Вещество Энергия Структура и превращения Часть III Молекулы

Вещество Энергия Структура и превращения Часть III Молекулы. Связь.

События в жизни атома Связь Ядерные превращения Можно связаться с другими атомами в молекулы. При этом можно отдавать, объединять или забирать себе электроны Можно изменить число нуклонов в ядре и стать другим атомом. Изменения, когда атомы остаются собой, а вот молекулы на их основе собираются разные называют химическими реакциями. Изменения, когда атомы перестают быть собой (обычно). Иногда просто сбрасывают энергию. Называют это распадом. Аннигиляция Можно встретить античастицу и перевести всю свою массу в энергию БАБАХ Серьезно, ну что тут еще скажешь.

Связь между атомами • Атомы могут объединяться в молекулы. • Молекулы – это уже «кирпичики» конкретного вещества, а не элемента. • Любой атом стремится стать «как благородный газ» , то есть иметь 2 или 8 электронов на внешней орбитали. Два атома водорода делают свои электроны «общими» , таким образом каждый из них имеет электронную оболочку как у гелия. • Атомы притягиваются друг к другу на дальних расстояниях. • Атомы отталкиваются друг от друга на близких расстояниях.

Электронные пары • Электронная «пара» – это два электрона в одной «ячейке» распределения по орбиталям. • Если электрон не спарен – он хочет это сделать. • Например у кислорода есть два неспаренных электрона. • Способность образовывать связи – то есть или делиться электроном или отдавать электрон или принимать электрон – валентность. • Число неспаренных электронов может изменяться, то есть для одного элемента может быть возможно несколько вариантов валентности.

Электронные пары • Неспаренный электрон обозначают точкой • Электронную пару – двумя точками рядом • А связь – чертой. Связь в данном случае – это созданная электронная пара, в которую вошли по одному из неспаренных электронов от каждого атома. • Атомы могут создавать как одну, так и несколько общих пар электронов. • Если пар несколько – появляются кратные связи – двойные или тройные.

Виды связей Ионная «Противоположности притягиваются!» Na. Cl Металлическая «Отпустим свои электроны на волю!» Fe Водородная «Мы уже связаны другими узами, но нас все равно тянет друг к другу…» H 2 O*H 2 O Ковалентная «Сделаем наши электроны общими!» HCl

Ковалентная связь • Один атом хочет еще один (или даже больше) электрон, и второй тоже. • Они ОБЪЕДИНЯЮТ электроны и те становятся общими. • Это самые прочные связи. • Могут быть как между одинаковыми, так и между разными атомами.

Сближение атомов Образуя связь, атомы сближаются, пока это дает выигрыш в энергии. Почему? Потому что положительно заряженное ядро одного атома и отрицательно заряженное электронное облако другого притягиваются. Но если атомы СЛИШКОМ близко – начинает преобладать отталкивание двух ядер и двух электронных оболочек. Для каждой молекулы характерна определенная длина связи и определенная энергия. Энергия, которую надо приложить, чтобы связь разорвать.

Полярность молекул • Если в составе молекулы одинаковые атомы, связь скорее всего будет НЕПОЛЯРНОЙ. • Электрона проводят равное время у каждого из ядер. • Нельзя сказать, что у такой связи будет место, где «скапливается» отрицательный или положительный заряд.

Полярность молекул • Если в составе молекулы разные атомы, связь скорее всего будет ПОЛЯРНОЙ. • Электроны тяготеют к самому крупному ядру. • У связи будут явно выраженные полюса.

Полярность молекул • Полярная связь НЕ ЗАЧИТ обязательно полярная молекула!!! • Неполярными могут быть и крупные молекулы – жиры, спирты. • Полярными могут быть и крупные молекулы – аминокислоты, белки.

Ионная связь • Один атом хочет электрон, а второй хочет избавиться от него. • Всегда полярные молекулы. • Легко растворяются в воде (подобное в подобном) • Связь за счет электростатических сил.

Металлическая связь • Ядра жестко закреплены в узлах решетки. • Электроны же наоборот, свободны. • Электроны играют роль «цемента» , удерживая вместе положительные ионы. Электроны удерживаются ядрами в пределах кристаллической решётки и не могут её покинуть.

Водородная связь Могут возникать, если кто-то «оттаскивает» у водорода электрон – как, например, кислород. • Слабые связи между МОЛЕКУЛАМИ. • Связывают молекулы воды в кластеры. • Связывают две цепочки ДНК между собой.