателността. Съсредоточаването на електронната плътност около ядрото на по-електроотрицателния атом е равносилно на преминаване на електрон от единия към другия атом, при което се получават противоположно заредени йони.
• Каква разлика в електроотрицателността е необходима, за да се нарече една връзка йонна?
повече от 1,67
• Има ли изключения към изискването за разлика в електроотрицателността при йонна връзка ?
в молекулата на HF; разликата е над 1,67, но връзката е ковалентна
• Как нараства степента на йонност?
– йонността е толкова по-голяма, колкото по-голяма е разликата в х
• Може ли една връзка да бъде едновременно ковалентна и йонна?
да, затова е коректно да се говори за степен на йонен или на ковалентен характер на връзката
• Как се образува NaCl?
стр. 45
