Cómo determinar la polaridad del compuesto de química. ¿Cómo determinar la polaridad de la comunicación? Polaridad directa y inversa. ¿Cuál es la polaridad de la molécula difiere de la polaridad de la comunicación?

Electricidad de los átomos de los elementos. La electronegabilidad relativa. Cambio en periodos periódicos periódicos y grupos. Polaridad de unión química, polaridad de moléculas y iones.

La electricidad (E.) es la capacidad de un átomo para cambiar los pares electrónicos a sí mismo.
Medir E.O. es la energía igual a la aritmética ½ suma de la energía de ionización I y la energía de la similitud con el electrón
E.O. \u003d ½ (I + E)

La electronegabilidad relativa. (OEO)

Fector Como el elemento EO más potente, se asigna a 4.00 en relación con el cual se consideran los otros elementos.

Cambios en sistemas periódicos periódicos y grupos.

Períodos dentro de un aumento en la carga del kernel de izquierda a derecha, aumenta la electronegabilidad.

Los más pocos El valor se observa en metales alcalinos y alcalinos.

La mayoría - halógeno.

Cuanto mayor sea la electronegabilidad, más fuerte, los elementos expresaron propiedades no metálicas.

Electricidad (χ) - fundamental propiedad quimica Atomo, la característica cuantitativa de la capacidad del átomo en la molécula para cambiar los pares electrónicos generales.

El concepto moderno de la electronegabilidad de los átomos fue introducido por el químico estadounidense L. Poling. L. Poling utilizó el concepto de electronegatividad para explicar el hecho de que la energía heteroatómica. comunicación A-B (A, B - Símbolos de cualquier elementos químicos) En general, más que el valor geométrico promedio de los bonos homoatómicos A-A y B-B.

El valor más impresionante de E.O. El flúor, y el más bajo-Tseziyy.

La definición teórica de electronegabilidad fue propuesta por el físico estadounidense R. Mullyloin. Basado en la posición obvia de que la capacidad de la molécula para atraer la carga de electrones depende de la energía de la ionización del átomo y su afinidad por el electrón, R. Mallylane introdujo una idea de la electronegatividad del átomo y como la magnitud promedio. de los electrones externos en la ionización de los estados de valencia (por ejemplo, de A- a A +) y sobre esta base sugirieron una relación muy simple para la electronegabilidad del átomo:

donde se encuentran J1A y εA, respectivamente, la energía de la ionización del átomo y su afinidad por el electrón.
Estrictamente hablando, es imposible asignar elemento de electrone permanente. La electronegabilidad del átomo depende de muchos factores, en particular, en el estado de valencia del átomo, el grado formal de oxidación, el número de coordinación, la naturaleza de los ligandos, que constituyen el entorno del átomo en el sistema molecular, y en algunos otros. EN Últimamente Cada vez más, se usa la llamada hidricultura orbital en función del tipo de orbital atómico, que participa en la formación de comunicación, y de su disposición electrónica, es decir, sobre si el orbital atómico está ocupado por un par de electrones de desigualidad, es Una vez poblada con un electrón no pareado o un vacante. Pero, a pesar de las dificultades bien conocidas en la interpretación y determinación de la electronegabilidad, siempre sigue siendo necesaria para la descripción cualitativa y la predicción de la naturaleza de los enlaces en el sistema molecular, incluida la energía de la comunicación, la distribución de la carga electrónica y el grado de carga. Iionicidad, constante de poder, etc. Actualmente, los enfoques actualmente son el enfoque de Sunderson. Este enfoque se basó en la idea de igualar la electronegatidad de los átomos en la formación de un enlace químico entre ellos. En numerosos estudios, se encontraron dependencias entre los negatantes eléctricos de Sunderson y los más importantes. propiedades fisicoquímicas conexiones inorgánicas La abrumadora mayoría de elementos de la tabla periódica. La modificación del método de Sunderson, basado en la redistribución de la electronegabilidad entre los átomos de la molécula para compuestos orgánicos, fue muy fructífera.

2) La polaridad del enlace químico, la polaridad de las moléculas y los iones.

Lo que está en el resumen y en el tutorial de polaridad se asocia con el momento del dipolo. Se reduce como resultado del desplazamiento del par electrónico en general a uno de los átomos. La polaridad también depende de la diferencia en la electronegatividad de los átomos de unión. . Cuanto mayor sea el valor de la EO. Dos átomos, especialmente polar, es él .componia entre ellos. De hecho, sobre cómo la densidad de electrones se redistribuye durante la formación de un enlace químico, hay varios tipos de ello. El evento de la polarización de la conexión de él es una transición completa. de un átomo a otro.

Al mismo tiempo, se forman dos iones, entre los que surge una conexión de iones. Para que los dos átomos creen una conexión de iones, los necesitan que sean E.O. muy diferido. Si E.O. Igual, se forma un enlace covalente no polar. Se encuentra exactamente el enlace covalente polar, se forma entre los átomos que tienen el significado diferente de E.O.

La evaluación cuantitativa de la polaridad de la comunicación puede ser los cargos efectivos de los átomos. La carga efectiva del átomo es la diferencia entre el número de elecúmeros que pertenecen a este átomo en compuesto químico, y el número de electrones del átomo libre. El portador del elemento más electronegativo atrae a los electrones es más fuerte, por lo que los electrones resultan acercarse a ella, y recibe una carga negativa, que se llama efectiva y su compañero aparece el La misma carga efectiva positiva. Si los electrones que forman la conexión entre los átomos les pertenecen igualmente, los cargos efectivos son cero.

Para las moléculas diatómicas caracterizar la polaridad de la comunicación y determinar los cargos efectivos de los átomos, es posible sobre la base de la medición del momento del dipolo m \u003d q * r donde los polos Q-CARTE del dipolo, igual a la carga eficiente de la molécula diatómica, Distancia R-inter idéntica. El momento per cápita es un vector de comunicación. Se dirige a la carga positiva de la molécula a su parte negativa. El efecto del elemento no coincide con el grado de oxidación.

La polaridad de las moléculas determina en gran medida las propiedades de las sustancias. Las moléculas polares se convierten entre sí con los postes cargados variablemente, y surge atracción mutua entre ellos. Por lo tanto, las sustancias formadas por moléculas polares tienen temperaturas más altas de fusión y hirviendo que las sustancias cuyas moléculas no se polarizan.

Líquidos cuyas moléculas son polares, tienen una mayor capacidad de disolución. Al mismo tiempo, cuanto mayor sea la polaridad de las moléculas solventes, mayor será la solubilidad en las conexiones polares o iónicas. Esta dependencia se explica por el hecho de que las moléculas polares del solvente debido a la interacción dipolo-dipolo o la interacción de iones-dipole con la sustancia solubular contribuyen a la descomposición de la sustancia soluble en los iones. Por ejemplo, una solución de cloruro de hidrógeno en agua, las moléculas de las cuales son polares, están bien conducidas por la corriente eléctrica. La solución de cloruro de hidrógeno en benceno no tiene una conductividad eléctrica notable. Esto indica la falta de ionización de los hidrocinadores de cloruro en la solución de benceno, ya que las moléculas de benceno son no polares.

Iones, como campo eléctricoHay una acción polarizadora entre sí. Al reunirse con dos iones, su polarización mutua se produce, es decir, Desplazamiento de electrones de capas externas relativas a los núcleos. La polarización mutua de los iones depende de los cargos del núcleo y el ion, el radio del ion y otros factores.

Grupos interiores E.O. disminuye.

Propiedades metálicas de los elementos aumentan.

Elementos metálicos en el nivel de energía externa contienen 1,2,3 electrones y se caracterizan por un valor de bajo valor de los potenciales de ionización y E.O. Debido a que los metales exhiben una pronunciada tendencia a la devolución de los electrones.
Los elementos no metálicos se caracterizan por un valor de energía de ionización superior.
A medida que la cubierta exterior llena los no metales dentro de los períodos, se reduce el radio de átomos. En la cubierta exterior, el número de electrones es de 4,5,6,7,8,8.

Polaridad del enlace químico. Polaridad de moléculas e iones.

La polaridad del producto químico con élite está determinado por el desplazamiento de las conexiones de pares electrónicas a uno de los átomos.

El bono químico surge debido a la redistribución de los electrones de los orbitales de valencia, lo que resulta en una estable configuración electrónica Gas noble, debido a la formación de iones o la formación de pares electrónicos comunes.
El enlace químico se caracteriza por energía y longitud.
La medida de la fuerza de la comunicación es la energía gastada en la destrucción de la comunicación.
Por ejemplo. H - H \u003d 435 KJMOL-1

Elementos de atomo de electricidad
Electricidad: la propiedad química del átomo, la característica cuantitativa de la capacidad del átomo en la molécula para atraer electrones de los átomos de otros elementos.
Electronegato relativo

La primera y más conocida escala de electronegabilidad relativa es la L. Escala de Polización obtenida de los datos termochémicos y propuesta en 1932 para el inicio de la referencia en esta escala adoptó arbitrariamente la magnitud de la electronegabilidad del elemento más electronegativo de flúor, (f) \u003d 4.0.

Elementos del grupo VIII sistema periódico (gases nobles) tienen cero electronegatividad;
El límite condicional entre metales y no metales es el valor de la electrone compensación relativa igual a 2.

La electricidad de los elementos del sistema periódico, por regla general, aumenta constantemente de izquierda a derecha en cada período. Dentro de cada grupo, durante varias excepciones, secuencias de electronegatividad de arriba a abajo. Con la ayuda de las negociaciones eléctricas, se puede describir una conexión química.
La comunicación con una diferencia más pequeña en la negatividad atómica de los átomos pertenece a los enlaces covalentes polares. Cuanto menor sea la diferencia en la electronegatidad de los átomos que forman el enlace químico, menor será el grado de ionicidad de esta conexión. La diferencia cero de la negación electrónica de los átomos indica la ausencia de una naturaleza iónica del bono formado, es decir, en su sublime covalencia.

Polaridad de unión química, polaridad de moléculas y iones.
La polaridad de los enlaces químicos, una característica de respuesta química, que muestra la redistribución de la densidad electrónica en el espacio cerca de los núcleos en comparación con la distribución inicial de esta densidad en átomos neutros que forman esta conexión.

Casi todos los enlaces químicos, las excepciones de los enlaces en las moléculas homogoomucleares de dióxido, hasta un grado u otro polar. Por lo general, los lazos covalentes son débiles, los lazos iónicos son fuertemente polares.

Por ejemplo:
Covenant no polar: CL2, O2, N2, H2, BR2

cOVALENT POLAR: H2O, SO2, HCl, NH3, etc.

Polaridad de los lazos químicos - Características de un enlace químico que muestra el cambio en la distribución de la densidad de electrones en el espacio alrededor de los núcleos en comparación con la distribución de la densidad de electrones en los átomos neutros que forman este enlace. Como medida de polaridad de conexión cuantitativa, se utilizan los llamados cargos efectivos en los átomos. El cargo efectivo se define como la diferencia entre la carga de los electrones ubicados en un área determinada de espacio cerca del kernel y la carga del kernel. Sin embargo, esta medida tiene solo un significado condicional y aproximado, ya que es imposible asignar inequívocamente una región en la molécula relacionada exclusivamente a un átomo separado, y con varias conexiones con una conexión específica. La presencia de un cargo efectivo se puede indicar mediante los símbolos de los cargos en los átomos (por ejemplo, H + Δ es CL -Δ, donde Δ es una parte de la carga elemental). Casi todos los enlaces químicos, las excepciones de los enlaces en las moléculas homogoomucleares de dióxido, hasta un grado u otro polar. Los enlaces covalentes suelen ser débilmente polares. Las conexiones de iones son fuertemente polares. Polaridad de la molécula Determinado por la diferencia en la electronegatidad de los átomos que forman un enlace centrado en dos, la geometría de la molécula, así como la presencia de pares electrónicos de vapor, ya que parte de la densidad electrónica en la molécula se puede localizar no en la dirección de las conexiones . La polaridad de la comunicación se expresa a través de su componente de iones, es decir, a través del cambio del par electrónico a un átomo más electronegativo. La polaridad de la comunicación se puede expresar a través de ella. momento bipolar μ, igual al producto de una carga elemental en la longitud del dipolo μ \u003d E ∙ L. La polaridad de la molécula se expresa a través de su momento dipolo, que es igual a la suma vectorial de todos los momentos dipolo de los bonos de la molécula. El dipolo es un sistema de dos iguales, pero opuesto al signo de los cargos ubicados a una sola distancia entre sí. El momento del dipolo se mide en medidores colgantes (CL ∙ M) o en Debaby (D); 1D \u003d 0.333 ∙ 10 -29 Cl ∙ M.

12. El mecanismo de aceptador de donantes de COV. Compuestos integrales.

Mecanismo de donante-aceptor (Otro mecanismo de coordinación): Un método para la formación de un enlace químico covalente entre dos átomos o un grupo de átomos, realizado por un par de electrones de vapor de un donante de átomo y la órbita libre de un aceptor atómico. Si una de las dos moléculas tiene un átomo con orbital libre, y el otro átomo con un sacerdote de electrones inciertos, entonces la interacción D-A surge con ellos.

Conexión integral - Compuestos complejos que tienen enlaces covalentes formados por las damas. Considere un ejemplo de SO4. Agente complejante de Cu, número de 4-coordinación. () - La esfera interna, es la más esfera, los ligandos de NH3.

El número de coordinación para el complejo compuesto tiene el mismo significado que valiera en las conexiones convencionales. Toma valores del 1-12 (excepto 10 y 11).

13. Interacción intermolecular. Enlace de hidrógeno.

Comunicaciones de hidrógeno. - Tipo de enlace químico entre el átomo electronegativo y el átomo de hidrógeno. H.asociado covalentemente con otro átomo electronegativo (como parte de la misma molécula o en otra molécula). Por lo general, representado por puntos o línea de puntos en los esquemas estructurales. Los enlaces de hidrógeno en fuerza exceden la interacción de Vanderwalso, y su energía es de 8 a 40 kJ / mol. Sin embargo, suele ser un orden de magnitud menor que un enlace covalente. El enlace de hidrógeno es característico de los compuestos de hidrógeno con los elementos más electronegativos: flúor, oxígeno, nitrógeno, cloro y azufre. El enlace de hidrógeno es muy común y desempeña un papel importante en la asociación de moléculas, en procesos de cristalización, disolución, formación cristalina, disociación electrolítica y otros procesos fisicoquímicos importantes. La molécula de agua forma cuatro enlaces de hidrógeno que las características de la estructura del agua y el hielo, así como muchas propiedades anormales de agua: 1) máx. Densidad a una temperatura de +42) El agua tiene la mayor capacidad de calor de líquidos conocidos. Cuando se calienta el agua, se gasta una parte significativa de la energía en la punta de la relación, de ahí la mayor capacidad de calor. Interacción intermolecular - la interacción de las moléculas entre sí, no conduce a la discontinuidad o la formación de nuevos enlaces químicos. Basado en ellos, como es la base de las comunicaciones químicas, las interacciones eléctricas mienten. Distinguir la orientación, la inducción y la interacción de la dispersión. Fuerzas orientacionales, Dipole-Dipole Atraction. Se realiza entre moléculas que son dipolos permanentes. Como resultado del movimiento térmico de las moléculas aleatorias cuando están conversables entre sí, el mismo nombre, los extremos cargados de los dipolos se repelen mutuamente, y la carga opuesta atrae. Cuantos más polarones de la molécula, más fuertes se sienten atraídos y, por lo tanto, más interacción de orientación. La energidad de la interacción es inversamente proporcional a la duración entre los dipolos. Atracción de dispersión (Fuerzas de Londres). Interacción entre Dipolem instantáneo e inducido. Cuando las moléculas ocluyen las moléculas, la orientación de la microdipola deja de ser independientes y su apariencia y desaparición en diferentes moléculas se producen en el tacto entre sí. La apariencia síncrona y la desaparición de microdipoles de diferentes moléculas están acompañadas por su atracción. La energía de dicha interacción es inversamente proporcional al sexto grado de distancia entre dipolos. Atracción de inducción. La interacción entre el dipolo constante y inducido (inducido). Hay moléculas polares y no polares. Bajo la acción de la molécula polar, la molécula no polar está deformada y ocurre (inducida) dipolo. El dipolo inducido se siente atraído por un Dipol constante de la molécula polar y, a su vez, mejora el momento eléctrico del dipolo de la molécula polar. La energía de dicha interacción es inversamente proporcional al sexto grado de distancia entre dipolos.

14. Sistema. Fase. Componente. Parámetros. Funciones de estado: Energía interna y entalpía. Condiciones estándar.

Sistema - Este es un cuerpo o grupo de cuerpos en la interacción que se destacó mentalmente de ambiente. Hay homogéneo (homogéneo) y heterogéneo (inhomogéneo). Aislado El sistema no tiene metabolismo y energías con el medio ambiente. Cerrado - No tiene solo transferencia de masa (transferencia irreversible de la masa del componente de la mezcla dentro de una o varias fases). Abierto - Tiene energía y intercambio de masas. Fase - Una combinación de todas las partes homogéneas del sistema, lo mismo en composición y a todos los físicos. y químico. Propiedades que no dependen de la cantidad de sustancia. Las fases se separan entre sí por las superficies de la sección, en las que todas las propiedades de la fase cambian dramáticamente el salto. Componentes - Componentes del sistema, sustancias químicamente individuales que conforman este sistema y capaces de existir independientes, aisladas de otras partes del sistema. La transmisión del sistema está determinada por un conjunto de variables variables. parámetros. Se distinguen los parámetros intensivos y extensos. Intenso: no dependa de la masa o el número de partículas en BA. (P, T), y extenso - dependen (v, e). La función de estado es funciones termodinámicas, cuyos valores dependen solo en el estado del sistema y no dependen de la ruta a la que vino el sistema este estado. Cambio de la función de estado Las funciones más importantes son energía interna U I. Systems entalpíaH (generación de calor) Interno energía - Suministro total de energía: energía de la translación y movimiento de rotación, energía de las oscilaciones, energía internalizada, con la excepción de la energía cinética del sistema en su conjunto y la energía potencial de la posición del sistema. Entalpía - Esta propiedad de una sustancia que indica la cantidad de energía que se puede convertir en calor. Entalpía - Esta es una propiedad termodinámica de una sustancia que indica el nivel de energía almacenado en su estructura molecular. Esto significa que, aunque la sustancia puede tener energía sobre la base de la temperatura y la presión, no todo puede convertirse en calor. Parte de la energía interna siempre permanece en la sustancia y apoya su estructura molecular. presión estándar Para gases, líquidos, y tel sólidoigual a 10 5 PA (750mm Hg. Art.); temperatura estándar para gases, igual a 273.15 k (0 ° C); mOLARIDAD ESTÁNDAR Para soluciones iguales a 1 mol L -1. En estas condiciones de las disociaraciones constantes, perjudica a soldadura, 1.0 × 10 -14.

15. La primera parte superior de la termodinámica. La ley GESS como resultado del primer sentido de la termodinámica. Cálculos termochémicos.

Hay muchas formulaciones de la primera ley: En aislado Sistema El suministro total de energía se mantiene constante. Dado que el trabajo es una de las formas de transición energética, es, por lo tanto, es imposible crear un motor eterno del primer tipo (trabajo de fabricación de máquinas sin costos de energía). Formulación matemática: al fluir isobárico Proceso: al fluir isocórico Proceso: al fluir isotérmico Proceso: al fluir circular Proceso:

Termoquímica - Área de FIZ. Química involucrada en el estudio de la energía. Efectos de reacción. Si su efecto de energía se especifica en la ecuación, esto es termochemical Ur-e.v \u003d const, p \u003d const, el principal derecho de la termoquímica.Esta ley es una consecuencia directa de la primera ley de la termodinámica. Con la ayuda de la Ley GESS, es posible calcular el calor de varias reacciones, sin realizar las reacciones.

Por ejemplo:

Conclusión: El calor de la evaporación de una oración del agua es de 44 J.

16. Educación de entalpía estándar. Corolario de la ley de Hess.

Debajo calor estándar (entalpy) Comprenda el efecto térmico de la reacción de la formación de una sustancia de oración de sustancias simples, sus constituyentes, que se encuentran en estados estándar sostenibles. La educación de educación estándar se denota por ΔH F O.

El científico ruso Hess (1840) dio la redacción. el principal derecho de la termoquímica.: El efecto térmico de la reacción que fluye a un volumen constante o a presión constante no depende de la ruta de la reacción (de sus etapas intermedias), y se determina solo por la naturaleza y el estado de las sustancias de origen y los productos de reacción. Consecuencias de la Ley Gessa:

1. El efecto térmico de la reacción es igual a la diferencia entre el calor del calor de la combustión de los materiales de partida y la suma del calor de la combustión de los productos de reacción. El calor de la combustión es el efecto térmico de la reacción de oxidación de este compuesto con oxígeno con la formación de óxidos más altos. El calor de la formación es el efecto térmico de la reacción de la formación de este compuesto de las sustancias simples correspondientes al estado más estable de los elementos durante la temperatura y la presión de los datos.

2. El efecto térmico de la reacción es igual a la diferencia entre el calor de la formación de todas las sustancias especificadas en la parte derecha de la ecuación y el calor de la formación de sustancias en la parte izquierda de la ecuación tomada con los coeficientes antes de Las fórmulas de estas sustancias en la ecuación de la reacción en sí. Actualmente, se conoce el calor de la formación de más de 6.000 sustancias. El calor estándar de la formación es la magnitud del calor de la educación a la temperatura de 298k y la presión 1atm.

17. La dependencia del efecto térmico de una respuesta química de la temperatura (ley de Kirchhofa).Diferenciar las ecuaciones de la OPI T, y en el primer caso tomamos una V constante, y en la segunda - R.

El coeficiente de temperatura del efecto térmico del proceso es igual al cambio en la capacidad de calor del sistema que ocurre como resultado del proceso (regla de Kirchoff). Integración de las ecuaciones difamadas obtenidas anteriormente, obtenemos:

En un pequeño rango de temperatura, es posible restringirnos al primer miembro de la fila de potencia para C, y luego será constante.

18. El segundo comienzo de la termodinámica. El concepto de entropía. Probabilidad termodinámica. Calor presentado. La desigualdad y la identidad de Clausio.

No es posible transitar espontáneamente al calor del cuerpo menos calentado a los más calentados. Es imposible crear un motor eterno del 2do tipo (la máquina que periódicamente gira el calor del medio con la publicación. Temperatura para trabajar. Eficiencia termodinámica: para sistemas aislados, el criterio que permite la dirección de los procesos y el equilibrio. Las condiciones son la función. S.-Entropy. Los procesos fluyen hacia el aumento de la entropía. En equilibrio, la entropía alcanza un máximo. Los procesos inversos no pueden ser espontáneos: se requiere el costo del trabajo. Phys. El significado de la función del estado de la entropía es más fácil de ilustrar en el ejemplo de la ebullición de líquidos. Cuando se calienta: T y U están aumentando hasta que el fluido hierve. En este caso, el calor de la evaporación se absorbe, gastada en un aumento en el desorden en el sistema. Por lo tanto, la entropía es una medida del estado del sistema. -2e el comienzo de la termodinámica. Para procesos reversibles. EN aislado Procesos del sistema espontánea, proceder en la dirección de la creciente entropía. sin aislado-posiblemente Probabilidad termodinámica (o peso estático) - El número de métodos que se puede implementar el estado del sistema físico. DesigualdadClausio (1854): la cantidad de calor obtenido por el sistema con cualquier proceso circular, dividido en la temperatura absoluta a la que se obtuvo ( gruñido cantidad de calor), incapacidad.

19.El momento del teorema de Nernsto. PANTCK POSTULADO. Cálculo del valor absoluto de la entropía. El concepto de degeneración del gas ideal. NERNSTA THEOREM argumenta que el cambio en la entropía en química reversible. R-encontrado entre usted en condense. La condición, tiende a cero en T0: basado en esto, la tabla en 1911 se postuló: "En cero absoluto, la temperatura de la entropía no es solo el valor más pequeño, sino simplemente igual a cero". PANTCK POSTULADO Formulado de la siguiente manera: "La entropía de un cristal formado correctamente de sustancia pura en un cero absoluto de temperatura es cero" Valor absolutoentropíale permite establecer el tercer comienzo de la termodinámica, o el teorema de NerNsto: cuando la temperatura absoluta se sorprende a cero, la diferencia de DS para cualquier sustancia tiende a cero, independientemente de los parámetros externos. Por lo tanto: la entropía de todas las sustancias en un cero absoluto de temperatura se puede tomar igual a cero (esta redacción del teorema de Nernsto sugirió en 1911 M. Planck). Basado en él, para el punto inicial de la referencia de entropía, S O \u003d 0 se toma en T \u003d 0. Gas degenerado - Gas cuyas propiedades difieren significativamente de las propiedades del gas ideal clásico debido al efecto cuántico-mecánico de las mismas partículas entre sí. Esta influencia mutua de las partículas se debe a las interacciones eléctricas que están ausentes en el gas perfecto, sino la identidad (indistinguibilidad) de las mismas partículas en la mecánica cuántica. Como resultado de tal influencia, el llenado de posibles niveles de energía, incluso en perfecto gas depende de la presencia de otras partículas en este nivel. Por lo tanto, la capacidad de calor y la presión de este gas dependen de la temperatura que el gas clásico perfecto; La entropía es diferente, energía libre, etc. La degeneración del gas se produce cuando disminuye su temperatura a un cierto valor, llamado la temperatura de degeneración. La degeneración completa corresponde al cero absoluto de temperatura. El efecto de la identidad de las partículas afecta a lo más significativo que la distancia promedio entre las partículas r. En comparación con la longitud de onda de De BroglyChastitz λ \u003d h / mv. (mETRO. - Masa de partículas, v. - su velocidad, h. - constante de Planck)

20. La primera fórmula del primer y segundo inicio de la termodinámica. Energía libre de Gibbs y Helmholtz. Condiciones de flujo espontáneo de reacciones químicas. Primera ley. El calor suministrado al sistema se consume sobre el incremento de la energía interna del sistema y para trabajar el sistema a través del medio ambiente. Segunda ley.(Varias formulaciones): en sistemas aislados, los procesos que se acompañan al aumentar la entropía están acompañados por un aumento en la entropía: la entropía es una función termodinámica, caracterizando la medida del estado del sistema no de orden. Se utiliza para juzgar la dirección de los procesos espontáneos. Ley generalizada. Para cada sistema termodinámico aislado, hay un estado de equilibrio termodinámico, que se logra espontáneamente con condiciones externas fijas a lo largo del tiempo. TDS\u003e du + pd e nargen Helmholts.El trabajo máximo que el sistema puede realizar con el proceso de equilibrio es igual al cambio en la energía de la reacción de Helmholtz, la energía del Helmholtz es igual a energía relacionada. Caracteriza el límite de flujo de reacción espontáneo, que es posible cuando Gibbs Energy.Los factores de entalpía y entropía caracterizan los procesos se combinan con la función - Gibbs Energy. La energía propulsada de Gibbs se puede convertir en funcionamiento, luego se llama energía gratis. La reacción química es posible si la energía de Gibbs disminuye (<0).Энергия Гиббса образования вещества – изменение энергии Гиббса системы при образовании 1 моль вещества из простых веществ, устойчивых при 298 К.

En las moléculas homeas (H 2, F 2, etc.), un par de electrones, que forma un enlace, pertenece igualmente a cada átomo, por lo que los centros de cargos positivos y negativos en la molécula coinciden. Tales moléculas son notolares.

Sin embargo, en las moléculas heteronucleares, contribución a la relación de las funciones de onda de diferentes átomos atómicos. Cerca de uno de los átomos, aparece el exceso de densidad electrónica, por lo tanto, un exceso de carga negativa, y cerca del otro - positivo. En este caso, hablan sobre el desplazamiento del par electrónico de un átomo a otro, pero no se entiende literalmente que no es literalmente, sino solo un aumento en la probabilidad de encontrar un par electrónico cerca de uno de los núcleos de la molécula.

Para determinar la dirección de tal desplazamiento y evaluación semicolona de su magnitud, se introdujo el concepto de electronegabilidad.

Hay varias escalas de electronegabilidad. Sin embargo, los elementos se encuentran en una serie de electronegabilidad de la misma manera, por lo que las diferencias son insignificantes, y las escalas de electronegatividad son completamente comparables.

La electricidad por R. Malcienne tiene la mitad de las energías de ionización y una afinidad de electrones (consulte la Sección 2.10.3):

Par de valencia se cambia a un átomo más electronegativo.

Es más conveniente utilizar los valores absolutos de la electronegatividad, pero relativos. La unidad ha adoptado la electrónica Litio 3 LI. La electronegabilidad relativa de cualquier elemento es igual a:

La electronegilidad más pequeña tiene un fuerte metal alcalino. (X fr \u003d 0.7). El elemento electronegativo es flúor (x F \u003d 4.0). Bajo los períodos, hay una tendencia general a crecer la electronegabilidad, y de acuerdo con los subgrupos, su disminución (Tabla 3.4).

Con el uso práctico de estas tablas (así como los datos de otras escalas de electronegabilidad), debe tenerse en cuenta que en las moléculas que consisten en tres o más átomos, el valor de la electronegatividad bajo la influencia de los átomos vecinos puede cambiar significativamente. Hablando estrictamente, el elemento no se puede atribuir a la constante electronegatividad. Depende del estado de valencia del elemento, el tipo de compuesto, etc. Sin embargo, este concepto es útil para una explicación cualitativa de las propiedades de los enlaces químicos y los compuestos.

Tabla 3.4.

Electricidad de los elementos S y P por Pauling

La polaridad de la comunicación está determinada por el desplazamiento del par de electrones de valencia en moléculas ductómicas y se caracteriza cuantitativamente. momento bipolar o dipolo de momento eléctricomoléculas. Es igual al producto de la distancia entre los núcleos. gRAMO. En la molécula y la carga eficiente 5, correspondientes a esta distancia:

En la medida en gRAMO. Se consideran un vector dirigido de una carga positiva a negativa, el momento del dipolo también es un vector y tiene la misma dirección. La unidad de medición del momento del dipolo es Debu D (1D \u003d 3.33 yu -30 kl m).

El momento dipolo de la molécula compleja se define como la cantidad vectorial de momentos dipolo de todas las conexiones. Por lo tanto, si la molécula es simétrica sobre la línea de cada conexión, el momento total del dipolo de tal molécula, a pesar de los polares.

conexiones A-B es cero: D \u003d ^ D; \u003d 0. Ejemplos pueden

viviendo las moléculas simétricas consideradas previamente, que están formadas por orbitales híbridos: BEF 2, BF 3, CH 4, SF 6, etc.

Las moléculas, los enlaces en los que están formados por orbitales no libbidos o orbitales híbridos con la participación de los electrones de vapor, son asimétricos en relación con las líneas de las relaciones. Los momentos dipolo de tales moléculas no son iguales a cero. Ejemplos de tales moléculas polares: H 2 S, NH3, H 2 0, etc. en la FIG. 3.18 muestra una interpretación gráfica de la suma de versos polares en la molécula simétrica BEF 2 (FL) y una molécula asimétrica H 2 S (B).

Higo. 3.18.Moléculas Dipoles BEF 2 (A) y H 2 S (B)

Como ya se señaló, cuanto mayor sea la diferencia en la electronegatidad de los átomos que forman la conexión, más fuerte, el par de electrones de valencia se desplaza, más la comunicación polar y, por lo tanto, la carga B más efectiva, que ilustra la tabla. 3.5.

Tabla 3.5

Cambio de la naturaleza de la comunicación en una serie de compuestos de elementos II Período con flúor

En la comunicación polar, se pueden distinguir dos componentes: iónico, debido a la atracción electrostática, y covalente, debido al orbital superpuesto. Como la diferencia en el electronegato. OH El vapor de valencia electrón se desplaza cada vez más al átomo de flúor, que se está volviendo cada vez más y más cobro efectivo. La contribución al componente de iones está aumentando, la proporción del componente covalente disminuye. Los cambios cuantitativos se están moviendo a alta calidad: en la molécula UF, el par electrónico prácticamente pertenece plenamente a FECTOUR, y su carga efectiva se está acercando a uno, es decir, A la carga del electrón. Podemos asumir que se formaron dos iones: Li + catión y anión F ~ Y la conexión se debe solo a su atracción electrostática (el componente covalente puede ser descuidado). Tal conexión se llama iónico. Se puede ver como caso extremo de la comunicación polar covalente.

El campo electrostático no tiene direcciones preferenciales. por lo tanto conexión de iones A diferencia de Covalent no peculiar. Iones interactúa con cualquier número de iones de carga opuestos. Esto causó otra propiedad distintiva de la comunicación iónica. falta de saturación.

Para las moléculas iónicas, puede calcular la energía de la comunicación. Si consideramos iones como bolas no deformables con cargos. ± e, Que la fuerza de atracción entre ellos dependiendo de la distancia entre los centros de iones gRAMO. Puede ser expresado por la ecuación de Coulomb:

La energía de la atracción está determinada por la proporción.

Cuando se convergen, la fuerza de repulsión aparece debido a la interacción de las conchas electrónicas. Es inversamente proporcional a la distancia al grado. pAG:

dónde EN - Algunos permanentes. Exponente pAG Una unidad mucho mayor y para diferentes configuraciones de iones radica en el rango de 5 a 12. Dado que la potencia es un derivado de energía en una distancia, desde la ecuación (3.6) obtenemos:

Con cambio gRAMO. cambio F np. y F qtt. A cierta distancia g 0 Estas fuerzas son iguales, que corresponden a un mínimo de la energía de interacción resultante. U Q. Después de la transformación, puedes conseguir

Esta ecuación se conoce como la ecuación nacida.

Mínimo en la dependencia de la curva. U \u003d f (r) Corresponden a la distancia de equilibrio G 0 y energía. U Q. Esta es la energía de la comunicación entre iones. Incluso pAG Es desconocido, entonces puedes estimar la magnitud de la energía de la comunicación, aceptando 1 /PAG igual a cero:

El error no excede del 20%.

Para iones con cargos. z l. y z 2 ecuaciones (3.7) y (3.8) Tome la forma:

Dado que en las moléculas de tal tipo, la existencia de la comunicación que se aproxima a lo puramente iónico, problemático, las últimas ecuaciones deben considerarse una aproximación muy aproximada.

Al mismo tiempo, los problemas de la polaridad y la ionización de la comunicación se pueden abordar desde la posición opuesta, desde el punto de vista de la polarización de los iones. Se supone que se produce la transmisión completa de los electrones, y la molécula consiste en iones separados. Luego hay un cambio de nubes electrónicas bajo la acción de un campo eléctrico creado por iones - polarización iones.

Polarización: el proceso de Dual, en el que combina. acción polarizadora iones con ellos polarizabilidad. La polarizabilidad es la capacidad de una nube electrónica de iones, moléculas o un átomo para deformarse bajo la acción de un campo electrostático de otro ion. La intensidad de este campo define la acción polarizadora del ion. Desde la ecuación (3.10) se deduce que la acción polarizadora del ion es mayor, cuanto más su carga y menos radio. Los radios de los cationes, por regla general, son significativamente menos que los radios de los aniones, por lo tanto, es casi necesario enfrentar la polarización de los aniones bajo la acción de los cationes, y no viceversa. La polarizabilidad de los iones también depende de su carga y radio. Los iones grandes y de carga son más fáciles que polarizados. La acción polarizadora del iones se reduce a sacar la nube electrónica del ion de carga opuesta. Como resultado, la comunicación iónica se reduce, es decir, La comunicación se convierte en polar covalente. Por lo tanto, la polarización de iones reduce el grado de comunicación iónica y en su efecto es lo opuesto a la polarización de la comunicación.

Polarización de iones en la molécula, es decir, Un aumento en las acciones de los aumentos de enlaces covalentes aumenta la fuerza de su descomposición a los iones. En una serie de compuestos de este catión con aniones del mismo tipo, el grado de disociación en las soluciones disminuye con un aumento en la polarizabilidad de los aniones. Por ejemplo, en una serie de haluros de plomo RS1 2 - RVG 2 - PH 2 crece el radio de aniones de haluro, su polarizabilidad se mejora, la desintegración de iones se debilita, que se expresa en la disminución de la solubilidad.

Al comparar las propiedades de las sales con el mismo anión y los cationes suficientemente grandes, se debe tener en cuenta la polarización de los cationes. Por ejemplo, el radio del ion HG 2+ es mayor que el radio del ion de Ca 2+, por lo tanto, el HG 2+ polariza más fuerte que CA 2+. Como resultado, el CAC1 2 es un electrolito fuerte, es decir,. disociado en la solución apuntada, y HGCl 2 es un electrolito débil, es decir,. Prácticamente no se disocia en soluciones.

La polarización de iones en la molécula reduce su resistencia durante la decadencia sobre los átomos o las moléculas. Por ejemplo, en una serie de CAC1 2 - SAVG 2 - CA1 2 aumenta el radio de iones de haluro, su polarización se ve reforzada por el ION de CA 2+, por lo que la temperatura de la disociación térmica en el calcio y el halógeno disminuye: SAN1 2 \u003d Ca + b1 2.

Si el ion polariza fácilmente, entonces su emoción requiere una energía pequeña, que corresponde a la absorción de cuantos de luz visible. Esta es la causa de las soluciones de pintura de tales compuestos. La amplificación de la polarizabilidad conduce a un aumento de color, por ejemplo, en una fila de NICL 2 - NUBR 2 - NIL 2 (amplificación de la polarizabilidad de la anión) o en una fila de KS1 - SIS1 2 (mejorando la polarizabilidad del catión ).

El límite entre la relación polar e iónica covalente es muy condicional. Para las moléculas en una condición gaseosa, creen que con la diferencia de electronegato. Ah\u003e 2.5 Conexión de iones. En soluciones de solventes, así como en cristalino, las moléculas solventes y las partículas adyacentes en los nodos de la red cristalina están fuertemente influenciadas. Por lo tanto, la naturaleza iónica de la comunicación se manifiesta con una diferencia significativamente menor en los escombros. Prácticamente se puede asumir que la relación entre metales típicos y no metales en soluciones y cristales iónicos.

Molécula de Polyarna, si el centro de la carga negativa no coincide con el centro de positivo. Dicha molécula es un dipolo: dos iguales en magnitud y opuesto por el signo de carga se separan en el espacio.

El dipolo generalmente se denota por el símbolo donde la flecha está dirigida desde el extremo positivo del dipolo a lo negativo. La molécula tiene un momento dipolo, que es igual a la magnitud de la carga multiplicada por la distancia entre los centros de carga:

Se pueden medir los momentos de moléculas dipolo; Algunos valores encontrados se dan en la tabla. 1.2. Los valores de los momentos dipolo sirven como una medida de la polaridad relativa de varias moléculas.

Tabla 1.2 (ver Escanear) Momentos Dipole

No hay duda de que las moléculas son polares, aunque solo las conexiones sean polares. Consideraremos la polaridad de la comunicación, porque la polaridad de la molécula puede representarse como la cantidad de polaridades de las conexiones individuales.

Tales moléculas que tienen un momento dipolo igual a cero, es decir, no están polarizadas. Dos átomos idénticos en cualquiera de las moléculas anteriores tienen, por supuesto, la misma negatización eléctrica y el electrón igualmente propio; La carga es cero y, por lo tanto, el momento del dipolo es también cero.

La molécula de tipo tiene un gran momento dipolo, aunque la molécula de fluoruro de hidrógeno es pequeño, el flúor electrónico atrae fuertemente los electrones; Aunque la distancia no es suficiente, la carga es grande y, por lo tanto, el momento del dipolo también es grande.

Los momentos dipolo de cloruro de metano y carbono son cero. Los bonos individuales, al menos en un tetracloruro de carbono, polar, sin embargo, debido a la simetría de la ubicación tetraédrica, se compensan entre sí (Fig. 1.9). En el cloruro de metileno, la polaridad del cloruro de carbono: cloro no se compensa y el momento del dipolo de cloruro de metilo es, por lo tanto, igual a la polaridad de las moléculas depende no solo de la polaridad de las relaciones individuales, sino también en su dirección, es decir, de El molde de la molécula.

El momento dipolo del amoníaco es igual a él, puede considerarse como el momento total del dipolo (suma vectorial) de los tres momentos de conexiones individuales que tienen una dirección mostrada en la figura.

Higo. 1.9. Dipolets de algunas moléculas. Polaridad de los lazos y las moléculas.

De manera similar, puedes considerar el momento del agua del dipolo.

¿Qué tipo de momento dipolo debe esperarse para el trifluoruro de nitrógeno que, como el amoníaco, tiene una estructura piramidal? El flúor es el elemento más electronegativo, y, por supuesto, tire fuertemente los electrones del nitrógeno; Por lo tanto, los enlaces de nitrógeno: el flúor debe ser fuertemente polar y su cantidad vectorial debe ser grande, mucho más que para amoníaco con sus conexiones no muy polares.

¿Qué da el experimento? El momento dipolo del trifluoruro de nitrógeno es solo mucho menor que el momento del dipolo de amoníaco.

¿Cómo explicar este hecho? La consideración anterior no tuvo en cuenta el par de electrones de vapor. En (como en este par, toma un A-Pieces y su contribución al momento del dipolo debe tener la dirección opuesta en comparación con el momento total de los enlaces de nitrógeno: flúor (Fig. 1.10); estos momentos del signo opuesto, obviamente, tienen Sobre la misma magnitud, y como resultado, se observa un pequeño momento dipolo, cuya dirección es desconocida. En el amoníaco, es probable que el momento del dipolo se determine principalmente por este par electrónico libre, y se incrementa por la suma de Los momentos de los enlaces. Del mismo modo, los pares recalcables de electrones deben contribuir a los momentos dipolo de agua y, por supuesto, cualquier otra molécula en la que están disponibles.

Sobre la base de los valores de los momentos de dipolo, es posible obtener información valiosa sobre la estructura de las moléculas. Por ejemplo, se puede excluir cualquier estructura del tetracloruro de carbono, lo que lleva a la molécula polar, solo "y la base de la magnitud del momento del dipolo.

Higo. 1.10. Dipolets de algunas moléculas. Contribución del par de electrones sin sentido. El momento dipolo causado por un par de electrones de vapor, tiene la dirección opuesta a la dirección de los momentos totales de los enlaces.

Por lo tanto, el momento dipolo confirma la estructura tetraédrica del tetracloruro de carbono (aunque no es posible, ya que las otras estructuras que también se les darán una molécula no polar).

Tarea 1.4. ¿Cuál de los dos por debajo de las estructuras posibles también tendría que tener un momento dipolo igual a cero? a) El carbono se encuentra en el centro de la plaza, en las esquinas de las cuales son átomos de cloro, b) El carbono se encuentra en la parte superior de las cuatro pirámides, y los átomos de cloro en las esquinas de la base.

Tarea 1.5. Aunque los enlaces de carbono, el oxígeno y el boro, el flúor, deben ser polares, el momento del dipolo de los compuestos es cero. Invite la ubicación de los átomos para cada compuesto debido al momento cero de dipolo.

Para la mayoría de las conexiones, el momento del dipolo nunca se ha medido. La polaridad de estos compuestos se puede predecir sobre la base de su estructura. La polaridad de los enlaces está determinada por la electronegabilidad de los átomos; Si se conocen los ángulos entre los enlaces, también se puede determinar la polaridad de la molécula, teniendo en cuenta los pares de electrones no pareados.

Se debe distinguir la polaridad de la molécula de la polaridad de la comunicación. Para las moléculas ductómicas de tipo AV, estos conceptos coinciden, como ya se muestra en el ejemplo de la molécula HCL. En tales moléculas cuanto mayor sea la diferencia en los elementos de la electronegatidad (ΔEO), mayor será el momento eléctrico del dipolo. Por ejemplo, en una fila de HF, HCl, HBR, HI, disminuye en la misma secuencia que la electronegatividad relativa.

Las moléculas pueden ser polares y no polares dependiendo de la naturaleza de la distribución de la densidad electrónica de la molécula. La polaridad de la molécula se caracteriza por el valor del momento eléctrico del dipolo μ. muela Lo que es igual a la suma vectorial de los momentos eléctricos de los dipolos de todas las conexiones y pares electrónicos de incontebisorios ubicados en JSC híbrido: → →

 Mr. \u003d  ( Comunicaciones) I +  ( Inconception. El. Paras) j.

El resultado de la adición depende de la polaridad de los enlaces, la estructura geométrica de la molécula, la presencia de pares electrónicos marginales. Su simetría proporciona una gran influencia en la polaridad de la molécula.

Por ejemplo, la molécula de CO 2 tiene una estructura lineal simétrica:

Por lo tanto, aunque los bonos c \u003d o y tienen un carácter fuertemente polar, debido a la compensación mutua de sus momentos eléctricos de la molécula dipole CO 2 en su conjunto, no polar ( M-LI \u003d  Comunicaciones \u003d 0). Por la misma razón, las moléculas tetraédricas de alta velocidad CH 4, CF 4, una molécula octaédrica SF 6, etc., no están polarizadas.

En la molécula angular, H2 en los enlaces polares de la O-N se encuentra en un ángulo de 104.5º: → →

 H2O \u003d  O - H +  Inconception. El. Paras  0.

Por lo tanto, sus momentos no se compensan mutuamente y la molécula resulta ser polar ().

El momento eléctrico del dipolo también posee la molécula angular SO 2, las moléculas piramidales NH 3, NF 3, etc. La ausencia de tal momento

especifica la estructura de alta integración de la molécula, la presencia del momento eléctrico del dipolo está en la asimetría de la estructura de la molécula (Tabla 3.2).

Tabla 3.2.

Estructura y polaridad esperada de las moléculas.

Los pares electrónicos de implantación, ubicados en orbital híbrido, y tener su propio momento eléctrico del dipolo (la dirección del vector, desde el núcleo, a lo largo del eje del Híbrido JSC, se ven fuertemente afectados por la molécula. Por ejemplo, Moleculesnh 3 y NF 3 tienen la misma forma pirigonal-piramidal, la polaridad de los enlaces N-H y N-F también es aproximadamente la misma. Sin embargo, el momento eléctrico del dipolo NH 3 es 0.49 · 10 -29 Cl · M, y NF 3 es solo 0.07 · 10 -29 Cl · M. Esto se explica por el hecho de que en NH3, la dirección del momento eléctrico de la unión al dipolo N-H y la uniimonía del par electrónico coincide con la adición del vector determinan el gran momento eléctrico del dipolo. Por el contrario, en NF 3 momentos de los enlaces del N-F y el par electrónico se dirigen a los lados opuestos, por lo que cuando son adicionales, son compensados \u200b\u200bparcialmente (Fig. 3.15).

Figura 3.15. Adición de los momentos eléctricos de la encuadernación del dipolo y las pares electrónicas de unanvocación de las moléculas de NH 3 ANNF 3 3

La molécula no polar se puede hacer polar. Para hacer esto, debe colocarse en un campo eléctrico con una determinada diferencia potencial. Bajo la acción del campo eléctrico, los "Centros de gravedad" de cargos positivos y negativos se desplazan e inducen por el momento eléctrico inducido o inducido del dipolo. Al retirar el campo, la molécula volverá a ser no polar.

Bajo la acción de un campo eléctrico externo, la molécula polar polariza, es decir, toma la redistribución de los cargos, y la molécula adquiere el nuevo valor del momento eléctrico del dipolo, se vuelve aún más polar. Esto puede ocurrir bajo la influencia del campo creado por la molécula polar aproximada. La capacidad de las moléculas para polarizar bajo la acción de un campo eléctrico externo se llama polarizabilidad.

La polaridad y la polarizabilidad de las moléculas se deben a la interacción intermolecular. Con el momento eléctrico del dipolo, la molécula se asocia con la reactividad de la sustancia, su solubilidad. Los líquidos polares moléculas favorecen la disociación electrolítica del electrolito disuelto en ellos.