Свойства

Энергия водородной связи значительно меньше энергии обычной ковалентной связи (не превышает 40 кДж/моль). Однако этой энергии достаточно, чтобы вызвать ассоциацию молекул, то есть их объединение в димеры или полимеры. Именно ассоциация молекул служит причиной аномально высоких температур плавления и кипения таких веществ, какфтороводород, вода, аммиак.

Связь этого типа, хотя и слабее ионной и ковалентной связей, тем не менее играет очень важную роль во внутри- и межмолекулярных взаимодействиях. Водородные связи во многом обусловливают физические свойства воды и многих органических жидкостей (спирты, карбоновые кислоты, амиды карбоновых кислот, сложные эфиры).

Прочность водородной связи (энтальпия образования комплекса) зависит от полярности комплекса и колеблется от ~ 6 кДж/моль для комплексов молекул галогеноводородов с инертными газами до 160 кДж/моль для ион-молекулярных комплексов (AHB)^±; так, для комплекса (H₂O•H•OH₂)⁺ образованного H₂O и H₃O⁺ — 132 кДж/моль в газовой фазе.

15)металлическая связь

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

Металлическая связь – связь между плотно упакованными положительными ионами в кристаллах металлов, осуществляемая за счёт притяжения валентных электронов (электронный газ).

Металлическая связь отличается от ковалентной по прочности: её энергия в 3-4 раза меньше энергии ковалентной связи. Энергии ковалентных и ионных связей обычно велики и составляют величины порядка 100 – 500 кДж/моль. Энергия связи – энергия, необходимая для разрыва химических связей во всех молекулах, составляющих один моль вещества.

18)скорость химических реакции

3.8.1 Скорость химической реакции

Различают два типа химических реакций: гомогенные и гетерогенные. К гомогенным

относятся реакции, у которых и исходные вещества и продукты реакции находятся в одной фазе.

Взаимодействие веществ в таких реакциях происходит по всему объему. К гетерогенным реакциям относят реакции, протекающие на границе раздела фаз.

Скорость реакции по i-му веществу в гомогенной системе определяется как количество i-го вещества, образующегося в единице реакционного объема в единицу времени:

Если реакция протекает изохорически, т.е. объем во время реакции не меняется поскольку концентрация и объем связаны соотношением

28Размерность скорости – моль/(л⋅с). Опытами установлено, что скорость реакции зависит от природы реагирующих веществ, концентрации, давления, температуры, т.е. v = f (C,P,T...) .

Раскрытие этой зависимости и составляет одну из задач кинетики.

1) Влияние концентрации на скорость реакции.

Зависимость скорости реакции от концентрации реагирующих веществ можно проиллюстрировать следующим положением теории вероятности: вероятность одновременного осуществления независимых событий равна произведению вероятностей каждого из них.

Для того чтобы произошло химическое взаимодействие, например реакция:

А+ В → продукты, необходимо, но не достаточно, столкновение реагирующих молекул А и В, т.е. одновременное нахождение их в определенной точке реакционного пространства.

Вероятность нахождения для молекулы каждого из веществ прямо пропорциональна количеству молекул в единице объема, т.е. его концентрации. Не все столкновения приведут к реакции, а лишь их некоторая доля, величина которой зависит от температуры и природы реагирующих веществ, поэтому скорость реакции равна:

A B v k = C CЧ .

Постоянную k не зависимую от концентрации и зависящую только от температуры и природы реагирующих веществ, называют константой скорости химической реакции.

Физический смысл константы скорости можно установить, если принять все концентрации равными единице. Тогда

v = k .

Константа скорости химической реакции есть скорость реакции при концентрациях реагирующих веществ, равных единице. По известным величинам ( k ) сравнивают скорости различных реакций.

Пусть протекает химическая реакция, записанная в общем виде:

аА+ вВ + ... → продукты.

Тогда зависимость скорости реакции от концентрации можно выразить соотношением:

Полученное выражение называют законом действия масс или основным постулатом химической кинетики.

Закон действия масс впервые сформулирован в 1864 г. Гульдбергом К.М. и Вааге П.:

При постоянной температуре скорость данной реакции прямо пропорциональна произведению концентраций реагирующих веществ, причем каждая из концентраций участвует в степени, в простейших случаях равной коэффициенту перед формулой данного вещества в уравнении реакции.