На головну

Вплив водневої зв'язку на фізичні і хімічні властивості водневих з'єднань.

  1. I. Процес об'єднання Італії і його вплив на систему міжнародних відносин
  2. II. Процес об'єднання Німеччини і його вплив на систему міжнародних відносин
  3. U За уривчастості зв'язку діляться на безперервні і дискретні.
  4. U По ролі і місця в структурі можуть бути виділені: основні, що доповнюють, дублюючі, контрольні та коригувальні зв'язку.
  5. U За характером впливу виділяють позитивні, негативні і нейтральні зв'язку.
  6. VI. Хімічні опіки.
  7. XI. Пристосування ТА ІНШІ ЕЛЕМЕНТИ, властивості. Здібностей та обдарувань АРТИСТА

Асоціація водневих з'єднань

Наявність міжмолекулярної водневого зв'язку призводить до більш-менш вираженою асоціації молекул, можливої ??в будь-якому з трьох агрегатних станів. Особливо часто відбувається асоціація молекул, що містять ОН-групи Н2О, Н2О2, Спирти, феноли, кисень неорганічні і органічні кислоти (наприклад, H2SO4 і HCOOH) .Ассоціація має місце в структурах деяких кислих солей, наприклад, у NaHCO3 і KH2PO4 , А також в рідких Фтороводород, аміаку і ціановодорода. В результаті асоціації можуть утворюватися димери, лінійні або ланцюгові полімерні частинки.

Встановлено, що в газоподібному HF існує кілька видів молекул (HF)n c n = 1-6. Серед них молекула (HF)6 особливо стійка завдяки утворенню додаткової водневого зв'язку при замиканні кільця.

Молекули HF і HCN в рідкому стані асоційовані в ланцюзі виду: (рис.24) .Фторід водню в звичайних умовах - безбарвна рідина (t кип = 19,5оС). Навіть в стані газу фторид водню складається з суміші полімерів H2F2, H3F3, H4F4, H5F5, H6F6Просте молекули HF існують лише при температурах вище 90оС. У фтороводорода відстані H- F і F...H, тобто протон розташовується посередині між іонами фтору.

 ....H-C ?N....H -C? N....H- C? N....

Мал. 24Водневі зв'язковим HF і HCN

Молекула води може утворювати чотири водневі зв'язки, так як має два атома водню і дві несвязивающіе електронні пари

(Рис.25).

рис.25 Водневі зв'язки в Н2О

Енергія водневого зв'язку для з'єднань кисню з воднем

(13-29 кДж / моль) менше, ніж енергія ковалентного зв'язку. І тим не менше, цей зв'язок обумовлює існування в парах димеризованих молекул (Н2О)2 і мурашиної кислоти. В ряду сполучень атомів НF, HO, HN, HCl, HS енергія водневого зв'язку падає внаслідок зменшення електронегативності. Вона також зменшується з підвищенням температури, тому речовини в пароподібному стані проявляють водневу зв'язок лише в незначній мірі. Більшою мірою вона характерна для речовин в рідкому і твердому станах.

Тенденція до утворення водневих зв'язків пояснює також будова гідратованого іона протона.Результати експериментів показують що в воді протон присутній як Н9О4+.Тому Схему автопротоліза води Н2Про + Н2О = Н3О+ можна розглядати лише як чисто символічну. іон Н9О4+ має пірамідальну строеніе.Центральний атом кисню пов'язаний трьома сильними водневими зв'язками з трьома молекулами води (рис.26).

рис.26 Будова іона Н9О4+

Аномалія температур плавлення і кипіння

Відомо, що сполуки водню з сильно електронегативними неметаллами, такими як F, О, N, мають аномально високі температури кипіння. Температури плавлення і кипіння з'єднань визначаються енергією міжмолекулярної взаємодії: чим вище енергія взаємодії, тим більше поглиненої енергії витрачається на подолання сил зчеплення, тим при більш високих температурах плавиться і кипить речовина. Тому сполуки, що утворюють міцні міжмолекулярні водневі зв'язки, мають аномально високими температурами плавлення і кипіння. Якщо в ряду Н2Тe - H2Se - H2S температура кипіння закономірно зменшується, то при переході від H2S до Н2Про спостерігається різкий стрибок до збільшення цієї температури. Така ж картина спостерігається і в ряду галогеноводородних кислот. Це свідчить про наявність специфічної взаємодії між молекулами Н2О, молекулами HF-освіту ассоциатов допомогою водневих зв'язків. Завдяки водневим зв'язкам молекули об'єднуються в димери і полімери. Така взаємодія має ускладнювати відрив молекул друг від друга, тобто зменшувати їх летючість, а, отже, підвищувати температуру кипіння відповідних речовин (див. табл.2).

 речовина tплоС tкипоС  речовина tплоС tкипоС
H2O  0,0  100,0  HF  -83,1  19,5
H2S  -85,5  -60,7  HCl  -112,0  -84,9
H2Se  -64,8  -41,5  HBr  -87,0  -66,8
H2Te  -49,0  -2,0  HI  -50,9  -39,4

табл.2 Температури плавлення і кипіння водневих з'єднань



Попередня   41   42   43   44   45   46   47   48   49   50   51   52   53   54   55   56   Наступна

Sp- гібридизація | Метод молекулярних орбіталей | Енергетичні діаграми двоатомних частинок, утворених елементами першого періоду | Гетероядерні двоатомних молекули утворені елементами різних періодів. | Енергетичні діаграми двоатомних частинок, утворених елементами другого періоду | багатоатомних молекули | насичуваність | Довжина і енергія зв'язку | полярність зв'язку | Поляризація і поляризованість іонів |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати