Структурная химия.

Химическая связь – это взаимодействие двух атомов, осуществляемой путем обмена электронами. При образовании химической связи атомы стремятся приобрести устойчивую восьмиэлектронную (октет) или двухэлектронную (дублет) оболочки. Различают следующие виды химической связи:

1. Ковалентная связь – связь, осуществляемая за счет образования электронной пары, принадлежащей обоим атомам. Различают обменный и донорно-акцепторный механизм образования ковалентной связи.

Обменный механизм: каждый атом дает по одному неспаренному электрону в общую электронную пару.

Донорно-акцепторный механизм: один атом предоставляет электронную пару, второй – свободную орбиталь для этой пары.

Если электронная плотность расположена симметрично между атомами, ковалентная связь называется неполярной. Если электронная плотность смещена в сторону одного из атомов, то ковалентная связь называется полярной. Полярность связи тем больше, чем больше разность электроотрицательностей атомов.

Электроотрицательность – это способность атома притягивать электронную плотность от других атомов. Самый электроотрицательный элемент – фтор, самый электроположительный – цезий.

3. Ионная связь. Если разность электроотрицательностей атомов велика, то электронная пара, осуществляющая связь, переходит к одному из атомов, и оба атома превращаются в ионы. Химическая связь между ионами, осуществляемая за счет электростатического притяжения, называется ионной связью.

4. Водородная связь – это связь между положительно заряженным атомом водорода одной молекулы и отрицательно заряженным атомом другой молекулы. Водородная связь имеет частично электростатический, частично донорно-акцепторный характер.

5. Металлическая связь. Валентные электроны металлов достаточно слабо связаны со своими ядрами и могут легко отрываться от них. Поэтому металл содержит ряд положительных ионов, расположенных в определенных положениях кристаллической решетки, и большое количество электронов, свободно перемещающихся по всему кристаллу. Электроны в металле осуществляют связь между всеми атомами металла.

Валентность – число химических связей, образованных данным атомом в соединении. Это понятие применимо только к соединениям с ковалентной связью или к молекулам в газовой фазе.

Степень окисления – условный заряд атома в молекуле, вычисленный в предположении, что все связи имеют ионный характер.

Правила определения степеней окисления.

1. Степень окисления элемента в простом веществе равна 0.

2. Степень окисления фтора во всех соединениях, кроме F₂, равна -1.

3. Степень окисления кислорода во всех соединениях, кроме О₂, О₃, F₂O и перекисных соединений, равна -2.

4. Степень окисления водорода равна +1, если в соединении есть хотя бы один неметалл; -1 в соединениях с металлами (гидридах); 0 в Н₂.

5. Степень окисления металлов всегда положительна (кроме простых веществ). Степень окисления металлов главных подгрупп всегда равна номеру группы. Степень окисления металлов побочных подгрупп может принимать разные значения.

6. Максимальная положительная степень окисления равна номеру группы (исключения – Cu⁺², Au⁺³). Минимальная степень окисления равна номеру группы минус восемь.

7. Сумма степеней атомов в молекуле (ионе) равна 0 (заряду иона).