Бодисын шинж чанаруудын бүтцээс хамаарах байдал. Химийн холбоо

Байгальд байгаа нэгдлүүдийн төлөв байдлаас хамааран тэдгээрийг молекул ба молекул бус гэж хуваана. Молекулын бодисын хувьд хамгийн жижиг бүтцийн хэсгүүд нь молекулууд юм. Эдгээр бодисууд нь молекулын болор тортой байдаг. Молекул бус бодисын хувьд бүтцийн хамгийн жижиг хэсгүүд нь атомууд эсвэл ионууд юм. Тэдний болор тор нь атом, ион эсвэл металл юм.

Кристал торны төрөл нь бодисын шинж чанарыг ихээхэн тодорхойлдог. Жишээлбэл, металлууд байдаг металл торны төрөл, бусад бүх элементүүдээс ялгаатай өндөр уян хатан чанар, цахилгаан ба дулаан дамжуулалт. Эдгээр шинж чанарууд, түүнчлэн бусад олон шинж чанарууд - уян хатан чанар, металл гялбаа гэх мэт. металлын атомуудын хоорондох тусгай төрлийн холбооноос үүдэлтэй - металл холболт.Металлын шинж чанар нь зөвхөн өтгөрүүлсэн төлөвт л илэрдэг гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Жишээлбэл, хийн төлөвт байгаа мөнгө нь металлын физик шинж чанарыг агуулдаггүй.

Металл дахь тусгай төрлийн бонд нь валентийн электроны дутагдлаас үүдэлтэй байдаг тул тэдгээр нь металлын бүх бүтцэд нийтлэг байдаг. Металлын бүтцийн хамгийн энгийн загвар нь металлын болор тор нь чөлөөт электроноор хүрээлэгдсэн эерэг ионуудаас бүрддэг гэж үздэг бөгөөд электронуудын хөдөлгөөн нь хийн молекулууд шиг эмх замбараагүй явагддаг. Гэсэн хэдий ч ийм загвар нь металлын олон шинж чанарыг чанарын хувьд тайлбарлаж байгаа боловч тоон үзүүлэлтээр туршиж үзэхэд хангалтгүй юм. Металл төлөвийн онолыг цааш хөгжүүлэх нь бий болгоход хүргэсэн Металлын туузан онол, энэ нь квант механикийн үзэл баримтлал дээр суурилдаг.

Кристал торны хэсгүүд нь катион ба металлын атомуудыг агуулдаг бөгөөд электронууд нь болор тороор чөлөөтэй хөдөлдөг.

Металлын механик шинж чанар нь хуванцар, тэдгээрийн талстуудын дотоод бүтцийн онцлогоос шалтгаална. Хуванцар байдал нь гадны хүчний нөлөөн дор биетийн хэв гажилтанд өртөх чадварыг ойлгодог бөгөөд энэ нь гадны нөлөөлөл зогссон ч хэвээр үлддэг. Металлын энэ шинж чанар нь хуурамчаар үйлдэх явцад тэдгээрийг янз бүрийн хэлбэрт оруулах боломжийг олгодог бөгөөд металыг хуудас болгон өнхрүүлж эсвэл утсаар татах боломжтой.

Металлын уян хатан чанар нь гадны нөлөөгөөр болор торыг бүрдүүлдэг ионы давхаргууд бие биентэйгээ харьцуулахад тасрахгүйгээр шилждэгтэй холбоотой юм. Энэ нь чөлөөт дахин хуваарилалтын улмаас хөдөлж буй электронууд ионы давхаргын хооронд үргэлжлүүлэн холбогдож байсны үр дүнд үүсдэг. Атомын тортой хатуу бодис механик үйлчлэлд өртөхөд ковалент холбоо тасарснаар түүний салангид давхаргууд шилжиж, тэдгээрийн хоорондох наалдац тасалддаг.

Хэрэв болор торны зангилаанууд агуулна ионууд, дараа нь эдгээр бодисууд үүсдэг болор торны ионы төрөл.

Эдгээр нь давс, түүнчлэн ердийн металлын исэл ба гидроксид юм. Эдгээр нь хатуу, хэврэг бодис боловч гол чанар нь юм : эдгээр нэгдлүүдийн уусмал ба хайлмал нь цахилгаан гүйдэл дамжуулдаг.

Химийн бүтэц (бүтэц) гэдэг нь молекулыг бүрдүүлдэг атомуудын орон зайд харьцангуй байрлалын дараалал, тэдгээрийн хоорондох химийн бондын төрлийг хэлнэ. Органик нэгдлүүдийн бүтцийн онолыг бүтээгч А.М. Бутлеров (1828-1886). Товчхондоо, Бутлеровын онолын үндсэн заалтуудыг дараах байдлаар томъёолж болно.

1) органик нэгдлүүдийн химийн шинж чанарыг тэдгээрийн бүтцээр нь бус харин бүтцээр нь тодорхойлдог;

2) органик молекул дахь янз бүрийн атом ба атомын бүлгүүд бие биедээ харилцан нөлөөлдөг;

3) молекулын химийн бүтцийг тухайн бодисын бүх химийн шинж чанарыг илэрхийлсэн зөвхөн нэг томъёогоор илэрхийлж болно.

1.4. Изомерууд. Изомеризмын төрлүүд

Изомеризм- ижил элементийн найрлага, молекул жинтэй хэд хэдэн бодис оршин тогтнох үзэгдэл.

Изомерууд- ижил найрлагатай, гэхдээ өөр өөр бүтэцтэй, үүний дагуу өөр өөр шинж чанартай молекулууд.

Бодисын шинж чанар нь тэдгээрийн химийн бүтцээс хамаарах жишээг Хүснэгтэнд үзүүлэв. 2.

Хүснэгт 2

Химийн бүтцээс хамаарах шинж чанар

Эдгээр хоёр изомер бодис нь организмд эрс ялгаатай биологийн нөлөө үзүүлдэг.

"Бүтэц" гэсэн ойлголт нь гурван зүйлийг агуулдаг.

(A) Химийн бүтэц- молекул дахь атомуудын ээлжийн төрөл, дараалал;

(Б) Цахим бүтэц– атомуудын хоорондох химийн бондын төрөл (–; =; );

(IN) Орон зайн бүтэц- орон зайд бие биентэйгээ харьцуулахад атомуудын харилцан зохион байгуулалтын шинж чанар.

Үүний дагуу изомеризмын эх үүсвэрийн гурван бүлэг байдаг.

A) Химийн бүтцийн ялгаа:

    С араг ясны изомеризм

(а) (б)

n-бутан

изобутан циклопентан метил-с-бутан

    Функциональ бүлгүүдийн өөр өөр байр суурь


OH [пропанол-1] OH [пропанол-2]

    Төрөл бүрийн функциональ бүлгүүд (метамеризм)

изомерууд



хүчил] аминоэтан хүчил]

Мөн хүснэгтээс жишээг үзнэ үү. 2.

B) Цахим бүтцийн ялгаа:

    Олон төрлийн бондын янз бүрийн төрөл, байрлал

(изомер

[бутадиен-1,3] [бутин-1] [бутин-2]

Уламжлалт бүтцийн томьёо нь молекулын бүтцийн зөвхөн эдгээр хоёр (А ба В) талыг тусгадаг.

C) ОРОН САЙН ИЗОМЕР (эсвэл стереоизомеризм):

Ийм изомерууд нь атомуудын хооронд ижил холболтын дараалалтай байдаг боловч тэдгээрийг бүрдүүлэгч атомууд эсвэл атомын бүлгүүдийн орон зайн зохион байгуулалтаар ялгаатай байдаг. Орон зайн бүтцийг харуулахын тулд тусгай арга техникийг ашигладаг.

Үүнд:

(5) Цис-транс изомеризм- давхар холбоо (a) эсвэл цагираг хавтгай (b) -тай харьцуулахад атомуудын өөр өөр зохион байгуулалт:

Жишээ (a) – бутен-2-ийн стереоизомер:


[cis-Butene-2] [trans-Butene-2]

Жишээ (b) – стереоизомер:

cis хэлбэрийн транс хэлбэр

(6) Оптик (толин тусгал) изомеризм

Энэ үзэгдэл нь молекулуудад тэгш бус нүүрстөрөгчийн атомууд байгаатай холбоотой юм; "Усны хүчил" ба "Нүүрс ус" хэсэгт авч үзсэн.

(7) Конформацийн изомеризм

Ихэнх бодисууд нь нөхцлөөс хамааран хатуу, шингэн эсвэл хий хэлбэрээр нэгтгэх гурван төлөвийн аль нэгэнд байх чадвараараа тодорхойлогддог.

Жишээлбэл, 0-100 хэмийн температурт хэвийн даралттай ус нь шингэн, 100 хэмээс дээш температурт зөвхөн хийн төлөвт байж болно, 0 хэмээс доош температурт энэ нь хатуу байна.
Хатуу төлөвт байгаа бодисыг аморф ба талст гэж хуваадаг.

Аморф бодисын нэг онцлог шинж чанар нь тодорхой хайлах цэггүй байх явдал юм: температур нэмэгдэх тусам тэдгээрийн шингэн чанар аажмаар нэмэгддэг. Аморф бодисуудад лав, парафин, ихэнх хуванцар, шил гэх мэт нэгдлүүд орно.

Гэсэн хэдий ч талст бодисууд нь тодорхой хайлах цэгтэй байдаг, жишээлбэл. талст бүтэцтэй бодис нь тодорхой температурт хүрэхэд аажмаар биш, харин гэнэт хатуу төлөвөөс шингэн төлөвт шилждэг. Талстлаг бодисын жишээнд хоолны давс, элсэн чихэр, мөс орно.

Аморф ба талст хатуу биетүүдийн физик шинж чанарын ялгаа нь юуны түрүүнд ийм бодисын бүтцийн онцлогтой холбоотой юм. Аморф ба талст төлөвт байгаа бодис юугаараа ялгаатай болохыг дараах зурагнаас хамгийн амархан ойлгож болно.

Таны харж байгаагаар аморф бодис нь талст бодисоос ялгаатай нь бөөмсийн зохион байгуулалтад ямар ч дараалал байдаггүй. Хэрэв та талст бодис дотор хоёр атомыг шулуун шугамаар оюун ухаанаараа холбовол ижил хэсгүүд энэ шугам дээр тодорхой интервалтайгаар байрлана.

Тиймээс талст бодисуудын хувьд болор тор гэх мэт ойлголтын тухай ярьж болно.

Кристал тор талстыг үүсгэгч бөөмс байрлах орон зайн цэгүүдийг холбосон орон зайн хүрээ гэж нэрлэдэг.

Талстыг үүсгэгч хэсгүүдийн байрлаж буй орон зайн цэгүүдийг нэрлэдэг болор торны зангилаа .

Болор торны зангилаанд ямар бөөмс байрлаж байгаагаас хамааран тэдгээрийг дараахь байдлаар ялгана. молекул, атом, ион Тэгээд металл болор тор .

Зангилаанд молекулын болор тор
Молекулын торны жишээ болгон мөсөн болор тор

Атомууд нь хүчтэй ковалент холбоогоор холбогддог молекулууд байдаг, гэхдээ молекулууд нь хоорондоо сул дорой молекулын хүчээр бие биенийхээ ойролцоо байрладаг. Ийм сул молекул хоорондын харилцан үйлчлэлийн улмаас молекулын тортой талстууд эмзэг байдаг. Ийм бодисууд нь бусад төрлийн бүтэцтэй бодисуудаас хайлах, буцалгах цэгүүдээрээ ялгаатай, цахилгаан гүйдэл дамжуулдаггүй, янз бүрийн уусгагчид уусдаг эсвэл уусдаггүй. Ийм нэгдлүүдийн уусмал нь нэгдлийн ангиллаас хамааран цахилгаан гүйдэл дамжуулдаг эсвэл дамжуулдаггүй. Молекулын болор тор бүхий нэгдлүүдэд олон энгийн бодисууд орно - металл бус (хатуурсан H 2, O 2, Cl 2, орторомбын хүхэр S 8, цагаан фосфор P 4), түүнчлэн олон нарийн төвөгтэй бодисууд - металл бус устөрөгчийн нэгдлүүд, хүчил, металл бус исэл, ихэнх органик бодисууд. Хэрэв бодис нь хийн эсвэл шингэн төлөвт байгаа бол молекулын болор торны тухай ярих нь зохисгүй гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй: бүтцийн молекул хэлбэрийн нэр томъёог ашиглах нь илүү зөв юм.

Алмазан болор торыг атомын торны жишээ болгон үзүүлэв
Зангилаанд атомын болор тор

атомууд байдаг. Түүнээс гадна ийм болор торны бүх зангилаа нь хүчтэй ковалент холбоогоор нэг талст болж "холбогдсон" байдаг. Үнэн хэрэгтээ ийм болор бол нэг аварга молекул юм. Бүтцийн онцлогоосоо хамааран атомын болор тортой бүх бодисууд нь хатуу, хайлах температур өндөр, химийн идэвхгүй, ус болон органик уусгагчид уусдаггүй, хайлмал нь цахилгаан гүйдэл дамжуулдаггүй. Атомын төрлийн бүтэцтэй бодисуудад бор B, нүүрстөрөгч С (алмаз ба бал чулуу), энгийн бодисоос цахиур Si, нийлмэл бодисоос цахиурын давхар исэл SiO 2 (кварц), цахиурын карбид SiC, борын нитрид BN орно гэдгийг санах нь зүйтэй.

бүхий бодисын хувьд ионы болор тор

торны сайтууд нь ионы холбоогоор дамжуулан хоорондоо холбогдсон ионуудыг агуулдаг.
Ионы холбоо нь нэлээд хүчтэй байдаг тул ионы тортой бодисууд харьцангуй өндөр хатуулаг, галд тэсвэртэй байдаг. Ихэнхдээ тэдгээр нь усанд уусдаг бөгөөд тэдгээрийн уусмалууд нь хайлмал гэх мэт цахилгаан гүйдэл дамжуулдаг.
Ионы болор тортой бодисуудад метал ба аммонийн давс (NH 4+), суурь, металлын исэл орно. Бодисын ионы бүтцийн баттай шинж тэмдэг бол түүний найрлагад ердийн металл ба металл бус атомуудын аль алиныг нь агуулсан байх явдал юм.

Натрийн хлоридын болор торыг ионы торны жишээ болгон үзүүлэв

чөлөөт металлын талстуудад ажиглагддаг, жишээлбэл, натри Na, төмөр Fe, магнийн Mg гэх мэт. Металл болор торны хувьд түүний зангилаанууд нь катион ба металлын атомуудыг агуулдаг бөгөөд тэдгээрийн хооронд электронууд хөдөлдөг. Энэ тохиолдолд хөдөлж буй электронууд үе үе катионуудтай холбогдож цэнэгээ саармагжуулж, бие даасан төвийг сахисан металлын атомууд хариуд нь зарим электроноо "суллаж", улмаар катион болгон хувиргадаг. Үнэн хэрэгтээ "чөлөөт" электронууд нь бие даасан атомуудад хамаарахгүй, харин бүхэл бүтэн талст юм.

Ийм бүтцийн онцлог нь металууд нь дулаан, цахилгаан гүйдлийг сайн дамжуулдаг бөгөөд ихэвчлэн өндөр уян хатан чанартай байдаг.
Металлын хайлах температурын тархалт маш том байна. Жишээлбэл, мөнгөн усны хайлах цэг нь ойролцоогоор хасах 39 ° C (хэвийн нөхцөлд шингэн), вольфрам нь 3422 ° C байна. Хэвийн нөхцөлд мөнгөн уснаас бусад бүх металлууд хатуу бодис байдаг гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй.

Туршилт А6 Молекул ба молекул бус бүтэцтэй бодисууд. Кристал торны төрөл. Бодисын шинж чанар нь тэдгээрийн найрлага, бүтцээс хамаарах байдал. 1. Кальцийн хлоридын болор тор нь 1) ионы 2) молекулын 3) металлын 4) атомын 2. Молекулын бүтэц нь 1) мөнгөн ус 2) бром 3) натрийн гидроксид 4) калийн сульфат 3. Атом нь бүтцийн бөөмс юм. болор тор 1) метан 2) устөрөгч 3) хүчилтөрөгч 4) цахиур 4. Усанд хатуу, галд тэсвэртэй, сайн уусдаг бодисууд нь дүрмээр бол болор тортой байдаг: 1) молекулын 2) атомын 3) ионы 4 ) металл 5. Молекулын болор тор нь 1) HBr 2) K2O 3) BaO 4) KCl 6. Атомын болор тортой бодис 1) маш хатуу, галд тэсвэртэй 2) хэврэг, хайлдаг 3) уусмал дахь цахилгаан гүйдэл дамжуулдаг 4) дамжуулдаг. хайлмал дахь цахилгаан гүйдэл. 7. Молекулын болор тор нь 1) Ca3P2 2) CO2 3) SO2 4) AlF3 8. Мөр дэх бодис тус бүрд 1) натри, натрийн хлорид, натрийн гидрид 2) кальци, кальцийн исэл, кальцийн карбонат 3 байна. ионы болор тор ) натрийн бромид, калийн сульфат, төмрийн (II) хлорид 4) магнийн фосфат, калийн хлорид, фосфорын исэл (V) 9. Бал чулууны болор тор 1) ионы 2) молекулын атом 3) 1) субстанцтай. хатуулаг ба галд тэсвэртэй , усанд сайн уусах чадвар нь дүрмээр бол болор тортой 1) молекул 2) ионы 3) атомын 4) металл 11. Молекулын болор тор нь 1) цахиур 2) нүүрстөрөгчийн дутуу исэл (IV) 3) цахиурын давхар исэл 4) аммонийн нитрат 12. Галогенийн талст тор 1) атомын 2) ионы 3) молекулын 4) металлын 13. Атомын болор тортой бодисуудад 1) натри, фтор, хүхрийн исэл (IV) 2) хар тугалга, азотын хүчил, магни орно. исэл 3) бор, алмаз, цахиурын карбид 4) калийн хлорид, цагаан фосфор, иод 14. Молекулын бүтэц нь 1) цайр 2) барийн нитрат 3) калийн гидроксид 4) устөрөгчийн бромид 15. Хатуу, удаан эдэлгээтэй бодисууд. Хайлмал нь цахилгаан гүйдэл дамжуулдаг өндөр хайлах цэг нь талст тортой 1) металл 2) молекул 3) атомын 4) ионы 16. Ионууд нь 1) хүчилтөрөгч 2) ус 3) нүүрстөрөгчийн дутуу исэл (IV) 4) бүтцийн хэсгүүд юм. натрийн хлорид 17. 1-р бүлгийн бүх металл биш) нүүрстөрөгч, бор, молекул бус бүтэцтэй цахиур 3) хүчилтөрөгч, хүхэр, азот 2) фтор, бром, иод 4) хлор, фосфор, селен 18. Талст бүтэцтэй төстэй алмаз нь 1) цахиур 2) натрийн исэл 3) нүүрстөрөгчийн исэл (II) 4) цагаан фосфор Р4 19. Атом бол 1) метан 2) устөрөгч 3) хүчилтөрөгч 4) цахиур 20. Хоёр бодис тус бүр нь молекулын болор тортой 1) бал чулуу, алмаз 2) цахиур, иод 3) хлор, нүүрстөрөгчийн дутуу ислийн бүтцийн бөөмс юм. (IV) 4) барийн хлорид ба барийн исэл 21. Хоёр бодис тус бүр нь атомын талст тортой 1) цахиурын исэл (IV) ба нүүрстөрөгчийн дутуу исэл (IV) 2) бал чулуу, цахиур 3) калийн хлорид, натрийн фтор 4) хлор ба иод 22. Молекулын бүтэц нь 1) натри 2) фруктоз 3) натрийн фосфат 4) натрийн исэл 23. Молекулын болор тор нь цувралд байрлах бодис бүрийн онцлог шинж юм 1) калийн хлорид, азот, метан 2) нүүрстөрөгчийн давхар исэл, озон 3) хөнгөн цагаан, бром, алмаз 4) устөрөгч, магнийн сульфат, төмрийн (III) исэл 24. Цахиурын исэл нь галд тэсвэртэй, усанд уусдаггүй. Түүний болор тор нь 1) атомын 2) молекулын 3) ионы 4) металлын 25. Кристал үүсгэгч бөөмсийн шинж чанар, тэдгээрийн хоорондын харилцан үйлчлэлийн хүчний шинж чанараас хамааран дөрвөн төрлийн болор торыг ялгадаг: 1) ион, атом, молекул, металл 2) ион, ковалент, атом ба молекул 3) металл, ковалент, атом ба молекул 4) ион, куб, гурвалжин ба давхаргат 26. Мөсний болор тор: 1) атомын 2) молекулын 3) ионы 4) металл 27. Молекулын болор тортой хатуу төлөвт байгаа бодисыг заана уу. 1) бал чулуу 2) натри 3) натрийн гидроксид 4) устөрөгч 28. Хатуу төлөвт атомын талст тортой бодисыг заана уу: 1) устөрөгчийн хлорид 2) хлор 3) цахиурын исэл (IV) 4) кальцийн исэл 29. металл болор тортой хатуу биетүүд нь өндөр... 1) усанд уусах чадвар 2) атомын цахилгаан сөрөг чанар 3) дэгдэмхий чанар 4) цахилгаан дамжуулах чанар 30. Na+ ба OH- бөөмсөөр талст бодис үүсдэг. Энэ бодис ямар төрлийн болор торонд хамаарах вэ? 1) атомын 2) молекулын 3) ионы 4) металлын 31. Хоёр бодис тус бүр нь молекул бус бүтэцтэй: 1) S8 ба O2 2) Fe ба NaCl 3) CO ба Mg 4) Na2CO3 ба I2 32. молекулын бүтэц нь 1) озон 2) барийн исэл 3) бал чулуу 4) калийн сульфид 33. Энгийн бодисын атомын болор тор: 1) алмаз 2) зэс 3) фтор 4) цагаан тугалга 34. тухайн бодис нь молекул бол зөвхөн 1) алмаз 2) хоолны давс 3) цахиур 4) азот 35. Ионы болор тор нь 1) ус 2) натрийн фтор 3) мөнгө 4) бром 36. Ижил төрлийн болор тортой энгийн бодисууд нь 1) жижиг үе 3) хоёрдогч дэд бүлгүүд 2) үндсэн дэд бүлгүүд 4) том үеүүд 37. Алмазын бүтэцтэй төстэй болор бүтэц нь: 1) цахиур SiO2 2) натрийн исэл Na2O 3) нүүрстөрөгчийн исэл(II) CO 4) цагаан фосфор Р4 38. Фосфин РН3 нь хий. Түүний болор тор нь 1) атомын 2) молекулын 3) ионы 4) металлын 39. Кристалууд нь молекулуудаас тогтдог. 1) элсэн чихэр 2) давс 3) алмаз 4) мөнгө 40. 1) элсэн чихэр 2) натрийн гидроксидын талстууд 3) алмаз 4) мөнгө нь эсрэг цэнэгтэй ионуудаас бүрддэг 41. Натрийн нитратын талстыг ямар хэсгүүд үүсгэдэг вэ? 1) Na, N, O атомууд 3) Na+, NO3+ 5+ ионууд 22) Na, N, O ионууд 4) NaNO3 молекулууд 42. Бодисын бүтэц, шинж чанарын хамаарлын талаарх дүгнэлтийн зөв эсэхийг үнэл. A. Молекулын бүтэцтэй бодисуудаас ердийн нөхцөлд хий, шингэн, хатуу бодисууд байдаг. B. Атомын болор тортой бодисууд энгийн нөхцөлд хатуу байдаг. 1) зөвхөн А үнэн 2) зөвхөн В үнэн 3) хоёр дүгнэлт хоёулаа зөв 4) хоёр дүгнэлт буруу 43. Бодисын бүтэц, шинж чанарын хамаарлын талаарх дүгнэлтийн зөв эсэхийг үнэлнэ үү: А. болор дахь хэсгүүдийн хооронд хүчтэй химийн холбоо үүссэн тохиолдолд бодис нь галд тэсвэртэй байдаг. B. Бүх хатуу бодис молекул бус бүтэцтэй 1) зөвхөн А үнэн 2) зөвхөн В үнэн 3) хоёр дүгнэлт зөв 4) хоёр дүгнэлт буруу 44. Дараах өгүүлбэрүүдийн аль нь үнэн вэ: A. молекулын тор нь бага хайлах цэг, бага цахилгаан дамжуулах чадвартай. B. Атомын тортой бодисууд нь хуванцар бөгөөд цахилгаан дамжуулах чанар өндөртэй байдаг. 1) зөвхөн А үнэн 2) зөвхөн В үнэн 3) хоёр дүгнэлт хоёулаа зөв 4) хоёр дүгнэлт буруу 45. Бодис ба түүний болор торны төрлүүдийн хоорондын уялдаа холбоог тогтоо. БОЛОР СҮРЭЭНИЙ БОДИСЫН ТӨРӨЛ 1) хоолны давс A) молекул 2) мөнгө B) ионы 3) нүүрстөрөгчийн давхар исэл C) атомын 4) бал чулуу D) металл 5) глюкоз 46. Кристал торны төрөл ба бодисын шинж чанарын хоорондын уялдаа холбоог тогтоо. . ТОРООНЫ БОДИСЫН БОЛОР ШИНЖИЙН ТӨРӨЛ A) ион 1) хатуу, галд тэсвэртэй, усанд уусдаггүй B) металл 2) хэврэг, хайлдаг, цахилгаан гүйдэл дамжуулахгүй C) атомын 3) хуванцар, өөр өөр хайлах цэгтэй, цахилгаан гүйдэл дамжуулдаг D) молекул 4 ) хатуу, галд тэсвэртэй, усанд сайн уусдаг 47. Химийн холбоосын урт багассанаар тодорхойлогддог цувралыг заана уу 1) SiCl4, MgCl2, AlCl3, NaCl 2) NaCl, MgCl2, SiCl4, AlCl3 3) NaCl , SiCl4, MgCl2, AlCl3 4) NaCl, MgCl2, AlCl3, SiCl4 48. Бодисын бүтэц, шинж чанаруудын хоорондын хамаарлын талаархи дүгнэлтийн зөв байдлыг үнэлэх. A. Талст дахь бөөмсийн хооронд хүчтэй химийн холбоо байвал бодис амархан ууршдаг. B. Бүх хий нь молекулын бүтэцтэй. 1) зөвхөн А үнэн 2) зөвхөн В үнэн 3) хоёр дүгнэлт зөв 4) хоёр дүгнэлт буруу

Лекц 7
Бодисын шинж чанаруудын хамаарал
барилгууд. Химийн холбоо. Үндсэн
химийн бондын төрлүүд.
Хамрах асуудлууд:
1. Материйн зохион байгуулалтын түвшин. Бүтцийн шатлал.
2. Молекул ба молекул бус бүтцийн бодисууд.
3.
4. Химийн холбоо үүсэх шалтгаанууд.
5. Ковалентын холбоо: үүсэх механизм, арга
атомын тойрог замын давхцал, туйлшрал, диполь момент
молекулууд.
6. Ионы холбоо.
7. Туйлын ковалент ба ионы холбоог харьцуулах.
8. Ковалент туйлтай бодисын шинж чанарыг харьцуулах ба
ионы холбоо.
9. Металл холболт.
10. Молекул хоорондын харилцан үйлчлэл.

Бодис (70 сая гаруй)
Та бодис бүрийн талаар юу мэдэх хэрэгтэй вэ?
Томъёо (энэ нь юунаас бүрддэг)
Бүтэц (энэ нь хэрхэн ажилладаг)
Физик шинж чанар
Химийн шинж чанар
Олж авах аргууд
(лаборатори ба үйлдвэрлэлийн)
6. Практик хэрэглээ
1.
2.
3.
4.
5.

Материйн бүтцийн шатлал
Бүх бодисууд
бүрдэнэ
атомууд, гэхдээ тийм биш
бүх зүйл нь
молекулууд.
Атом
Молекул
Бүх бодисын хувьд
Зөвхөн бодисын хувьд
молекул
барилгууд
Нано түвшин
Бүх бодисын хувьд
Эзлэхүүн (макро)
түвшин
Бүх бодисын хувьд
Бүх 4 түвшин нь химийн судалгааны объект юм

Молекулын бодисууд
ба молекул бус бүтэц

Бодис
Молекул
барилгууд
Молекул бус
барилгууд
Молекулуудаас бүрддэг
Атомуудаас бүрддэг
эсвэл ионууд
H2O, CO2, HNO3, C60,
бараг бүх байгууллага. бодисууд
Алмаз, бал чулуу, SiO2,
металл, давс
Томъёо нь тусгадаг
молекулын найрлага
Томъёо нь найрлагыг тусгасан болно
томъёоны нэгж

Бодис
Натрийн хлорид
Томъёоны нэгж NaCl

Бодис
Цахиурын давхар исэл
Томъёоны нэгж SiO2
Ферсманы эрдэс судлалын музей нь Нескучный цэцэрлэгт хүрээлэнгийн үүдний ойролцоо байрладаг.
Хаяг: Москва, Ленинскийн өргөн чөлөө, 18-р байр, 2-р байр.

Төрөл бүрийн химийн бүтэц.
түлш
C5H6
Коронен
(супербензол)
C24H12
кавитанд
C36H32O8

Төрөл бүрийн химийн бүтэц.
катен

Төрөл бүрийн химийн бүтэц.
катен

Төрөл бүрийн химийн бүтэц.
Мобиусын зурвас

Молекул
Молекул нь хэд хэдэн хэсгээс бүрдсэн тогтвортой систем юм
атомын цөм ба электронууд.
Атомууд үүсэх замаар молекулуудад нэгддэг
химийн холбоо.
-аас молекул үүсэх гол хөдөлгөгч хүч
атомууд - нийт энергийн бууралт.
Молекулууд нь геометрийн хэлбэртэй байдаг
бөөм хоорондын зай, бонд хоорондын өнцөг.

Гол хөдөлгөгч хүч
химийн холбоо үүсэх
бодисын хэсгүүдийн хооронд -
нийт эрчим хүчний бууралт
системүүд.

Химийн үндсэн төрлүүд
холболтууд:
1.Ионы
2. Ковалент
3. Металл
Үндсэн хоорондын молекул
харилцан үйлчлэл:
1. Устөрөгчийн холбоо
2. Ван дер Ваалсын холболтууд

Ионы холбоо
Хэрэв бонд нь эрс ялгаатай атомууд үүссэн бол
электрон сөрөг утгууд (ΔOOE ≥ 1.7),
хуваалцсан электрон хос бараг бүрэн
илүү электрон сөрөг рүү шилждэг
атом.
Na Cl
OEO 0.9 3.16
∆ 2,26
+На
Анион
:Хэлэлцэх
Ионуудын хоорондох химийн холбоо үүсдэг
цахилгаан статик таталцлын улмаас
ион гэж нэрлэдэг.

Ионы холбоо
Кулоны потенциал бөмбөрцөг хэлбэртэй
тэгш хэмтэй, бүх чиглэлд чиглэсэн,
тиймээс ионы холбоо нь чиглэлгүй байдаг.
Кулоны потенциал байхгүй
тоо хэмжээний хязгаарлалт
эсрэг ион нэмсэн -
иймээс ионы холбоо үүсдэг
ханашгүй.

Ионы холбоо
Ионы холболтын төрөлтэй нэгдлүүд
хатуу, маш сайн уусдаг
туйлын уусгагч, өндөр
хайлах ба буцлах цэгүүд.

Ионы холбоо
Муруй I: ионы таталцал хэрэв
тэд төлөөлөх үү
цэгийн төлбөр.
Муруй II: бөөмийн түлхэлт
ионуудын ойролцоо байгаа тохиолдолд.
Муруй III: хамгийн бага энерги E0 at
муруйтай тохирч байна
ионы тэнцвэрт байдал
хосууд, дотор нь хүчнүүд
электронуудыг цөмд татах
хүчээр нөхөн төлдөг
өөр хоорондоо бөөмийг түлхэх
зай r0,

Молекул дахь химийн холбоо
Молекул дахь химийн холбоог дараах байдлаар тодорхойлж болно
хоёр аргын байрлал:
- валентийн бондын арга, MBC
- молекулын тойрог замын арга, MMO

Валент холболтын арга
Хайтлер-Лондонгийн онол
МЭӨ аргын үндсэн заалтууд:
1. Бонд нь эсрэг талын хоёр электроноос үүсдэг
эргэлдэж, долгионы долгион давхцдаг
функцууд ба хоорондын электрон нягт
цөм.
2. Холболт нь хамгийн их чиглэлд локалчлагдсан
электронуудын давхардсан Ψ функцууд. Илүү хүчтэй
давхцах тусам холбоо илүү хүчтэй болно.


dsv - урт
харилцаа холбоо;
ESV - эрчим хүч
харилцаа холбоо.

Устөрөгчийн молекул үүсэх:
N· + ·N → N:N
Хоёр атом нэгдэх үед
татах хүч үүсдэг ба
зэвүүцэл:
1) таталцал: "электрон-цөм"
хөрш атомууд;
2) түлхэлт: "цөм цөм",
"электрон-электрон" хөрш
атомууд.

Устөрөгчийн молекул үүсэх:
Молекул
хоёр электрон үүл,
хамгийн их байх
электрон нягт.

Химийн холбоог нийтлэг аргаар гүйцэтгэдэг
электрон хосыг ковалент гэж нэрлэдэг.
Хуваалцсан электрон хосыг хоёроор үүсгэж болно
арга замууд:
1) хоёр хосгүй электронуудын нэгдлийн үр дүнд:
2) хуваагдаагүй нийгэмшсэний үр дүнд
нэг атомын электрон хос (донор) ба хоосон
өөр нэг тойрог зам (хүлээн авагч).
Ковалентын холбоо үүсэх хоёр механизм:
солилцоо ба донор хүлээн авагч.




шугамын дагуу харилцааны нягтрал үүсдэг;
атомын төвүүдийг (цөм) холбох, дараа нь энэ
давхцлыг σ-холболт гэж нэрлэдэг:

Атомын орбиталуудыг давхцуулах арга
ковалент холбоо үүсэх
Хамгийн их электрон үүсэх бол
Бондын нягтрал нь хоёр талдаа үүсдэг
атомын (цөм) төвүүдийг холбосон шугам, дараа нь
Ийм давхцлыг π-бонд гэж нэрлэдэг:

Туйлт ба туйлшгүй ковалент холбоо
1) Хэрэв холбоо нь ижил атомуудаар үүсгэгдсэн бол,
тархсан хоёр электрон холбооны үүл
тэдгээрийн цөмийн хооронд тэгш хэмтэй орон зай - ийм
холбоог туйлшралгүй гэж нэрлэдэг: H2, Cl2, N2.
2) хэрэв холбоо нь өөр өөр атомуудаар үүсгэгдсэн бол холбоо нь үүлэрхэг
илүү электрон сөрөг атом руу шилжсэн
- ийм холбоог туйл гэж нэрлэдэг: HCl, NH3, CO2.

Туйлт ковалент холбоо
Холболтын диполь момент
Диполь
H+δCl-δ эсвэл H+0.18Cl-0.18
±δ нь үр дүнтэй байдаг
атомын цэнэг, бутархай
үнэмлэхүй төлбөр
электрон.


Исэлдэлтийн төлөвтэй андуурч болохгүй!
л
Үр дүнтэй цэнэг ба диполь урттай бүтээгдэхүүн
диполийн цахилгаан момент гэж нэрлэдэг: μ = δl
Энэ нь вектор хэмжигдэхүүн юм: эерэгээс чиглэсэн
сөрөг хүртэл цэнэглэнэ.

Туйлт ковалент холбоо
Молекулын диполь момент
Молекулын диполь момент нь нийлбэртэй тэнцүү байна
харгалзан бондын диполь моментийн векторууд
ганц электрон хосууд.
Диполь моментийн нэгж
нь Debye: 1D = 3.3·10-30 С·м.

Туйлт ковалент холбоо
Молекулын диполь момент
μ = δl бүтээгдэхүүнд хоёр хэмжигдэхүүн нь эсрэгээрээ байна.
Тиймээс бид шалтгааныг сайтар хянаж байх ёстой
өөрчлөлт μ.
Жишээлбэл,
CsF
CsCl
24
31
δ "алдсан" l
CsI
HF
HCl
HBr
Сайн уу
37
5,73
3,24
2,97
1,14
эсрэгээр

Туйлт ковалент холбоо
Молекулын диполь момент
Хэрэв молекул туйлшгүй байж болох уу
Түүний доторх бүх холболтууд туйлтай юу?
AB төрлийн молекулууд нь үргэлж туйлтай байдаг.
AB2 төрлийн молекулууд нь туйлын болон хоёулаа байж болно
туйлшралгүй ...
H2O
ТУХАЙ
Н
CO2
μ>0
Н
ТУХАЙ
ХАМТ
μ=0
ТУХАЙ

Туйлт ковалент холбоо
Гурав ба түүнээс дээш атомаас бүрдэх молекулууд
(AB2, AB3, AB4, AB5, AB6) ,
тэгш хэмтэй бол туйлшралгүй байж болно.
Диполь момент байгаа нь юу нөлөөлдөг вэ?
молекулууд?
Молекул хоорондын харилцан үйлчлэл байдаг ба
Үүний үр дүнд бодисын нягтрал нэмэгдэж,
хайлах температур ба буцлах температур.

Ионы болон ковалент туйлын холбоог харьцуулах
Ерөнхий: ерөнхий боловсрол
электрон хос.
Ялгаа: зэрэг
ерөнхий нүүлгэн шилжүүлэлт
электрон хос
(бондын туйлшрал).
Ионы холбоог хэт туйлшрал гэж үзэх хэрэгтэй
туйлын ковалент бондын тохиолдол.


туйлын холбоо
Ковалент холбоо: ханасан ба чиглүүлсэн
Ханалт (хамгийн их валент) -
атом үүсэх чадвараар тодорхойлогддог
хязгаарлагдмал тооны холболт (хоёуланг нь харгалзан үзнэ
үүсэх механизм).
Бондын чиглэлийг бондын өнцгөөр тодорхойлдог бөгөөд үүнээс хамаарна
төв атомын орбиталуудын эрлийзжүүлэлтийн төрөл.
Ионы холбоо: ханаагүй ба чиглэлгүй.

Ион ба ковалент шинж чанаруудын харьцуулалт
туйлын холбоо
Бондын чиглэлийг холбох өнцгөөр тодорхойлно.
Бондын өнцгийг туршилтаар эсвэл
эрлийзжүүлэлтийн онол дээр үндэслэн таамагласан
Л.Поллингийн атомын орбитал буюу онол
Гиллеспи.
Энэ талаар илүү дэлгэрэнгүйг семинаруудаас үзнэ үү.


ковалент холбоо
Ковалент холбоо
Атомын талстууд
Атомуудын хооронд
болор өөрөө
Өндөр хатуулаг
өндөр tº хайлах, буцалгана
муу дулаан ба
цахилгаан дамжуулах чанар
Молекулын талстууд
Атомуудын хооронд
молекулд
Дунд зэргийн зөөлөн байдал
нэлээд бага
хайлах, буцалгах
муу дулаан ба
Цахилгаан дамжуулах чанар
Усанд уусдаггүй

Ионы болон бодисын шинж чанарыг харьцуулах
ковалент холбоо
молекулын талст
Хайлах цэг 112.85 ° C

Ионы болон бодисын шинж чанарыг харьцуулах
ковалент холбоо
Атомын ковалент талст
Хайлах цэг ≈ 3700 ° C

Ионы болон бодисын шинж чанарыг харьцуулах
ковалент холбоо
Ионы холбоо
ионуудын хооронд
болор хэлбэрээр
хатуулаг ба хэврэг байдал
өндөр хайлах цэг
дулаан болон цахилгаан дамжуулах чанар муу
Усанд уусдаг

Ионы болон бодисын шинж чанарыг харьцуулах
ковалент холбоо
Ионы болор
Хайлах цэг ≈ 800 ° C

Металл холболт
Металлын холбоог электронууд гүйцэтгэдэг.
бүх атомуудад нэгэн зэрэг хамаарах.
Электрон нягт
"электрон хий"-ийн орон зайг алдагдуулж байна.
Онцлог шинж чанартай
металл гялалзах
Хуванцар
Уян хатан байдал
Өндөр дулаан ба
цахилгаан дамжуулах чанар
Хайлах цэгүүд
маш өөр.

Молекул хоорондын холбоо.
1. Устөрөгчийн холбоо
Нэгийн устөрөгчийн атом (+) хоорондын таталцал
молекул ба өөр молекулын F, O, N (-) атом
Ф
Ф
Х
Х
Х
Х
Ф
Ф
О
H3C
Х
Ф
C
Х
Полимер
(HF) n
О
C
О
Х
CH3
Димер
цууны хүчил
О
Устөрөгчийн холбоо нь тус тусдаа сул,
гэхдээ хамтдаа хүчтэй

Молекул хоорондын холбоо.
2. ДНХ дахь устөрөгчийн холбоо

Молекул хоорондын холбоо.
3. Усан дахь устөрөгчийн холбоо
шингэн ус
мөс

Молекул хоорондын холбоо.
4. Устөрөгчийн холбоо үүсэх
ус
шингэн ус
хувиргалт
мөс рүү ус хийнэ

Молекул хоорондын холбоо.
5. Ван дер Ваалсын холболтууд
Молекулуудын хооронд устөрөгчийн холбоо байхгүй байсан ч,
молекулууд үргэлж бие биедээ татагддаг.
Молекулын диполуудын хоорондох таталцлыг ван дер Ваалсын холболт гэж нэрлэдэг.
Таталцал илүү хүчтэй байх тусам:
1) туйлшрал; 2) молекулын хэмжээ.
Жишээ нь: метан (CH4) – хий, бензол (C6H6) – шингэн
Хамгийн сул c-d-v холбоо нь молекулуудын хооронд байдаг
H2 (mp. –259 oC, bp. –253 oC).
Молекулуудын харилцан үйлчлэл нь атомуудын хоорондын холбооноос хэд дахин сул байдаг.
Ekow(Cl–Cl) = 244 кЖ/моль, Evdv (Cl2–Cl2) = 25 кЖ/моль
гэхдээ яг энэ нь бодисын шингэн ба хатуу төлөв байдлыг баталгаажуулдаг

Лекцэнд профессорын материалыг ашигласан
Москвагийн Улсын Их Сургуулийн Химийн факультет. Ломоносов
Еремин Вадим Владимирович
Баярлалаа
таны анхааралд!