Металлические и молекулярные связи
Металлические и молекулярные связи Металлические облигации
Связь, которая удерживает атомы металла вместе, называется «металлическая связь ». В металлах;
- Количество валентных электронов меньше числа валентных орбиталей. Итак, у них много пустых валентных орбиталей.
- Их энергии ионизации малы, и они слабо притягиваются ядром.
Валентные электроны металлов могут перейти на валентные орбитали другого атома. Это свободное движение электронов делает металлы хорошим проводником электричества и тепла. Все валентные электроны металлов могут вести себя так.
- В периодической таблице, когда мы идем сверху вниз в группе металлов, прочность металлической связи и температура плавления уменьшаются.
- В периодической таблице, когда мы идем слева направо в тот же период, прочность металлической связи и температура плавления увеличиваются.
Молекулярные связи
Атомы, связанные с ковалентными связями, производят молекулы, и эти молекулы притягивают друг друга и образуют вторичные связи. Молекулярные связи определяют физические свойства, такие как температура плавления, температура кипения вещества. Кроме того, они также определяют физическое состояние вещей. Мы исследуем эти связи под тремя названиями: связь Вандера-Ваальса, диполь-дипольные взаимодействия и водородная связь.
1) Облигации Ван-дер-Ваальса:
Мы видим эти связи в молекулах, имеющих 100% неполярных связей, таких как, I2, Cl2, H2, и молекулах, имеющих полярные связи, но неполярных молекул, таких как CO2. Когда неполярные молекулы, такие как СО2, становятся ближе, они отталкиваются друг от друга, и симметрия молекулы нарушается. И тогда в молекуле образуются положительные и отрицательные диполи. Мгновенное притяжение этих диполей друг к другу называется «связи Ван-дер-Ваальса ». Увеличение молярной массы увеличивает прочность ван-дер-ваальсовых связей.
2) Диполь-дипольное взаимодействие:
Этот тип связи наблюдается между полярными молекулами в твердой и жидкой фазах, таких как HCl, SO2, H2S, PH3. Поскольку в полярных молекулах отсутствует симметрия, существуют полюса, имеющие отрицательный и положительный заряд. Притяжение между этими полюсами в молекуле называется «диполь-дипольное взаимодействие ». Эти силы не являются временными, как в случае связей Ва-дер-Ваальса. Таким образом, диполь-дипольные взаимодействия сильнее, чем ван-дер-ваальсовых связей. Молекулы, имеющие более близкие молярные массы, имеют разные точки кипения. Полярные молекулы имеют более высокую температуру кипения, чем неполярные молекулы из-за сил диполь-дипольных взаимодействий.
3) Водородные связи:
Химические связи, образующиеся между Н и атомами, обладающими высокой электроотрицательностью, такими как F, N O, сильнее, чем диполь-дипольные взаимодействия. Мы можем объяснить это;
Поскольку О имеет высокую электроотрицательность, он сильно притягивает Н в связи Н-О, и эти связи называются «водородной связью ». Другими словами, притяжение между атомом Н одной молекулы и атомом О другой молекулы называется водородной связью. Мы можем показать схему водородной связи в воде, как показано ниже;
Соединения, включающие водородные связи, имеют более высокие температуры кипения и плавления, чем соединения, имеющие ван-дер-ваальсовые связи и диполь-дипольные взаимодействия.
Облигации в твердом состоянии:
Мы можем анализировать связи в твердых телах по четырем категориям.
1) Ионные твердые вещества:
Твердые вещества, которые связаны с ионными связями, называют ионными твердыми веществами. Oни ;
- имеют высокие температуры плавления
- не проводят электричество в твердой фазе, но в жидкой фазе и растворах они проводят электрический ток
- являются твердыми и хрупкими, и они не могут быть сформированы
- может растворяться в полярных растворителях, таких как вода, но не может растворяться в неполярных растворителях, таких как CCl4.
2) Ковалентные твердые вещества:
Это огромные молекулы, образованные ковалентными связями. алмаз, графит, SiC являются примерами ковалентных твердых тел. Они;имеют слишком высокие точки плавления
- слишком твердые и хрупкие
- не проводить электрический ток
- не растворяет любое вещество полярное или неполярное
3) Молекулярные твердые вещества:
Это твердые вещества, включая ван-дер-ваальсовые связи, диполь-дипольные взаимодействия или водородные связи. Oни;
- имеют низкие температуры плавления
- может легко сублимировать
- хрупки
- не проводят электрический ток в твердой и жидкой фазах, но когда они растворяются в воде, они производят ионы и проводят электричество
- имеют различную изменяющуюся растворимость в зависимости от связей растворителя, полярности растворителя и т. д.
4) металлические твердые вещества:
Металлы, включая металлические связи, производят эту группу. Это затвердевание можно увидеть во всех чистых металлах и сплавах. Fe, Au, Ag, Cr - некоторые распространенные примеры металлических твердых веществ. Oни;
- являются хорошими проводниками тепла и электрического тока
- пластичны
- имеют низкие температуры плавления
- может растворяться только в других металлах