Вы вошли как ГостьПриветствую Вас, Гость
Главная » 2013 » Июль » 10 » 10. Классы химических соединений
15:28
10. Классы химических соединений

Итак, мы уже коснулись некоторого ряда химических соединений, необходимо как-то упорядочить их по общим признакам. Так сказать, распределить на классы.

Первый класс химических соединений, это так называемые, простые вещества. Они состоят из атомов одного вида, и не имеют смещения электронной плотности по линии связи. Примеры: сера S8o, кислород О2o, карбин (аллотропная форма углерода) С4o и др. Аллотропия – явление существования нескольких форм одного и того же простого вещества, существенно отличающегося по химическим и физико-механическим свойствам. Аллотропные формы отличаются структурой и формой молекул. Металлы, как не образующие молекул, записывают по одному: Mgo, Cao, Feo и тд. Заряд "0” означает, в данных случаях, не только электронейтральность молекул, но и отсутствие смещения электронной плотности.

Следующий класс соединений – оксиды, они бывают кислотными, основными и амфотерными. Оксиды это соединения данного элемента с кислородом. Кислотные оксиды – это оксиды всех неметаллов и высшие (метал в них имеет максимальную валентность) оксиды некоторых переходных металлов (например Mn2O7, CrO3, V2О5 и др.). При реакции с водой кислотные оксиды образуют кислоты.

Основные оксиды – большинство оксидов металлов, при реакции с водой дают основания или, даже щелочи.

Амфотерные оксиды – ведут себя как основные оксиды, если реагируют с кислотами, и как кислотные оксиды, если реагируют со щелочами. Связь кислород-метал не очень полярная. Амфотерные гидроксиды ведут себя и как кислоты и как основания, в зависимости от кислотности или основности среды.

Кислоты – соединения, при диссоциации (распаде нейтральных молекул на ионы, сумма зарядов которых равна нулю) которых в растворителях (например, воде), получаются протоны водорода (Н+) и кислотные остатки (анионы). Кислоты подразделяют на кислород содержащие и бескислородные. Чем более ионной является связь на границе катиона водорода и аниона кислотного остатка, тем сильнее кислота.

Основания – при диссоциации в растворителе (только полярном) образуют гидроксильные группы (ОН-) и катионы металла. Чем более ионной является связь на границе иона метала и ОН-, тем сильнее основание. Сильные основания (легко распадаются при диссоциации) называют щелочи.

Соли – состоят из катионов металлов и кислотных остатков, в растворителе диссоциируют на 100%, являясь классическим примером электролитов. Электролиты – соединения, растворы и расплавы которых легко проводят электрический ток. В солях реализуется только ионная связь на границе иона металла и аниона кислотного остатка.

Комплексные соединения пока рассматривать не будем, потом поговорим о них отдельно.

Для большей наглядности, на рисунке 1 представлен в общем виде ряд электроотрицательности химических элементов. Как мы уже говорили, самый электроотрицательный элемент это фтор, за ним следует кислород, затем хлор, бром, йод, астат, азот и сера почти равны. Далее следуют остальные неметаллы, завершается ряд мышьяком и селеном; у последних даже несколько выражены металлические свойства. Далее идет водород, затем переходные металлы, щелочноземельные и, наконец, щелочные металлы.

Рисунок 1.

Те элементы, что стоят в ряду левее водорода, слабее держат свои электроны, и при образовании связи с водородом образуют гидриды металлов. Общий вид гидридов металлов МеНn где n – валентность металла (иначе, количество электронов, которое один атом металла отдал атомам водорода). Можно выделить гидриды металлов в отдельный класс соединений, но обычно этого не делают, приобщая их к солям (анион в этом случае Н-, это, пожалуй, единственный анион, не имеющий кислоты). Все гидриды разрушаются любой кислотой, в том числе водой, с интенсивным выделением водорода.

Следует отметить, что вначале записывают положительно заряженные элементы (катионы), а отрицательно заряженные элементы (анионы) в конце формулы.

Если химическая связь образованна атомом водорода и любым другим неметаллом, то водород отдаст свой электрон, превратившись в протон водорода Н+. Такие соединения имеют кислотные свойства. Причем, чем дальше от водорода стоит этот неметалл, тем полярнее связь, следовательно, сильнее кислота (исключения - вода и фторид водорода).

При образовании химической связи между любым металлом и любым неметаллом, получается соль. Исключение: соединения металлов с кислородом – оксиды. Таким образом, вода – слабая кислота, ее "солями” были бы оксиды, если бы их не вынесли в отдельный класс соединений.

Во всем ряду соблюдается правило: если два элемента образуют связь, то элемент, стоящий левее отдает свои валентные электроны элементу, стоящему правее. Чем дальше элементы в этом ряду стоят друг от друга, тем полярнее их связь. Если элементы по разные стороны от водорода, то связь – ионная. Если оба элемента левее водорода, то связь – металлическая. Если оба стоят правее водорода, то связь – ковалентная полярная. И наконец, если оба атома одного вида и являются неметаллами связь – ковалентная неполярная.

Необходимо отметить, в любой молекуле наиболее вероятно образование химической связи между атомами, имеющими максимальную разницу в электроотрицательности. Например: в оксиде алюминия, ни в коем случае не будет связи между двумя атомами алюминия; а в хромовой кислоте невозможно существование связи хром-водород, так же, как и в гидроксидах металлов.

Категория: Фундамент | Просмотров: 2855 | Добавил: Chemadm | Теги: Химическая связь, строение вещества, строение молекул, типы связей | Рейтинг: 4.5/24
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]