FORBINDELSE
KOMMUNIKATION, -og, om kommunikation, i forbindelse og i forbindelse, w.
1. (på grund). Et forhold af gensidig afhængighed, konditionalitet, fællesskab mellem noget. C. teori og praksis. Årsag s.
2. (på grund). Tæt kommunikation mellem nogen eller noget. Venlig landsby Styrke internationale relationer.
3. (i forbindelse og i forbindelse). Kærlighedsforhold, samliv. Lyubovnaya s. At være i kontakt med nogen.
4. pl. h. Nært bekendtskab med nogen, yde støtte, protektion, fordel. Har forbindelser i indflydelsesrige kredse. Store forbindelser.
5. (på grund). Kommunikation med nogen, samt midler, der gør det muligt at kommunikere, at kommunikere. Kosmicheskaya landsby Live s.(via kontakter). Luftlandsby Intercity telefon s.
6. (på grund). En gren af den nationale økonomi relateret til midlerne til sådan kommunikation (post, telegraf, telefon, radio), såvel som helheden af sådanne midler koncentreret i de relevante institutioner. Kommunikationstjeneste. Kommunikationsmedarbejdere.
7. (i forbindelse), normalt flertal. h. Del af en bygningskonstruktion, der forbinder dens hovedelementer (special).
På grund af hvordan, præposition med TV. n. som følge af noget, på grund af noget, være betinget af noget. Forsinket på grund af udskridning.
På grund af, fagforening af den grund, at der på baggrund af, at. Jeg spurgte, fordi der var brug for nøjagtige oplysninger.
FORBINDELSE Hvad er det FORBINDELSE, ordets betydning FORBINDELSE, synonymer for FORBINDELSE, oprindelse (etymologi) FORBINDELSE, FORBINDELSE stress, ordformer i andre ordbøger
+ FORBINDELSE- T.F. Efremova Ny ordbog over det russiske sprog. Forklarende og orddannende
KOMMUNIKATION er
forbindelse
og.
a) Gensidige relationer mellem nogen eller noget.
b) Fællesskab, gensidig forståelse, intern enhed.
a) Kommunikation med nogen.
b) Kærlighedsforhold, samliv.
3) Relationer mellem nogen, der skaber gensidig afhængighed, konditionalitet.
4) Konsistens, sammenhæng, harmoni (i tanker, præsentation osv.).
5) Evnen til at kommunikere med nogen eller noget. på afstand.
6) Midler, hvormed kommunikationen foregår på afstand.
7) Et sæt institutioner, der leverer kommunikationsmidler på afstand (telegraf, post, telefon, radio).
a) Tilslutning, fastgørelse af noget.
b) Sammenhæng, gensidig tiltrækning (molekyler, atomer, elektroner osv.).
+ FORBINDELSE- Moderne forklarende ordbog udg. "Stor sovjetisk encyklopædi"
KOMMUNIKATION er
FORBINDELSE
1) transmission og modtagelse af information ved hjælp af forskellige tekniske midler. I overensstemmelse med arten af de anvendte kommunikationsmidler opdeles den i post (se Mail) og elektrisk (se Telekommunikation) 2) Den gren af den nationale økonomi, der sikrer transmission og modtagelse af post, telefon, telegraf, radio og andre beskeder. I USSR i 1986 var der 92 tusinde kommunikationsvirksomheder; 8,5 milliarder breve, 50,3 milliarder aviser og magasiner, 248 millioner pakker, 449 millioner telegrammer blev sendt; antallet af telefonapparater på det almindelige telefonnet udgjorde 33,0 mio. 60'erne i USSR introduceres Unified Automated Communications Network (EASC) 3) Militær kommunikation leveres af Signal Corps --- i filosofi - den indbyrdes afhængighed af eksistensen af fænomener adskilt i rum og tid. Forbindelser klassificeres efter erkendelsesobjekter, efter former for determinisme (utvetydig, probabilistisk og korrelationel), efter deres styrke (rigid og korpuskulær), efter arten af det resultat, som forbindelsen giver (generationsforbindelse, forbindelse af transformation), i henhold til handlingsretningen (direkte og omvendt), efter typen af processer, der definerer denne forbindelse (fungerende forbindelse, udviklingsforbindelse, kontrolforbindelse), efter indholdet, der er genstand for forbindelsen (forbindelse, der sikrer overførsel af stof, energi eller information).
+ FORBINDELSE- Lille akademisk ordbog over det russiske sprog
KOMMUNIKATION er
forbindelse
OG, dømme om kommunikation, i forbindelse og i forbindelse, og.
Gensidigt forhold mellem nogen eller noget.
Sammenhæng mellem industri og landbrug. Forbindelse mellem videnskab og produktion. Handelsforbindelser. Økonomiske forbindelser mellem regioner. Familiebånd.
Gensidig afhængighed, konditionalitet.
Kausalitet.
Vi vil kun sige, at alle videnskaber er tæt forbundet med hinanden, og at de varige erhvervelser af én videnskab ikke bør forblive frugtesløse for andre. Chernyshevsky, grammatiknoter. V. Klassovsky.
Forbindelsen mellem Petrov-Vodkins værk og traditionerne i det gamle russiske maleri er indlysende.
L. Mochalov, Det unikke ved talent.
Sammenhæng, harmoni, konsistens (ved at forbinde tanker, i præsentation, i tale).
Tankerne var forvirrede i hans hoved, og ord havde ingen sammenhæng. Pushkin, Dubrovsky.
Der er ikke sammenhæng nok i mine tanker, og når jeg sætter dem på papir, forekommer det mig altid, at jeg har mistet følelsen af deres organiske sammenhæng. Tjekhov, en kedelig historie.
Nærhed med nogen, indre enhed.
Den usynlige forbindelse voksede mellem dem, som ikke blev udtrykt i ord, men kun føltes. Mamin-Sibiryak, Privalovsky millioner.
Når en forfatter dybt føler sin blodforbindelse med folket, giver det ham skønhed og styrke. M. Gorky, Brev til D.N. Mamin-Sibiryak, 18. oktober. 1912.
Kommunikation (venlig eller forretningsmæssig), relationer med nogen eller noget.
Hold kontakten med smb. Skab forbindelser i den litterære verden.
(Ivan Ivanovich og Ivan Nikiforovich) brød alle bånd, mens de tidligere var kendt som de mest uadskillelige venner! Gogol, historien om, hvordan Ivan Ivanovich skændtes med Ivan Nikiforovich.
Drozdovs forbindelser med en af de revolutionære organisationer blev etableret, og der blev foretaget arrestationer. M. Gorky, Historie om en helt.
Kærlighedsforhold; samliv.
(Matvey) indgik et forhold med en borgerlig kvinde og fik et barn med hende. Tjekhov, mord.
(Sophia:) Hvilken ret har du til at tale om min utroskab?.. Du havde dusinvis af forhold. M. Gorky, Den sidste.
|| pl. h.(forbindelser, -ey).
Nært bekendtskab med indflydelsesrige personer, der kan yde støtte og protektion.
Gode B. besluttede at finde et hjem til sin stedfar. Han havde allerede gode forbindelser og begyndte straks at spørge og anbefale sin stakkels kammerat. Dostojevskij, Netochka Nezvanova.
Takket være forbindelserne til min afdøde far, en ingeniør, blev jeg indskrevet på Mikhailovsky-skolen. Pertsov, Fra selvbiografi.
Kommunikation, kommunikation med nogen eller noget. ved hjælp af forskellige midler.
I kahytten kunne chefen ved hjælp af et talerør kommunikere med broen og telefonisk med enhver afdeling af skibet. Novikov-Priboy, kaptajn 1. rang.
Morozka var blandt de kavalerier, der blev tildelt til at kommunikere med pelotonerne under slaget. Fadeev, nederlag.
Nu var der kun én måde at kommunikere på – gennem Volga. Simonov, dage og nætter.
|| De der.
Transmission og modtagelse af information ved hjælp af særlige midler.
5. normalt med en definition.
De midler, hvormed kommunikation og transmission af information udføres.
Radiotelefonkommunikation. Telegrafkommunikation. Dispatcher kommunikation.
Om natten lykkedes det artilleriregimentets signalmænd at etablere en telefonforbindelse til kampvognen. V. Kozhevnikov, Syv dage.
Et sæt institutioner, der leverer tekniske kommunikationsmidler på afstand (telegraf, posthus, telefon, radio).
Kommunikationsmedarbejdere.
|| Militær
En tjeneste, der sørger for kommunikation mellem militære enheder (ved hjælp af telefon, radio, budbringere osv.).
Arkhip Khromkov blev chef for efterretning og kommunikation. Markov, Strogovs.
En forbindelsesofficer ankom fra hærens hovedkvarter med en hastepakke. Popovkin, Rubanyuk-familien.
Tilslutning, fastgørelse af noget.
Limning af sten og mursten med ler.
I Trinity Cathedral introducerer han jern i bygningens murværk for at forbinde hjørnerne. Pilyavsky, Værker af V.P. Stasov i Leningrad.
Sammenhæng, gensidig tiltrækning (molekyler, atomer, elektroner osv.).
Forbindelsen af elektroner med kernen.
En enhed, der binder eller fastgør dele af noget. bygninger eller strukturer; klemme.
Det var et kæmpe dekorativt værksted – en kuppel sammenflettet i toppen med jernspær og seler. A. N. Tolstoy, Egor Abozov. logik, sammenhæng, kontinuitet, foldbarhed, sekvens, harmoni, interaktion, forbindelse, artikulation, sammenkædning, sammenhæng, kommunikation, kommunikationsmidler, samleje, kommunikation, kontakt, association, relation, relation, afhængighed, binding, bånd, romantik, forbindelsesled, forening, årsagssammenhæng, public relations, tomba, intime forhold, intriger, ratio, duplex, navlestreng, samleje, binding, religion, samliv, parataxi, forbindelsestråd, kontinuitet, adhæsion, indbyrdes forbundne, korrelation, konditionering , forbindelse, slægtskab, kit, obligation, amoriner, affære, synapse, kontekst, kærlighed, tråd, mail, besked, quadruplex. Myre. fragmentering
|
Som et resultat af at studere dette emne vil du lære:
Som et resultat af at studere dette emne vil du lære:
Studiespørgsmål: |
5.1. Kovalent binding
En kemisk binding dannes, når to eller flere atomer samles, hvis systemets samlede energi som følge af deres interaktion falder. De mest stabile elektroniske konfigurationer af de ydre elektronskaller af atomer er dem af ædelgasatomer, bestående af to eller otte elektroner. De ydre elektronskaller af atomer af andre grundstoffer indeholder fra en til syv elektroner, dvs. er ufærdige. Når et molekyle dannes, har atomer en tendens til at erhverve en stabil to-elektron eller otte-elektron skal. Atomers valenselektroner deltager i dannelsen af en kemisk binding.
Kovalent er en kemisk binding mellem to atomer, som dannes af elektronpar, der samtidig hører til disse to atomer.
Der er to mekanismer for dannelsen af kovalente bindinger: udveksling og donor-acceptor.
5.1.1. Udvekslingsmekanisme for dannelse af kovalente bindinger
Udvekslingsmekanisme Dannelsen af en kovalent binding realiseres på grund af overlapningen af elektronskyer af elektroner, der tilhører forskellige atomer. For eksempel, når to hydrogenatomer nærmer sig hinanden, overlapper 1s elektronorbitaler. Som et resultat opstår der et fælles elektronpar, der samtidig hører til begge atomer. I dette tilfælde dannes en kemisk binding af elektroner med antiparallelle spins, fig. 5.1.
Ris. 5.1. Dannelse af et brintmolekyle ud fra to H-atomer
5.1.2. Donor-acceptor mekanisme til dannelse af kovalente bindinger
Med donor-acceptor-mekanismen for kovalent bindingsdannelse dannes bindingen også ved hjælp af elektronpar. Men i dette tilfælde giver et atom (donor) sit elektronpar, og det andet atom (acceptor) deltager i dannelsen af bindingen med sin frie orbital. Et eksempel på implementeringen af en donor-acceptorbinding er dannelsen af ammoniumion NH 4+ under interaktionen af ammoniak NH 3 med hydrogenkationen H+.
I NH 3-molekylet danner tre elektronpar tre N – H-bindinger, det fjerde elektronpar, der hører til nitrogenatomet, er ensomt. Dette elektronpar kan danne en binding med en brintion, der har en ubesat orbital. Resultatet er ammoniumion NH4+, Fig. 5.2.
Ris. 5.2. Fremkomsten af en donor-acceptorbinding under dannelsen af ammoniumion
Det skal bemærkes, at de fire kovalente N-H-bindinger, der findes i NH4+-ionen, er ækvivalente. I ammoniumionen er det umuligt at identificere en binding dannet af donor-acceptor-mekanismen.
5.1.3. Polær og ikke-polær kovalent binding
Hvis en kovalent binding er dannet af identiske atomer, er elektronparret placeret i samme afstand mellem kernerne i disse atomer. En sådan kovalent binding kaldes ikke-polær. Eksempler på molekyler med en ikke-polær kovalent binding er H2, Cl2, O2, N2 osv.
I tilfælde af en polær kovalent binding forskydes det delte elektronpar til atomet med højere elektronegativitet. Denne type binding realiseres i molekyler dannet af forskellige atomer. En polær kovalent binding forekommer i molekyler af HCl, HBr, CO, NO osv. For eksempel kan dannelsen af en polær kovalent binding i et HCl-molekyle repræsenteres ved et diagram, fig. 5.3:
Ris. 5.3. Dannelse af en kovalent polær binding i HC1-molekylet
I det betragtede molekyle forskydes elektronparret til kloratomet, da dets elektronegativitet (2.83) er større end hydrogenatomets elektronegativitet (2.1).
5.1.4. Dipolmoment og molekylær struktur
Et mål for polariteten af en binding er dens dipolmoment μ:
μ = el,
Hvor e- elektronladning, l– afstanden mellem centrene for positive og negative ladninger.
Dipolmoment er en vektorstørrelse. Begreberne "binding dipol moment" og "molekyle dipol moment" falder kun sammen for diatomiske molekyler. Dipolmomentet for et molekyle er lig med vektorsummen af dipolmomenterne for alle bindinger. Dipolmomentet for et polyatomisk molekyle afhænger således af dets struktur.
I et lineært CO 2-molekyle er hver af C-O-bindingerne for eksempel polær. CO 2 -molekylet er dog generelt upolært, da bindingernes dipolmomenter ophæver hinanden (fig. 5.4). Dipolmomentet for carbondioxidmolekylet er m = 0.
I det kantede H2O-molekyle er de polære H–O-bindinger placeret i en vinkel på 104,5 o. Vektorsummen af dipolmomenterne af to H–O-bindinger er udtrykt ved parallelogrammets diagonal (fig. 5.4). Som et resultat er dipolmomentet for vandmolekylet m ikke lig med nul.
Ris. 5.4. Dipolmomenter for CO 2 og H 2 O molekyler
5.1.5. Valens af grundstoffer i forbindelser med kovalente bindinger
Atomernes valens bestemmes af antallet af uparrede elektroner, der deltager i dannelsen af fælles elektronpar med elektroner fra andre atomer. Med en uparret elektron på det ydre elektronlag er halogenatomerne i F 2, HCl, PBr 3 og CCl 4 molekylerne monovalente. Elementer i oxygenundergruppen indeholder to uparrede elektroner i det ydre lag, derfor er de divalente i forbindelser som O 2, H 2 O, H 2 S og SCl 2.
Da en binding udover almindelige kovalente bindinger kan dannes i molekyler ved hjælp af en donor-acceptor-mekanisme, afhænger atomernes valens også af tilstedeværelsen af enlige elektronpar og frie elektronorbitaler. Et kvantitativt mål for valens er antallet af kemiske bindinger, hvorigennem et givet atom er forbundet med andre atomer.
Den maksimale valens af elementer kan som regel ikke overstige antallet af den gruppe, hvori de er placeret. Undtagelsen er elementerne i den sekundære undergruppe af den første gruppe Cu, Ag, Au, hvis valens i forbindelser er større end én. Valenselektronerne omfatter primært elektronerne i de ydre lag, men for elementer i sideundergrupper deltager elektronerne i de næstsidste (før-ydre) lag også i dannelsen af en kemisk binding.
5.1.6. Valens af elementer i normale og exciterede tilstande
Valensen af de fleste kemiske elementer afhænger af, om disse elementer er i en normal eller exciteret tilstand. Elektronisk konfiguration af Li-atomet: 1s 2 2s 1. Lithiumatomet på det ydre niveau har én uparret elektron, dvs. lithium er monovalent. Der kræves et meget stort energiforbrug forbundet med overgangen af 1s-elektronen til 2p-orbitalen for at opnå trivalent lithium. Dette energiforbrug er så stort, at det ikke kompenseres af den energi, der frigives under dannelsen af kemiske bindinger. I denne henseende er der ingen trivalente lithiumforbindelser.
Konfiguration af det ydre elektroniske lag af elementer i beryllium-undergruppen ns 2. Det betyder, at der i det ydre elektronlag af disse grundstoffer i ns-cellekredsløbet er to elektroner med modsatte spins. Elementer i beryllium-undergruppen indeholder ikke uparrede elektroner, så deres valens i normal tilstand er nul. I den exciterede tilstand er den elektroniske konfiguration af elementerne i beryllium-undergruppen ns 1 nр 1, dvs. grundstoffer danner forbindelser, hvori de er divalente.
Valensmuligheder for boratomet
Lad os overveje den elektroniske konfiguration af boratomet i grundtilstanden: 1s 2 2s 2 2p 1. Boratomet i grundtilstanden indeholder én uparret elektron (fig. 5.5), dvs. det er monovalent. Bor er dog ikke karakteriseret ved dannelsen af forbindelser, hvori det er monovalent. Når et boratom exciteres, sker der en overgang af en 2s elektron til en 2p orbital (fig. 5.5). Et boratom i exciteret tilstand har 3 uparrede elektroner og kan danne forbindelser, hvor dets valens er tre.
Ris. 5.5. Valenstilstande for boratomet i normale og exciterede tilstande
Den energi, der bruges på overgangen af et atom til en exciteret tilstand inden for et energiniveau, bliver som regel mere end kompenseret af den energi, der frigives under dannelsen af yderligere bindinger.
På grund af tilstedeværelsen af en fri 2p orbital i boratomet kan bor i forbindelser danne en fjerde kovalent binding, der fungerer som en elektronparacceptor. Figur 5.6 viser, hvordan BF-molekylet interagerer med F – ionen, hvilket resulterer i dannelsen af – ionen, hvor bor danner fire kovalente bindinger.
Ris. 5.6. Donor-acceptor-mekanisme til dannelse af den fjerde kovalente binding ved boratomet
Nitrogenatomets valensmuligheder
Lad os betragte nitrogenatomets elektroniske struktur (fig. 5.7).
Ris. 5.7. Fordeling af elektroner i nitrogenatomets orbitaler
Fra det præsenterede diagram er det klart, at nitrogen har tre uparrede elektroner, det kan danne tre kemiske bindinger, og dets valens er tre. Overgangen af nitrogenatomet til en exciteret tilstand er umulig, da det andet energiniveau ikke indeholder d-orbitaler. På samme tid kan nitrogenatomet tilvejebringe et ensomt elektronpar af ydre elektroner 2s2 til et atom med en fri orbital (acceptor). Som følge heraf opstår en fjerde kemisk binding af nitrogenatomet, som det for eksempel er tilfældet i ammoniumionen (fig. 5.2). Således er den maksimale kovalens (antallet af dannede kovalente bindinger) af et nitrogenatom fire. I dets forbindelser kan nitrogen, i modsætning til andre elementer i den femte gruppe, ikke være pentavalent.
Valensmuligheder for fosfor-, svovl- og halogenatomer
I modsætning til atomerne af nitrogen, oxygen og fluor har atomerne af fosfor, svovl og klor, der er placeret i den tredje periode, frie 3d-celler, som elektroner kan overføres til. Når et fosforatom exciteres (fig. 5.8), har det 5 uparrede elektroner på sit ydre elektronlag. Som et resultat kan phosphoratomet i forbindelser ikke kun være tri-, men også pentavalent.
Ris. 5.8. Fordeling af valenselektroner i orbitaler for et phosphoratom i en exciteret tilstand
I den exciterede tilstand udviser svovl, udover en valens på to, også en valens på fire og seks. I dette tilfælde parres 3p og 3s elektroner sekventielt (fig. 5.9).
Ris. 5.9. Valensmuligheder for et svovlatom i en exciteret tilstand
I den exciterede tilstand, for alle elementer i hovedundergruppen af gruppe V, undtagen fluor, er sekventiel parring af første p- og derefter s-elektronpar mulig. Som følge heraf bliver disse elementer tri-, penta- og heptavalente (fig. 5.10).
Ris. 5.10. Valensmuligheder for klor-, brom- og jodatomer i exciteret tilstand
5.1.7. Længde, energi og retning af en kovalent binding
Kovalente bindinger dannes typisk mellem ikke-metalatomer. De vigtigste egenskaber ved en kovalent binding er længde, energi og retning.
Kovalent bindingslængde
Længden af en binding er afstanden mellem kernerne i de atomer, der danner denne binding. Det bestemmes af eksperimentelle fysiske metoder. Bindingslængden kan estimeres ved hjælp af additivitetsreglen, hvorefter bindingslængden i AB-molekylet er omtrent lig med halvdelen af summen af bindingslængderne i molekylerne A 2 og B 2:
.
Fra top til bund langs undergrupperne af det periodiske system af grundstoffer øges længden af den kemiske binding, da atomernes radier øges i denne retning (tabel 5.1). Når bindingsmultiplicitet stiger, falder dens længde.
Tabel 5.1.
Længden af nogle kemiske bindinger
Kemisk binding |
Linklængde, kl |
Kemisk binding |
Linklængde, kl |
C – C |
|||
Kommunikationsenergi
Et mål for bindingsstyrke er bindingsenergien. Kommunikationsenergi bestemt af den energi, der kræves for at bryde en binding og fjerne de atomer, der danner den binding, i en uendelig stor afstand fra hinanden. Den kovalente binding er meget stærk. Dens energi varierer fra flere tiere til flere hundrede kJ/mol. For et IСl 3-molekyle er Ebonden for eksempel ≈40, og for N 2- og CO-molekyler er Ebonden ≈1000 kJ/mol.
Fra top til bund langs undergrupperne af det periodiske system af grundstoffer falder energien af en kemisk binding, da bindingslængden øges i denne retning (tabel 5.1). Når bindingsmultiplicitet stiger, øges dets energi (tabel 5.2).
Tabel 5.2.
Energier af nogle kemiske bindinger
Kemisk binding |
Kommunikationsenergi, |
Kemisk binding |
Kommunikationsenergi, |
C – C |
|||
Mætning og retningsbestemmelse af kovalente bindinger
De vigtigste egenskaber ved en kovalent binding er dens mætning og retningsbestemthed. Mættelighed kan defineres som atomers evne til at danne et begrænset antal kovalente bindinger. Et carbonatom kan således kun danne fire kovalente bindinger, og et oxygenatom kan danne to. Det maksimale antal af almindelige kovalente bindinger, som et atom kan danne (eksklusive bindinger dannet af donor-acceptor-mekanismen) er lig med antallet af uparrede elektroner.
Kovalente bindinger har en rumlig orientering, da overlapningen af orbitaler under dannelsen af en enkeltbinding sker langs linjen, der forbinder atomkernerne. Det rumlige arrangement af elektronorbitaler af et molekyle bestemmer dets geometri. Vinklerne mellem kemiske bindinger kaldes bindingsvinkler.
Mætningen og retningsbestemtheden af en kovalent binding adskiller denne binding fra en ionbinding, som i modsætning til en kovalent binding er umættet og ikke-retningsbestemt.
Rumlig struktur af H 2 O og NH 3 molekyler
Lad os overveje retningen af en kovalent binding ved at bruge eksemplet med H 2 O og NH 3 molekyler.
H 2 O-molekylet er dannet af et oxygenatom og to hydrogenatomer. Iltatomet har to uparrede p-elektroner, som optager to orbitaler placeret vinkelret på hinanden. Hydrogenatomer har uparrede 1s-elektroner. Vinklen mellem bindingerne dannet af p-elektroner skal være tæt på vinklen mellem p-elektronernes orbitaler. Eksperimentelt viste det sig dog, at vinklen mellem O–H-bindingerne i et vandmolekyle er 104,50. Forøgelsen af vinklen i forhold til vinklen på 90 o kan forklares med de frastødende kræfter, der virker mellem brintatomerne, Fig. 5.11. H 2 O-molekylet har således en vinkelform.
Tre uparrede p-elektroner af nitrogenatomet, hvis orbitaler er placeret i tre indbyrdes vinkelrette retninger, deltager i dannelsen af NH3-molekylet. Derfor bør de tre N-H-bindinger placeres i vinkler i forhold til hinanden tæt på 90° (fig. 5.11). Den eksperimentelle værdi af vinklen mellem bindinger i NH3-molekylet er 107,3°. Forskellen mellem vinklerne mellem bindingerne og de teoretiske værdier skyldes, som i tilfældet med vandmolekylet, den gensidige frastødning af brintatomer. Derudover tager de præsenterede skemaer ikke højde for muligheden for deltagelse af to elektroner i 2s orbitaler i dannelsen af kemiske bindinger.
Ris. 5.11. Overlapning af elektroniske orbitaler under dannelsen af kemiske bindinger i H 2 O (a) og NH 3 (b) molekyler
Lad os overveje dannelsen af BeC1 2-molekylet. Et berylliumatom i exciteret tilstand har to uparrede elektroner: 2s og 2p. Det kan antages, at berylliumatomet skal danne to bindinger: en binding dannet af s-elektronen og en binding dannet af p-elektronen. Disse bindinger skal have forskellige energier og forskellige længder. BeCl 2-molekylet i dette tilfælde bør ikke være lineært, men kantet. Erfaring viser dog, at BeCl 2-molekylet har en lineær struktur, og begge kemiske bindinger i det er ækvivalente. En lignende situation observeres, når man overvejer strukturen af BCl 3- og CCl 4-molekylerne - alle bindinger i disse molekyler er ækvivalente. BC1 3-molekylet har en flad struktur, CC1 4 har en tetraedrisk struktur.
For at forklare strukturen af molekyler som BeCl 2, BCl 3 og CCl 4, Pauling og Slater(USA) introducerede begrebet hybridisering af atomare orbitaler. De foreslog at erstatte flere atomare orbitaler, som ikke adskiller sig meget i deres energi, med det samme antal ækvivalente orbitaler, kaldet hybrider. Disse hybridorbitaler er sammensat af atomare orbitaler som et resultat af deres lineære kombination.
Ifølge L. Pauling er det muligt at ændre konfigurationen af orbitaler, når kemiske bindinger dannes af et atom med elektroner af forskellige typer i ét lag og derfor ikke er meget forskellige i deres energi (f.eks. s og p). af forskellige typer, hvor deres tilpasning i form og energi forekommer . Som et resultat dannes hybridorbitaler, der har en asymmetrisk form og er stærkt forlængede på den ene side af kernen. Det er vigtigt at understrege, at hybridiseringsmodellen bruges, når elektroner af forskellige typer, for eksempel s og p, er involveret i dannelsen af bindinger.
5.1.8.2. Forskellige typer af atomorbital hybridisering
sp hybridisering
Hybridisering af en s- og en R- orbitaler ( sp- hybridisering) realiseres for eksempel under dannelsen af berylliumchlorid. Som vist ovenfor, i en exciteret tilstand, har et Be-atom to uparrede elektroner, hvoraf den ene optager 2s orbitalen, og den anden optager 2p orbitalen. Når der dannes en kemisk binding, omdannes disse to forskellige orbitaler til to identiske hybridorbitaler, rettet i en vinkel på 180° i forhold til hinanden (fig. 5.12). Det lineære arrangement af to hybridorbitaler svarer til deres minimale frastødning fra hinanden. Som et resultat har BeCl 2-molekylet en lineær struktur - alle tre atomer er placeret på samme linje.
Ris. 5.12. Diagram over elektronorbital overlap under dannelsen af et BeCl 2 molekyle
Strukturen af acetylenmolekylet; sigma- og pi-bindinger
Lad os overveje et diagram over overlapningen af elektroniske orbitaler under dannelsen af et acetylenmolekyle. I et acetylenmolekyle er hvert kulstofatom i en sp-hybrid tilstand. To sp-hybride orbitaler er placeret i en vinkel på 1800 i forhold til hinanden; de danner én σ-binding mellem carbonatomer og to σ-bindinger med hydrogenatomer (fig. 5.13).
Ris. 5.13. Skema for dannelse af s-bindinger i et acetylenmolekyle
En σ-binding er en binding dannet som et resultat af overlappende elektronorbitaler langs en linje, der forbinder atomkernerne.
Hvert kulstofatom i acetylenmolekylet indeholder yderligere to p-elektroner, som ikke deltager i dannelsen af σ-bindinger. Disse elektroners elektronskyer er placeret i indbyrdes vinkelrette planer og overlapper hinanden og danner yderligere to π-bindinger mellem carbonatomer på grund af den laterale overlapning af ikke-hybrid R–skyer (fig. 5.14).
En π-binding er en kovalent kemisk binding dannet som et resultat af en stigning i elektrontæthed på hver side af linjen, der forbinder atomkernerne.
Ris. 5.14. Skema for dannelsen af σ - og π - bindinger i acetylenmolekylet.
Der dannes således i acetylenmolekylet en tredobbelt binding mellem carbonatomerne, som består af én σ - binding og to π - bindinger; σ -bindinger er stærkere end π-bindinger.
sp2 hybridisering
Strukturen af BCl 3 molekylet kan forklares vedr sp 2- hybridisering. Et boratom i exciteret tilstand på det ydre elektronlag indeholder en s-elektron og to p-elektroner, dvs. tre uparrede elektroner. Disse tre elektronskyer kan omdannes til tre ækvivalente hybridorbitaler. Den mindste frastødning af tre hybridorbitaler fra hinanden svarer til deres placering i samme plan i en vinkel på 120 o i forhold til hinanden (fig. 5.15). BCl 3-molekylet har således en flad form.
Ris. 5.15. Flad struktur af BCl 3 molekylet
sp 3 - hybridisering
Kulstofatomets valensorbitaler (s, р x, р y, р z) kan omdannes til fire ækvivalente hybridorbitaler, som er placeret i rummet i en vinkel på 109,5 o i forhold til hinanden og rettet mod tetraederens hjørner. , i hvis centrum er carbonatomets kerne (fig. 5.16).
Ris. 5.16. Tetraedrisk struktur af metanmolekylet
5.1.8.3. Hybridisering, der involverer enlige elektronpar
Hybridiseringsmodellen kan bruges til at forklare strukturen af molekyler, der udover at binde, også indeholder enlige elektronpar. I vand- og ammoniakmolekyler er det samlede antal elektronpar i det centrale atom (O og N) fire. Samtidig har et vandmolekyle to, og et ammoniakmolekyle har ét ensomt elektronpar. Dannelsen af kemiske bindinger i disse molekyler kan forklares ved at antage, at enlige elektronpar også kan fylde hybridorbitaler. Enlige elektronpar fylder meget mere i rummet end bindende. Som følge af den frastødning, der opstår mellem enlige og bindende elektronpar, falder bindingsvinklerne i vand- og ammoniakmolekyler, som viser sig at være mindre end 109,5 o.
Ris. 5.17. sp 3 - hybridisering, der involverer enlige elektronpar i H 2 O (A) og NH 3 (B) molekyler
5.1.8.4. Etablering af typen af hybridisering og bestemmelse af strukturen af molekyler
For at fastslå typen af hybridisering, og følgelig strukturen af molekyler, skal følgende regler anvendes.
1. Typen af hybridisering af det centrale atom, som ikke indeholder enlige elektronpar, bestemmes af antallet af sigma-bindinger. Hvis der er to sådanne bindinger, sker der sp-hybridisering, tre - sp 2 -hybridisering, fire - sp 3 -hybridisering. Enlige elektronpar (i fravær af bindinger dannet af donor-acceptor-mekanismen) er fraværende i molekyler dannet af atomer af beryllium, bor, kulstof, silicium, dvs. i elementer af hovedundergrupperne II - IV grupper.
2. Hvis det centrale atom indeholder enlige elektronpar, så er antallet af hybridorbitaler og typen af hybridisering bestemt af summen af antallet af sigma-bindinger og antallet af enlige elektronpar. Hybridisering, der involverer enlige elektronpar, sker i molekyler dannet af atomer af nitrogen, fosfor, oxygen, svovl, dvs. elementer i hovedundergrupperne i gruppe V og VI.
3. Molekylernes geometriske form er bestemt af typen af hybridisering af det centrale atom (tabel 5.3).
Tabel 5.3.
Bindingsvinkler, geometrisk form af molekyler afhængig af antallet af hybridorbitaler og typen af hybridisering af det centrale atom
5.2. Ionisk binding
Ionbinding sker gennem elektrostatisk tiltrækning mellem modsat ladede ioner. Disse ioner dannes som et resultat af overførsel af elektroner fra et atom til et andet. En ionbinding dannes mellem atomer, der har store forskelle i elektronegativitet (normalt større end 1,7 på Pauling-skalaen), for eksempel mellem alkalimetal- og halogenatomer.
Lad os overveje forekomsten af en ionbinding ved at bruge eksemplet på dannelsen af NaCl. Fra de elektroniske formler for atomerne Na 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 og Cl 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5 er det klart, at for at fuldende det ydre niveau er det lettere for natriumatomet at afgive en elektron end at tilføje syv, og det er lettere for kloratomet at tilføje en, end at give syv væk. I kemiske reaktioner afgiver natriumatomet én elektron, og kloratomet optager den. Som et resultat omdannes de elektroniske skaller af natrium- og kloratomer til stabile elektroniske skaller af ædelgasser (den elektroniske konfiguration af natriumkationen er Na + 1s 2 2s 2 2p 6, og den elektroniske konfiguration af chloranionen Cl – - 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6). Den elektrostatiske interaktion af ioner fører til dannelsen af et NaCl-molekyle.
Grundlæggende karakteristika ved ionbindinger og egenskaber ved ionforbindelser
1. En ionbinding er en stærk kemisk binding. Energien af denne binding er i størrelsesordenen 300 – 700 kJ/mol.
2. I modsætning til en kovalent binding er en ionbinding ikke-retningsbestemt, da en ion kan tiltrække ioner med det modsatte fortegn til sig selv i enhver retning.
3. I modsætning til en kovalent binding er en ionbinding umættet, da interaktionen af ioner med modsat fortegn ikke fører til fuldstændig gensidig kompensation af deres kraftfelter.
4. Under dannelsen af molekyler med en ionbinding sker fuldstændig overførsel af elektroner ikke, derfor eksisterer der ikke hundrede procent ionbindinger i naturen. I NaCl-molekylet er den kemiske binding kun 80 % ionisk.
5. Forbindelser med ionbindinger er krystallinske faste stoffer, der har høje smelte- og kogepunkter.
6. De fleste ioniske forbindelser er opløselige i vand. Opløsninger og smelter af ioniske forbindelser leder elektrisk strøm.
5.3. Metalforbindelse
Metalatomer på det ydre energiniveau indeholder et lille antal valenselektroner. Da ioniseringsenergien af metalatomer er lav, tilbageholdes valenselektroner svagt i disse atomer. Som et resultat opstår positivt ladede ioner og frie elektroner i krystalgitteret af metaller. I dette tilfælde er metalkationer placeret i noderne af deres krystalgitter, og elektroner bevæger sig frit i feltet af positive centre, der danner den såkaldte "elektrongas". Tilstedeværelsen af en negativt ladet elektron mellem to kationer får hver kation til at interagere med denne elektron. Metallisk binding er således bindingen mellem positive ioner i metalkrystaller, som opstår gennem tiltrækning af elektroner, der bevæger sig frit gennem krystallen.
Da valenselektronerne i et metal er jævnt fordelt i hele krystallen, er en metallisk binding, ligesom en ionbinding, en ikke-retningsbestemt binding. I modsætning til en kovalent binding er en metallisk binding en umættet binding. Fra kovalent binding metalforbindelse Det er også forskelligt i styrke. Energien af en metallisk binding er cirka tre til fire gange mindre end energien af en kovalent binding.
På grund af elektrongassens høje mobilitet er metaller karakteriseret ved høj elektrisk og termisk ledningsevne.
5.4. Hydrogenbinding
I molekylerne af forbindelserne HF, H 2 O, NH 3 er der hydrogenbindinger med et stærkt elektronegativt grundstof (H–F, H–O, H–N). Mellem molekylerne af sådanne forbindelser kan dannes intermolekylære hydrogenbindinger. I nogle organiske molekyler, der indeholder H–O, H–N-bindinger, intramolekylære hydrogenbindinger.
Mekanismen for hydrogenbindingsdannelse er dels elektrostatisk, dels donor-acceptor i naturen. I dette tilfælde er elektronpardonoren et atom af et stærkt elektronegativt element (F, O, N), og acceptoren er hydrogenatomerne forbundet med disse atomer. Ligesom kovalente bindinger er hydrogenbindinger karakteriseret ved fokus i rummet og mætning.
Hydrogenbindinger er normalt betegnet med prikker: H ··· F. Jo stærkere hydrogenbindingen er, jo større er partneratomets elektronegativitet og jo mindre størrelse. Det er primært karakteristisk for fluorforbindelser, såvel som oxygen, i mindre grad nitrogen og i endnu mindre grad klor og svovl. Hydrogenbindingens energi ændrer sig også tilsvarende (tabel 5.4).
Tabel 5.4.
Gennemsnitlige værdier af hydrogenbindingsenergier
Intermolekylær og intramolekylær hydrogenbinding
Takket være hydrogenbindinger kombineres molekyler til dimerer og mere komplekse associerede forbindelser. For eksempel kan dannelsen af en myresyredimer repræsenteres ved følgende diagram (fig. 5.18).
Ris. 5.18. Dannelse af intermolekylære hydrogenbindinger i myresyre
Lange kæder af (H 2 O) n-associater kan forekomme i vand (fig. 5.19).
Ris. 5.19. Dannelse af en kæde af associerede forbindelser i flydende vand på grund af intermolekylære hydrogenbindinger
Hvert H2O-molekyle kan danne fire hydrogenbindinger, men et HF-molekyle kan kun danne to.
Hydrogenbindinger kan forekomme både mellem forskellige molekyler (intermolekylær hydrogenbinding) og inden for et molekyle (intramolekylær hydrogenbinding). Eksempler på dannelsen af intramolekylære bindinger for nogle organiske stoffer er vist i fig. 5,20.
Ris. 5,20. Dannelse af intramolekylære hydrogenbindinger i molekyler af forskellige organiske forbindelser
Hydrogenbindings indflydelse på stoffers egenskaber
Den mest bekvemme indikator for eksistensen af intermolekylære hydrogenbindinger er et stofs kogepunkt. Vandets højere kogepunkt (100 o C sammenlignet med brintforbindelser af grundstoffer i oxygenundergruppen (H 2 S, H 2 Se, H 2 Te) forklares ved tilstedeværelsen af hydrogenbindinger: der skal bruges yderligere energi på at ødelægge intermolekylære hydrogenbindinger i vand.
Hydrogenbinding kan i væsentlig grad påvirke stoffers struktur og egenskaber. Eksistensen af intermolekylære hydrogenbindinger øger stoffernes smelte- og kogepunkter. Tilstedeværelsen af en intramolekylær hydrogenbinding får deoxyribonukleinsyre (DNA) molekylet til at blive foldet til en dobbelt helix i vand.
Hydrogenbinding spiller også en vigtig rolle i opløsningsprocesser, da opløselighed også afhænger af en forbindelses evne til at danne hydrogenbindinger med opløsningsmidlet. Som følge heraf er stoffer indeholdende OH-grupper som sukker, glucose, alkoholer og carboxylsyrer som regel meget opløselige i vand.
5.5. Typer af krystalgitre
Faste stoffer har normalt en krystallinsk struktur. Partiklerne, der udgør krystaller (atomer, ioner eller molekyler), er placeret på strengt definerede punkter i rummet og danner et krystalgitter. Krystalgitteret består af elementære celler, der bevarer de strukturelle træk, der er karakteristiske for et givet gitter. De punkter, hvor partikler er placeret, kaldes krystalgitter noder. Afhængigt af typen af partikler placeret på gitterstederne og arten af forbindelsen mellem dem, skelnes der mellem 4 typer krystalgitre.
5.5.1. Atomisk krystalgitter
Ved knuderne af atomare krystalgitre er der atomer forbundet med hinanden ved kovalente bindinger. Stoffer, der har et atomgitter, omfatter diamant, silicium, karbider, silicider osv. I strukturen af en atomisk krystal er det umuligt at isolere individuelle molekyler; hele krystallen betragtes som et kæmpe molekyle. Strukturen af diamant er vist i fig. 5.21. Diamant består af kulstofatomer, som hver er bundet til fire naboatomer. På grund af det faktum, at kovalente bindinger er stærke, er alle stoffer med atomgitter ildfaste, hårde og lavtflygtige. De er lidt opløselige i vand.
Ris. 5.21. Diamant krystal gitter
5.5.2. Molekylært krystalgitter
Ved knuderne af molekylære krystalgitre er der molekyler forbundet med hinanden af svage intermolekylære kræfter. Derfor har stoffer med et molekylært gitter lav hårdhed, de er smeltelige, karakteriseret ved betydelig flygtighed, er lidt opløselige i vand, og deres opløsninger leder som regel ikke elektrisk strøm. Der kendes en masse stoffer med et molekylært krystalgitter. Det er fast brint, klor, kulilte (IV) og andre stoffer, der er i gasform ved almindelige temperaturer. De fleste krystallinske organiske forbindelser har et molekylært gitter.
5.5.3. Ionisk krystalgitter
Krystalgitter, der indeholder ioner ved deres knudepunkter, kaldes ionisk. De er dannet af stoffer med ionbindinger, for eksempel alkalimetalhalogenider. I ioniske krystaller kan individuelle molekyler ikke skelnes; hele krystallen kan betragtes som et makromolekyle. Bindingerne mellem ioner er stærke, derfor har stoffer med et ionisk gitter lav flygtighed og høje smelte- og kogepunkter. Krystalgitteret af natriumchlorid er vist i fig. 5,22.
Ris. 5,22. Krystalgitter af natriumchlorid
I denne figur er de lyse kugler Na + ioner, de mørke kugler er Cl – ioner. Til venstre i fig. Figur 5.22 viser enhedscellen af NaCI.
5.5.4. Metal krystal gitter
Metaller i fast tilstand danner metalliske krystalgitre. Stederne for sådanne gitter indeholder positive metalioner, og valenselektroner bevæger sig frit mellem dem. Elektronerne tiltrækker elektrostatisk kationer og bibringer derved stabilitet til metalgitteret. Denne gitterstruktur bestemmer den høje termiske ledningsevne, elektriske ledningsevne og plasticitet af metaller - under mekanisk deformation er der ingen brydning af bindinger og ødelæggelse af krystallen, da ionerne, der udgør den, ser ud til at svæve i en sky af elektrongas. I fig. Figur 5.23 viser natriumkrystalgitteret.
Ris. 5,23. Natrium krystal gitter
Hvorfor kan atomer kombinere med hinanden og danne molekyler? Hvad er årsagen til den mulige eksistens af stoffer, der indeholder atomer af helt forskellige kemiske grundstoffer? Disse er globale spørgsmål, der påvirker de grundlæggende begreber i moderne fysisk og kemisk videnskab. Du kan besvare dem ved at have en idé om den elektroniske struktur af atomer og kende egenskaberne ved den kovalente binding, som er det grundlæggende grundlag for de fleste klasser af forbindelser. Formålet med vores artikel er at blive fortrolig med mekanismerne for dannelse af forskellige typer kemiske bindinger og forbindelser, der indeholder dem i deres molekyler.
Atomets elektroniske struktur
Elektrisk neutrale partikler af stof, som er dets strukturelle elementer, har en struktur, der afspejler solsystemets struktur. Ligesom planeterne kredser om den centrale stjerne - Solen, så bevæger elektronerne i et atom sig rundt om en positivt ladet kerne. For at karakterisere en kovalent binding vil elektronerne placeret på det sidste energiniveau og længst fra kernen være signifikante. Da deres forbindelse med midten af deres eget atom er minimal, kan de let tiltrækkes af andre atomers kerner. Dette er meget vigtigt for forekomsten af interatomiske interaktioner, der fører til dannelsen af molekyler. Hvorfor er den molekylære form den vigtigste eksistensform for stof på vores planet? Lad os finde ud af det.
Grundlæggende egenskab ved atomer
Elektrisk neutrale partiklers evne til at interagere, hvilket fører til en gevinst i energi, er deres vigtigste egenskab. Under normale forhold er den molekylære tilstand af et stof faktisk mere stabil end den atomare tilstand. De grundlæggende principper for moderne atom-molekylær videnskab forklarer både principperne for molekylær dannelse og egenskaberne ved kovalente bindinger. Lad os huske på, at der kan være fra 1 til 8 elektroner pr. atom; i sidstnævnte tilfælde vil laget være komplet og derfor meget stabilt. Atomerne af ædelgasser: argon, krypton, xenon - inerte elementer, der fuldender hver periode i D.I. Mendeleevs system - har denne struktur af det ydre niveau. Undtagelsen her ville være helium, som ikke har 8, men kun 2 elektroner på det sidste niveau. Årsagen er enkel: i den første periode er der kun to grundstoffer, hvis atomer har et enkelt elektronlag. Alle andre kemiske grundstoffer har fra 1 til 7 elektroner på det sidste, ufuldstændige lag. I processen med interaktion med hinanden vil atomerne have tendens til at blive fyldt med elektroner til oktetten og genoprette konfigurationen af atomet i det inerte element. Denne tilstand kan opnås på to måder: ved at miste sine egne eller ved at acceptere en andens negativt ladede partikler. Disse former for interaktion forklarer, hvordan man bestemmer, hvilken binding - ionisk eller kovalent - der vil opstå mellem de atomer, der kommer ind i reaktionen.
Mekanismer for dannelse af en stabil elektronisk konfiguration
Lad os forestille os, at to simple stoffer indgår i en sammensat reaktion: natriummetal og klorgas. Der dannes et stof af saltklassen - natriumchlorid. Det har en ionisk type kemisk binding. Hvorfor og hvordan opstod det? Lad os igen vende os til strukturen af atomerne i udgangsstofferne. Natrium har kun én elektron i det sidste lag, svagt bundet til kernen på grund af atomets store radius. Ioniseringsenergien af alle alkalimetaller, som inkluderer natrium, er lav. Derfor forlader elektronen på det ydre niveau energiniveauet, tiltrækkes af kloratomets kerne og forbliver i dets rum. Dette skaber præcedens for, at Cl-atomet bliver en negativt ladet ion. Nu har vi ikke længere at gøre med elektrisk neutrale partikler, men med ladede natriumkationer og kloranioner. I overensstemmelse med fysikkens love opstår elektrostatiske tiltrækningskræfter mellem dem, og forbindelsen danner et ionisk krystalgitter. Mekanismen for dannelse af en ionisk type kemisk binding, som vi har overvejet, vil bidrage til mere klart at afklare specifikationerne og hovedegenskaberne ved en kovalent binding.
Fælles elektronpar
Hvis der opstår en ionbinding mellem atomer af elementer, der adskiller sig meget i elektronegativitet, dvs. metaller og ikke-metaller, så opstår den kovalente type under interaktionen af atomer af både de samme og forskellige ikke-metalliske grundstoffer. I det første tilfælde er det sædvanligt at tale om en upolær, og i det andet om en polær form af en kovalent binding. Mekanismen for deres dannelse er almindelig: Hvert af atomerne afgiver delvist elektroner til almindelig brug, som er kombineret i par. Men det rumlige arrangement af elektronpar i forhold til atomkernerne vil være anderledes. På dette grundlag skelnes typer af kovalente bindinger - ikke-polære og polære. Oftest, i kemiske forbindelser, der består af atomer af ikke-metalliske grundstoffer, er der par bestående af elektroner med modsatte spin, dvs. roterer rundt om deres kerner i modsatte retninger. Da bevægelsen af negativt ladede partikler i rummet fører til dannelsen af elektronskyer, som i sidste ende ender i deres gensidige overlap. Hvad er konsekvenserne af denne proces for atomer, og hvad fører det til?
Kovalente bindingers fysiske egenskaber
Det viser sig, at en to-elektronsky med høj tæthed opstår mellem centrene af to interagerende atomer. De elektrostatiske tiltrækningskræfter mellem selve den negativt ladede sky og atomkernerne øges. En del af energien frigives, og afstandene mellem atomcentre mindskes. Eksempelvis er afstanden mellem brintatomernes kerner i begyndelsen af dannelsen af H 2 molekylet 1,06 A, efter skyerne overlapper hinanden og dannelsen af et fælles elektronpar - 0,74 A. Eksempler på kovalente bindinger dannet iflg. mekanismen beskrevet ovenfor kan findes blandt både simple og blandt komplekse uorganiske stoffer. Dets vigtigste kendetegn er tilstedeværelsen af fælles elektronpar. Som et resultat, efter fremkomsten af en kovalent binding mellem atomer, for eksempel hydrogen, erhverver hver af dem den elektroniske konfiguration af inert helium, og det resulterende molekyle har en stabil struktur.
Molekylets rumlige form
En anden meget vigtig fysisk egenskab ved en kovalent binding er retningsbestemthed. Det afhænger af den rumlige konfiguration af stoffets molekyle. For eksempel, når to elektroner overlapper med en sfærisk skyform, er udseendet af molekylet lineært (hydrogenchlorid eller hydrogenbromid). Formen på de vandmolekyler, som s- og p-skyerne hybridiserer i, er kantet, og de meget stærke partikler af nitrogengas har form som en pyramide.
Strukturen af simple stoffer - ikke-metaller
Efter at have fundet ud af, hvilken slags binding der kaldes kovalent, hvilke egenskaber den har, er det nu tid til at forstå dens varianter. Hvis atomer af samme ikke-metal - klor, nitrogen, oxygen, brom osv. - interagerer med hinanden, så dannes de tilsvarende simple stoffer. Deres fælles elektronpar er placeret i samme afstand fra atomernes centre uden at bevæge sig. Forbindelser med en ikke-polær type kovalent binding har følgende egenskaber: lavt koge- og smeltepunkt, uopløselighed i vand, dielektriske egenskaber. Dernæst skal vi finde ud af, hvilke stoffer der er karakteriseret ved en kovalent binding, hvor der sker en forskydning af fælles elektronpar.
Elektronegativitet og dens virkning på typen af kemisk binding
Egenskaben ved et bestemt grundstof til at tiltrække elektroner til sig selv fra et atom af et andet grundstof i kemi kaldes elektronegativitet. Skalaen af værdier for denne parameter, foreslået af L. Pauling, kan findes i alle lærebøger om uorganisk og generel kemi. Fluor har sin højeste værdi - 4,1 eV, andre aktive ikke-metaller har en mindre værdi, og den laveste værdi er karakteristisk for alkalimetaller. Hvis elementer, der adskiller sig i deres elektronegativitet, reagerer med hinanden, vil en, mere aktiv, uundgåeligt tiltrække negativt ladede partikler af atomet i et mere passivt element til dets kerne. De fysiske egenskaber af en kovalent binding afhænger således direkte af grundstoffernes evne til at donere elektroner til almindelig brug. De fælles par dannet i dette tilfælde er ikke længere placeret symmetrisk i forhold til kernerne, men er forskudt mod det mere aktive element.
Funktioner af forbindelser med polær kobling
Stoffer, i hvis molekyler de delte elektronpar er asymmetriske i forhold til atomkernerne, omfatter hydrogenhalogenider, syrer, forbindelser af chalcogener med hydrogen og sure oxider. Disse er sulfat- og nitratsyrer, svovl- og fosforoxider, svovlbrinte osv. For eksempel indeholder et hydrogenchloridmolekyle ét fælles elektronpar dannet af uparrede elektroner af brint og klor. Det forskydes tættere på midten af Cl-atomet, som er et mere elektronegativt grundstof. Alle stoffer med polære bindinger i vandige opløsninger dissocieres til ioner og leder elektrisk strøm. De forbindelser, vi har givet, har også højere smelte- og kogepunkter sammenlignet med simple ikke-metalliske stoffer.
Metoder til at bryde kemiske bindinger
I organisk kemi følger mættede kulbrinter og halogener en radikal mekanisme. En blanding af metan og klor reagerer i lys og ved almindelige temperaturer på en sådan måde, at klormolekyler begynder at spaltes til partikler, der bærer uparrede elektroner. Med andre ord observeres ødelæggelsen af det fælles elektronpar og dannelsen af meget aktive radikaler -Cl. De er i stand til at påvirke metanmolekyler på en sådan måde, at de bryder den kovalente binding mellem kulstof- og brintatomer. En aktiv art -H dannes, og den frie valens af carbonatomet accepterer et chlorradikal, og det første reaktionsprodukt er chlormethan. Denne mekanisme for molekylær nedbrydning kaldes homolytisk. Hvis det fælles elektronpar er fuldstændigt overført til et af atomerne, taler de om en heterolytisk mekanisme, karakteristisk for reaktioner, der finder sted i vandige opløsninger. I dette tilfælde vil polære vandmolekyler øge ødelæggelseshastigheden af de kemiske bindinger af den opløselige forbindelse.
Dobbelt- og tredobbeltbindinger
Langt de fleste organiske stoffer og nogle uorganiske forbindelser indeholder ikke ét, men flere almindelige elektronpar i deres molekyler. Mangfoldigheden af kovalente bindinger reducerer afstanden mellem atomer og øger forbindelsernes stabilitet. De omtales normalt som kemisk resistente. For eksempel har et nitrogenmolekyle tre par elektroner; de er udpeget i strukturformlen med tre streger og bestemmer dets styrke. Det simple stof nitrogen er kemisk inert og kan kun reagere med andre forbindelser, såsom brint, oxygen eller metaller, når det opvarmes eller under forhøjet tryk eller i nærværelse af katalysatorer.
Dobbelt- og tredobbeltbindinger er iboende i sådanne klasser af organiske forbindelser som umættede diencarbonhydrider såvel som stoffer i ethylen- eller acetylenserien. Multiple bindinger bestemmer de grundlæggende kemiske egenskaber: additions- og polymerisationsreaktioner, der opstår på de steder, hvor de er brudt.
I vores artikel gav vi en generel beskrivelse af kovalente bindinger og undersøgte dens hovedtyper.
Hovedfunktion telekommunikationsnetværk (TCN) skal sikre informationsudveksling mellem alle abonnentsystemer i et computernetværk. Udvekslingen udføres gennem kommunikationskanaler, som udgør en af hovedkomponenterne i telekommunikationsnetværk.
En kommunikationskanal er en kombination af et fysisk medie (kommunikationslinje) og datatransmissionsudstyr (DTE), der transmitterer informationssignaler fra en netværkskoblingsknude til en anden eller mellem noder skifte og abonnentsystem.
Dermed, kommunikationskanal og fysisk kommunikationslinje er ikke det samme. Generelt kan flere logiske kanaler organiseres på basis af én kommunikationslinje ved hjælp af tid, frekvens, fase og andre typer adskillelse.
Anvendes i computernetværk telefon, telegraf, fjernsyn, satellitkommunikationsnetværk. Kablede (antenne), kabel-, radiokanaler for jord- og satellitkommunikation bruges som kommunikationslinjer. Forskellen mellem dem bestemmes af datatransmissionsmediet. Det fysiske medium for datatransmission kan være et kabel, såvel som jordens atmosfære eller det ydre rum, hvorigennem elektromagnetiske bølger udbreder sig.
Computernetværk bruger telefon-, telegraf-, tv- og satellitkommunikationsnetværk. Kablede (antenne), kabel-, radiokanaler for jord- og satellitkommunikation bruges som kommunikationslinjer. Forskellen mellem dem bestemmes af datatransmissionsmediet. Det fysiske medium for datatransmission kan være et kabel, såvel som jordens atmosfære eller det ydre rum, hvorigennem elektromagnetiske bølger udbreder sig.
Kablede (overhead) kommunikationslinjer- det er ledninger uden isolerende eller afskærmende fletninger, lagt mellem pæle og hængende i luften. Traditionelt bruges de til at transmittere telefon- og telegrafsignaler, men i mangel af andre muligheder bruges de til at transmittere computerdata. Kablede kommunikationslinjer er kendetegnet ved lav båndbredde og lav støjimmunitet, så de bliver hurtigt erstattet af kabellinjer.
Kabelledninger omfatter et kabel bestående af ledere med flere lag isolering - elektrisk, elektromagnetisk, mekanisk og stik til at forbinde forskelligt udstyr til det. Kabelnetværk bruger hovedsageligt tre typer kabler: et kabel baseret på snoede kobbertråde (dette er et snoet par i en skærmet version, når et par kobbertråde er pakket ind i en isolerende skærm, og uskærmet, når der ikke er nogen isolering indpakning), koaksialkabel (består af en intern kobberkerne og fletning, adskilt fra kernen af et lag isolering) og fiberoptisk kabel (består af tynde - 5-60 mikron fibre, gennem hvilke lyssignaler forplanter sig).
Blandt kabelkommunikationslinjer Lysledere har den bedste ydeevne. Deres vigtigste fordele: høj gennemstrømning (op til 10 Gbit/s og højere), på grund af brugen af elektromagnetiske bølger i det optiske område; ufølsomhed over for eksterne elektromagnetiske felter og fravær af sin egen elektromagnetiske stråling, lav arbejdsintensitet ved at lægge et optisk kabel; gnist-, eksplosions- og brandsikkerhed; øget modstand mod aggressive miljøer; lav vægtfylde (forhold mellem lineær masse og båndbredde); brede anvendelsesområder (oprettelse af offentlige motorveje, kommunikationssystemer mellem computere og perifere enheder i lokale netværk, i mikroprocessorteknologi osv.).
Ulemper ved fiberoptiske kommunikationslinjer: Tilslutning af yderligere computere til lyslederen svækker signalet betydeligt; højhastighedsmodem, der kræves til lysledere, er stadig dyre; lysledere, der forbinder computere, skal være udstyret med omformere af elektriske signaler til lys og omvendt.
Jordbaserede og satellit-radiokanaler dannes ved hjælp af en sender og modtager af radiobølger. Forskellige typer radiokanaler er forskellige i det anvendte frekvensområde og rækkevidden af informationstransmission. Radiokanaler, der opererer i kort-, mellem- og langbølgebåndene (HF, MF, DV) giver langdistancekommunikation, men med en lav dataoverførselshastighed. Disse er radiokanaler, der bruger amplitudemodulation af signaler. Kanaler, der opererer på ultrakorte bølger (VHF) er hurtigere og er karakteriseret ved frekvensmodulation af signaler. Ultrahøjhastighedskanaler er dem, der opererer i ultrahøjfrekvensområder (mikrobølger), dvs. over 4 GHz. I mikrobølgeområdet reflekteres signaler ikke af Jordens ionosfære, så stabil kommunikation kræver direkte synlighed mellem sender og modtager. Af denne grund bruges mikrobølgesignaler enten i satellitkanaler eller i radiorelæer, hvor denne betingelse er opfyldt.
Karakteristika for kommunikationslinjer. De vigtigste egenskaber ved kommunikationslinjer omfatter følgende: amplitude-frekvensrespons, båndbredde, dæmpning, gennemløb, støjimmunitet, krydstale i den nærmeste ende af linjen, pålidelighed af datatransmission, enhedsomkostninger.
En kommunikationslinjes egenskaber bestemmes ofte ved at analysere dens reaktioner på visse referencepåvirkninger, som er sinusformede svingninger af forskellige frekvenser, da de ofte stødes på i teknologi og kan bruges til at repræsentere enhver funktion af tiden. Graden af forvrængning af sinusformede signaler af en kommunikationslinje vurderes ved hjælp af amplitude-frekvensrespons, båndbredde og dæmpning ved en bestemt frekvens.
Amplitude-frekvensrespons(Frequency Response) giver det mest komplette billede af kommunikationslinjen; den viser, hvordan amplituden af sinusoiden ved udgangen af linjen dæmpes sammenlignet med amplituden ved dens input for alle mulige frekvenser af det transmitterede signal (i stedet for amplituden på signalet, dets kraft bruges ofte). Følgelig giver frekvensresponsen dig mulighed for at bestemme formen på udgangssignalet for ethvert indgangssignal. Det er dog meget vanskeligt at opnå frekvensgangen for en rigtig kommunikationslinje, så i praksis bruges andre, forenklede karakteristika i stedet - båndbredde og dæmpning.
Kommunikationsbåndbredde repræsenterer et kontinuerligt område af frekvenser, over hvilket forholdet mellem amplituden af udgangssignalet og indgangssignalet overstiger en forudbestemt grænse (sædvanligvis 0,5). Derfor bestemmer båndbredden frekvensområdet for et sinusformet signal, ved hvilket dette signal transmitteres over en kommunikationslinje uden væsentlig forvrængning. Den båndbredde, der har størst indflydelse på den maksimalt mulige hastighed for informationstransmission langs en kommunikationslinje, er forskellen mellem de maksimale og minimale frekvenser af det sinusformede signal i en given båndbredde. Båndbredden afhænger af typen af linje og dens længde.
Der bør skelnes mellem båndbredde og bredden af spektret af transmitterede informationssignaler. Spektrumbredden af de transmitterede signaler er forskellen mellem de maksimale og minimale signifikante harmoniske af signalet, dvs. de harmoniske, der yder hovedbidraget til det resulterende signal. Hvis signifikante signalovertoner falder inden for linjepasbåndet, vil et sådant signal blive transmitteret og modtaget af modtageren uden forvrængning. Ellers vil signalet blive forvrænget, modtageren vil lave fejl, når den genkender information, og derfor vil information ikke være i stand til at blive transmitteret med den givne båndbredde.
Dæmpning er et relativt fald i amplituden eller effekten af et signal, når der sendes et signal med en bestemt frekvens langs en linje.
Dæmpning A måles i decibel (dB, dB) og beregnes med formlen:
A = 10?lg(P ud / P ind)
hvor P ud, P ind - signaleffekt ved henholdsvis udgang og indgang på linjen.
For et groft skøn forvrængning af signaler, der transmitteres langs linjen, er det nok at kende dæmpningen af de grundlæggende frekvenssignaler, dvs. frekvens, hvis harmoniske har den største amplitude og kraft. Et mere præcist estimat er muligt, hvis vi kender dæmpningen ved flere frekvenser tæt på den primære.
Gennemløbet af en kommunikationslinje er dens karakteristika, som bestemmer (ligesom båndbredden) den maksimalt mulige dataoverførselshastighed langs linjen. Det måles i bits per sekund (bps) såvel som i afledte enheder (Kbps, Mbps, Gbps).
Båndbredde en kommunikationslinje afhænger af dens karakteristika (frekvensrespons, båndbredde, dæmpning) og af spektret af transmitterede signaler, som igen afhænger af den valgte metode til fysisk eller lineær kodning (dvs. af metoden til at repræsentere diskret information i form for signaler). For én kodningsmetode kan en linje have én kapacitet og for en anden en anden.
Ved kodning normalt bruges en ændring i en eller anden parameter af et periodisk signal (for eksempel sinusformede svingninger) - frekvens, amplitude og fase, sinusoider eller tegnet på pulssekvenspotentialet. Et periodisk signal, hvis parametre ændres, kaldes et bæresignal eller bærefrekvens, hvis en sinusformet bruges som et sådant signal. Hvis den modtagne sinusoid ikke ændrer nogen af dens parametre (amplitude, frekvens eller fase), så bærer den ingen information.
Antallet af ændringer i informationsparameteren for et periodisk bæresignal pr. sekund (for en sinusform er dette antallet af ændringer i amplitude, frekvens eller fase) måles i baud. Senderens driftscyklus er tidsrummet mellem tilstødende ændringer i informationssignalet.
Generelt Linjekapaciteten i bits per sekund er ikke den samme som baudraten. Afhængigt af indkodningsmetoden kan den være højere, lig med eller lavere end baud-tallet. Hvis f.eks. med denne kodningsmetode er en enkelt bitværdi repræsenteret af en impuls med positiv polaritet og en nulværdi af en impuls med negativ polaritet, så er der, når der transmitteres skiftevis skiftende bits (der er ingen serier af bit af samme navn), ændrer det fysiske signal sin tilstand to gange under transmissionen af hver bit. Derfor er linjekapaciteten med denne kodning halvdelen af antallet af bauds transmitteret langs linjen.
Til gennemstrømning linje påvirkes ikke kun af fysisk, men også af såkaldt logisk kodning, som udføres før fysisk kodning og består i at erstatte den oprindelige sekvens af informationsbit med en ny sekvens af bit, der bærer den samme information, men som har yderligere egenskaber ( for eksempel muligheden for den modtagende side til at opdage fejl i modtagne data eller sikre fortroligheden af transmitterede data ved at kryptere dem). Logisk kodning er som regel ledsaget af udskiftning af den originale bitsekvens med en længere sekvens, hvilket negativt påvirker transmissionstiden for nyttig information.
Der er en vis sammenhæng mellem kapaciteten af en linje og dens båndbredde. Med en fast fysisk indkodningsmetode øges linjekapaciteten med stigende frekvens af det periodiske bæresignal, da denne stigning er ledsaget af en stigning i information transmitteret pr. tidsenhed. Men efterhånden som frekvensen af dette signal stiger, øges også bredden af dets spektrum, hvilket transmitteres med forvrængninger bestemt af linjens båndbredde. Jo større uoverensstemmelsen er mellem linjebåndbredden og spektrumbredden af de transmitterede informationssignaler, jo mere er signalerne udsat for forvrængning, og jo mere sandsynlige er fejl i genkendelsen af information af modtageren. Som et resultat viser hastigheden af informationsoverførsel sig at være mindre end forventet.
C=2F log 2 M, (4)
hvor M er antallet af forskellige tilstande af informationsparameteren for det transmitterede signal.
Nyquist-relationen, som også bruges til at bestemme den maksimalt mulige gennemstrømning af en kommunikationslinje, tager ikke eksplicit hensyn til tilstedeværelsen af støj på linjen. Imidlertid afspejles dens indflydelse indirekte i valget af antallet af tilstande af informationssignalet. For at øge gennemstrømningen af en linje var det for eksempel muligt ikke at bruge 2 eller 4 niveauer, men 16, når data indkodedes. Men hvis støjamplituden overstiger forskellen mellem tilstødende 16 niveauer, vil modtageren ikke være i stand til at konsekvent genkende de overførte data. Derfor er antallet af mulige signaltilstande effektivt begrænset af forholdet mellem signaleffekt og støj.
Nyquist-formlen bestemmer grænseværdien af kanalkapaciteten for det tilfælde, hvor antallet af tilstande af informationssignalet allerede er valgt under hensyntagen til mulighederne for deres stabile genkendelse af modtageren.
Støjimmunitet af kommunikationslinjen- dette er dens evne til at reducere niveauet af interferens, der skabes i det eksterne miljø på interne ledere. Det afhænger af den anvendte type fysiske medie, samt af linjeudstyret, der skærmer og undertrykker interferens. De mest støjbestandige og ufølsomme over for ekstern elektromagnetisk stråling er fiberoptiske linjer, de mindst støjbestandige er radiolinjer, og kabellinjer indtager en mellemposition. Reduktion af interferens forårsaget af ekstern elektromagnetisk stråling opnås ved at afskærme og vride lederne.
Crosstalk i den nærmeste ende af linjen - bestemmer kablets støjimmunitet over for interne interferenskilder. De vurderes normalt i forhold til et kabel bestående af flere snoede par, når den gensidige interferens fra et par til et andet kan nå betydelige værdier og skabe intern interferens svarende til det nyttige signal.
Pålidelighed af datatransmission(eller bitfejlfrekvens) karakteriserer sandsynligheden for korruption for hver transmitteret bit data. Årsagerne til forvrængning af informationssignaler er interferens på linjen, samt begrænset båndbredde. Derfor opnås en forøgelse af pålideligheden af datatransmission ved at øge graden af støjimmunitet for linjen, reducere niveauet af krydstale i kablet og bruge flere bredbåndskommunikationslinjer.
For konventionelle kabelkommunikationslinjer uden yderligere midler til fejlbeskyttelse er pålideligheden af datatransmission som regel 10 -4 -10 -6. Dette betyder, at i gennemsnit vil værdien af en bit blive forvrænget ud af 104 eller 106 transmitterede bit.
Kommunikationslinjeudstyr(datatransmissionsudstyr - ATD) er kantudstyr, der direkte forbinder computere med kommunikationslinjen. Det er en del af kommunikationslinjen og fungerer normalt på det fysiske niveau, hvilket sikrer transmission og modtagelse af et signal med den nødvendige form og kraft. Eksempler på ADF'er er modemer, adaptere, analog-til-digital og digital-til-analog-konvertere.
ADF'en inkluderer ikke brugerens dataterminaludstyr (DTE), som genererer data til transmission over kommunikationslinjen og er forbundet direkte til ADF'en. En DTE omfatter for eksempel en lokal netværksrouter. Bemærk, at opdelingen af udstyr i APD- og DOD-klasser er ret vilkårlig.
På kommunikationslinjer over lange afstande anvendes mellemudstyr, som løser to hovedproblemer: forbedring af kvaliteten af informationssignaler (deres form, effekt, varighed) og skabelse af en permanent sammensat kanal (ende-til-ende-kanal) til kommunikation mellem to netværksabonnenter. I en LCS bruges mellemudstyr ikke, hvis længden af det fysiske medie (kabler, radioluft) er kort, så signaler fra en netværksadapter til en anden kan transmitteres uden mellemliggende gendannelse af deres parametre.
Globale netværk sikrer højkvalitetstransmission af signaler over hundreder og tusinder af kilometer. Derfor installeres forstærkere på bestemte afstande. For at skabe en ende-til-ende-linje mellem to abonnenter, bruges multipleksere, demultipleksere og switches.
Kommunikationskanalens mellemudstyr er gennemsigtigt for brugeren (han bemærker det ikke), selvom det i virkeligheden danner et komplekst netværk, kaldet det primære netværk, som tjener som grundlag for opbygning af computer-, telefon- og andre netværk.
Skelne analog Og digital kommunikationslinjer, som anvender forskellige typer mellemudstyr. I analoge linjer er mellemudstyr designet til at forstærke analoge signaler med et kontinuerligt værdiområde. I analoge højhastighedskanaler implementeres en teknik med frekvensmultipleksing, når flere analoge lavhastighedsabonnentkanaler multiplekses til én højhastighedskanal. I digitale kommunikationskanaler, hvor rektangulære informationssignaler har et begrænset antal tilstande, forbedrer mellemudstyr signalernes form og genopretter deres gentagelsesperiode. Det giver dannelsen af højhastigheds digitale kanaler, der arbejder efter princippet om tidsmultipleksing af kanaler, når hver lavhastighedskanal tildeles en vis andel af højhastighedskanalens tid.
Ved transmission af diskrete computerdata over digitale kommunikationslinjer er den fysiske lagprotokol defineret, da parametrene for informationssignalerne transmitteret af linjen er standardiserede, men ved transmission over analoge linjer er den ikke defineret, da informationssignalerne har en vilkårlig form, og der er intet at gøre med metoden til at repræsentere etaler og nuller ved datatransmissionsudstyr. Der er ingen krav.
Følgende har fundet anvendelse i kommunikationsnetværk: vedr informationsoverførselspresser :
Simplex, når senderen og modtageren er forbundet med en kommunikationskanal, gennem hvilken information kun transmitteres i én retning (dette er typisk for tv-kommunikationsnetværk);
Halvdupleks, når to kommunikationsknudepunkter også er forbundet med én kanal, hvorigennem information transmitteres skiftevis i én retning og derefter i den modsatte retning (dette er typisk for informationsreference, anmodning-svar-systemer);
Dupleks, når to kommunikationsknuder er forbundet af to kanaler (en fremadrettet kommunikationskanal og en omvendt kanal), hvorigennem information transmitteres samtidigt i modsatte retninger. Duplex-kanaler bruges i systemer med beslutnings- og informationsfeedback.
Skiftede og dedikerede kommunikationskanaler. I TSS skelnes der mellem dedikerede (ikke-switchede) kommunikationskanaler og dem med switching for varigheden af informationstransmission over disse kanaler.
Når du bruger dedikerede kommunikationskanaler, er kommunikationsknudernes transceiverudstyr konstant forbundet med hinanden. Dette sikrer en høj grad af parathed af systemet til informationstransmission, højere kommunikationskvalitet og understøttelse af en stor mængde trafik. På grund af de relativt høje omkostninger ved at drive netværk med dedikerede kommunikationskanaler opnås deres rentabilitet kun, hvis kanalerne er tilstrækkeligt fuldt belastede.
For skiftede kommunikationskanaler, oprettet kun for varigheden af overførslen af en fast mængde information, de er kendetegnet ved høj fleksibilitet og relativt lave omkostninger (med en lille mængde trafik). Ulemper ved sådanne kanaler: tab af tid til skift (for at etablere kommunikation mellem abonnenter), muligheden for at blokere på grund af belægningen af visse sektioner af kommunikationslinjen, lavere kommunikationskvalitet, høje omkostninger med en betydelig mængde trafik.
Elektronegativitet er atomers evne til at forskyde elektroner i deres retning, når de danner en kemisk binding. Dette koncept blev introduceret af den amerikanske kemiker L. Pauling (1932). Elektronegativitet karakteriserer et atoms evne til at tiltrække et fælles elektronpar i et molekyle. Elektronegativitetsværdier bestemt ved forskellige metoder adskiller sig fra hinanden. I pædagogisk praksis bruger de oftest relative snarere end absolutte værdier af elektronegativitet. Den mest almindelige er en skala, hvor elektronegativiteten af alle elementer sammenlignes med elektronegativiteten af lithium, taget som én.
Blandt elementerne i grupperne IA - VIIA:
Mønstrene for ændringer i elektronegativitet blandt d-blokelementer er meget mere komplekse.elektronegativitet stiger som regel i perioder ("fra venstre mod højre") med stigende atomnummer og falder i grupper ("fra top til bund").
Disse omfatter: brint, kulstof, nitrogen, fosfor, oxygen, svovl, selen, fluor, klor, brom og jod. Ifølge en række karakteristika er en særlig gruppe ædelgasser (helium-radon) også klassificeret som ikke-metaller.Grundstoffer med høj elektronegativitet, hvis atomer har høj elektronaffinitet og høj ioniseringsenergi, dvs. er tilbøjelige til at tilføje en elektron eller forskydning af et par bindende elektroner i deres retning, kaldes ikke-metaller.
Metaller omfatter de fleste af grundstofferne i det periodiske system.
Dette sæt fysiske egenskaber, der adskiller metaller fra ikke-metaller, forklares af den særlige type binding, der findes i metaller. Alle metaller har et klart defineret krystalgitter. Sammen med atomer indeholder dens noder metalkationer, dvs. atomer, der har mistet deres elektroner. Disse elektroner danner en socialiseret elektronsky, den såkaldte elektrongas. Disse elektroner er i kraftfeltet af mange kerner. Denne binding kaldes metallisk. Den frie migration af elektroner gennem hele krystallens volumen bestemmer metallers særlige fysiske egenskaber.Metaller er karakteriseret ved lav elektronegativitet, dvs. lav ioniseringsenergi og elektronaffinitet. Metalatomer donerer enten elektroner til ikke-metalatomer eller blander par af bindende elektroner fra sig selv. Metaller har en karakteristisk glans, høj elektrisk ledningsevne og god varmeledningsevne. De er for det meste holdbare og formbare.
Metaller omfatter alle d- og f-elementer. Hvis du mentalt kun vælger blokke af s- og p-elementer fra det periodiske system, dvs. elementer i gruppe A og tegner en diagonal fra øverste venstre hjørne til nederste højre hjørne, så viser det sig, at ikke-metalliske elementer er placeret på højre side af denne diagonal, og metalliske - til venstre. Ved siden af diagonalen findes elementer, der ikke entydigt kan klassificeres som hverken metaller eller ikke-metaller. Disse mellemliggende elementer omfatter: bor, silicium, germanium, arsen, antimon, selen, polonium og astatin.
Ideer om kovalente og ioniske bindinger spillede en vigtig rolle i udviklingen af ideer om stoffets struktur, men skabelsen af nye fysiske og kemiske metoder til at studere stoffets fine struktur og deres anvendelse viste, at fænomenet kemisk binding er meget mere komplekst. Det menes i øjeblikket, at enhver heteroatomisk binding er både kovalent og ionisk, men i forskellige proportioner. Således introduceres begrebet kovalente og ioniske komponenter i en heteroatomisk binding. Jo større forskellen i elektronegativitet af bindingsatomerne er, jo større er polariteten af bindingen. Når forskellen er mere end to enheder, er den ioniske komponent næsten altid dominerende. Lad os sammenligne to oxider: natriumoxid Na 2 O og chloroxid (VII) Cl 2 O 7. I natriumoxid er den partielle ladning på oxygenatomet -0,81, og i chloroxid -0,02. Dette betyder effektivt, at Na-O-bindingen er 81 % ionisk og 19 % kovalent. Den ioniske komponent af Cl-O-bindingen er kun 2%.
Liste over brugt litteratur
- Popkov V. A., Puzakov S. A. Generel kemi: lærebog. - M.: GEOTAR-Media, 2010. - 976 s.: ISBN 978-5-9704-1570-2. [Med. 35-37]
- Volkov, A.I., Zharsky, I.M. Stor kemisk opslagsbog / A.I. Volkov, I.M. Zharsky. - Mn.: Moderne Skole, 2005. - 608 med ISBN 985-6751-04-7.