11. Металлическая связь и ее особенности.

Металлическая связь — связь между положительными ионами в кристаллах металлов, осуществляемая за счет притяжения электронов, свободно перемещающихся по кристаллу. В соответствии с положением в периодической системе атомы металлов имеют небольшое число валентных электронов. Эти электроны достаточно слабо связаны со своими ядрами и могут легко отрываться от них. В результате в кристаллической решетке металла появляются положительно заряженные ионы и свободные электроны. Поэтому в кристаллической решетке металлов существует большая свобода перемещения электронов: одни из атомов будут терять свои электроны, а образующиеся ионы могут принимать эти электроны из «электронного газа» . Как следствие, металл представляет собой ряд положительных ионов, локализованных в определенных положениях кристаллической решетки, и большое количество электронов, сравнительно свободно перемещающихся в поле положительных центров. В этом состоит важное отличие металлических связей от ковалентных, которые имеют строгую направленность в пространстве. Металлическая связь отличается от ковалентной также и по прочности: ее энергия в 3-4 раза меньше энергии ковалентной также и по прочности: ее энергия в 3-4 раза меньше энергии ковалентной связи.

12. Водородная связь

Водородная связь — форма ассоциации между электроотрицательным атомом и атомом водорода H, связанным ковалентно с другимэлектроотрицательным атомом. В качестве электроотрицательных атомов могут выступать N, O или F. Водородные связи могут быть межмолекулярнымиили внутримолекулярными

Особый вид химической связи вызван уникальными свойствами водорода. У атома водорода всего один электрон, поэтому, когда он вступает во взаимодействие с более электроотрицательным атомом, электрон, смещаясь в сторону этого атома, почти освобождает свою орбиталь. А, поскольку ядро атома водорода не экранируется внутренними электронными оболочками (их у водорода просто нет!), эта орбиталь становится очень реакционно-способной и принимает электронные пары заполненных орбиталей других атомов, образуя специфическую донорно-акцепторную связь. Специфичность этой связи состоит в том, что акцепторная орбиталь не является совершенно свободной. Поэтому энергия водородной связи (8-80 кДж/моль) меньше энергии ковалентной связи, но больше энергии ван-дер- ваальсовской. Совершенно уникально влияние водородных связей на структуру и свойства воды и некоторых других веществ.

Например, в отсутствие водородных связей вода кипела бы при –80oС и, разумеется, наша форма жизни была бы невозможна.

13. Валентность элемента

Вале́нтность (от лат. valēns «имеющий силу») — способность атомов химических элементов образовывать определённое число химических связей с атомами других элементов.

В основном, под валентностью химических элементов обычно понимается способность свободных его атомов (в более узком смысле — мера его способности) к образованию определённого числа ковалентных связей

Это понятие было введено в химию в 1853 г. английским химиком-органиком Франклендом для обоснования количественных отнощений атомов элементов в химических соединениях. Развитие учения о валентности в большой степени связано с открытием Д. И. Менделеевым Периодического закона. Им была установлена связь между валентностью элемента и его положением в периодической системе, введено понятие о переменной валентности. Учение о строении атомов и молекул способствовало разработке электронной теории валентности. Для расчётов, для составления формул веществ неоходимо знать количественные соотношения атомов различных элементов, в которых они соединяются. Валентность показывает, со сколькими атомами одновалентного элемента соединяется атом данного элемента. Одновалентными считают все элементы, атомы которых в двухэлементных соединениях всегда связаны с одним атомом другого элемента. Примером одновалентного элемента является водород. Поэтому считается, что валентность элемента указывает на то, со сколькими атомами водорода соединён один атом рассматриваемого элемента. Например: в HCl хлор-одновалентен, в H2O кислород-двухвалентен, в NH3 азот-трёхвалентен. Водородные соединения известны не для всех элементов, но почти все элементы образуют соединения с кислородом О. Кислород считается всегда двухвалентным. Постоянная валентность: I-H, Na, Li, K, Rb, Cs II-O, Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra, Zn, Cd III-B, Al, Ga, In Используя валентности можно составить формулу соединения. Химическая формула-это условная запись состава вещества посредством химических знаков и индексов. Например: H2O-формула воды, где Н и О-химические знаки элементов, 2-индекс, который показывает число атомов данного элемента, входящих в состав молекулы воды. При названии веществ с переменной валентностью обязательно указывается его валентность, которая ставится в скобки. Например, Р2О5- оксид фосфора (V).