V1. Силы Ван-дер-Ваальса (Межмолекулярные взаимодействия)

Это взаимодействия молекул между собой, не приводящие к разрыву или образованию новых химических связей. Основу составляют кулоновские силы взаимодействия между электронами и ядрами одной молекулы и ядрами и электронами другой молекулы; силы действуют между всеми молекулами, находящимися на близком расстоянии одна от другой. Особенно характерны для газов.

Межмолекулярное взаимодействие усиливается при увеличении внешнего давления и уменьшении температуры. Эти силы очень слабые, поэтому какая-либо молекула случайно может оказаться достаточно возбужденной, чтобы оторваться от соседних и вылететь в окружающее пространство. Так, например, даже твердые вещества могут испаряться.

Метод молекулярных орбиталей (МО)

Развили этот метод Р. Малликен и Ф. Гунд, он дополняет и углубляет метод валентных связей. Квантово-механические закономерности, установленные для атомов, распространяются на молекулу:

1.При образовании молекул имеет место не механическое перекрывание орбиталей, а валентные электроны с атомных орбиталей(АО) переходят на молекулярные орбитали (МО), новые по энергии и форме.

2.Из двух исходных атомных получают две молекулярные орбитали, одна из которых энергетически более выгодна и называется “связывающей”, а другая не выгодна по сравнению с атомной и называется “разрыхляющей”.

3.Устойчивость молекулы оценивается по величине порядка связи (ПС):

ПС =

Если ПС =1(и больше), то молекула устойчива

ПС = 0,5 – молекула неустойчива

ПС = 0 - молекулы не существует

4.Для молекул, образованных неметаллами, значение рассчитанной величины ПС совпадает с величиной кратности связи, определенной по методу валентных связей. Однако метод МО позволяет доказать существование молекул Li₂ , C_2, заряженных частиц и др.

5.Метод объясняет наличие магнитных свойств у многих молекул (например жидкий кислород – парамагнетик):

а)если на всех молекулярных орбиталях находятся только спаренные электроны, то вещество – диамагнетик;

б)если на молекулярных орбиталях имеется хотя бы один неспаренный электрон (неважно, на связывающих или разрыхляющих) – то вещество парамагнетик.

Вопросы для закрепления материала:

1.Какой тип связей существует в молекулах HNO₃? KNO₂?

2.Какая из указанных молекул имеет наиболее ковалентный характер связи – а)LiCI? б) NaH? в) KCI?

ОСНОВНЫЕ КЛАССЫ НЕОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ

ОКСИДЫ – соединения, состоящие из двух элементов, один из которых кислород.

Делятся на солеобразующие: основные(о.оксиды) - К₂О, CaO; кислотные (к.оксиды) - CO₂, SО_3; амфотерные (ZnO, MnO₂);

несолеобразующие: просто оксиды(CO, NO) и пероксиды (H₂O₂, BaO₂, CrO₅).

Основные оксидыобразованы металлами:

1.щелочными или щелочно-земельными металлами (Li, Na, К, Rb, Cs, Fr, Ca, Sr, Ba);

2.элементами побочных подгрупп в минимальной степени окисления (FeO, CrO, MnO).

Физические свойства

Твёрдые, порошкообразные, на воздухе хранятся плохо, т.к. реагируют с водой.

Химические свойства

1. Оксид + вода = щёлочь

2. о. оксид + кислота = соль + вода

3. о. оксид + к. оксид = соль

4. о. оксид + более активный металл = оксид + новый металл

(см. ряд напряжений).

Получение

1. металл + кислород = о. оксид

.

1. прокаливание некоторых солей

.

3. металлотермия

.

1. прокаливанием соответствующих оснований получить такие оксиды практически невозможно.

Кислотные оксиды

(ангидриды кислот)

1. Образованы неметаллами

; ; ; ;

; ; .

1. Образованы элементами побочных подгрупп (d - элементами) в максимальной степени окисления (FeO₃, CrO₃, Mn₂O₇).

Физические свойства

В отличие от основных оксидов могут быть в разных агрегатных состояниях: газообразные, жидкие, твердые.

Химические свойства

1. к. оксид + вода = кислота; реакции идут по-разному:

а) некоторые оксиды очень активно взаимодействуют с водой, образуя устойчивые кислоты (поэтому их можно использовать как осушители)

,

,

.

б) другие образуют неустойчивые кислоты

в)имеются оксиды, которые соответствуют кислотам, но с водой не реагируют

.

2. к. оксид + основание = соль + вода

.

3. к. оксид + о. оксид = соль

.

Получение

1. Окисление соответствующего элемента

.

1. Окисление других оксидов

.

1. Разложение некоторых солей

.

1. Разложение некоторых кислот (неустойчивых)

,

.

Амфотерные оксиды

1. образованы металлами с постоянной степенью окисления (BeO, ZnO, Al₂O₃).

2. если d–элемент проявляет различные степени окисления, то в амфотерных оксидах она промежуточная (Cr₂O₃, MnO₂).

Химические свойства

1. амф. оксид + вода ¹
2. с сильными кислотами образуют соли

.

(как о. оксид)

1. со щелочами образуют соли

.

(как к. оксид)

1. с кислотными и основными оксидами тоже образуют соли

а) .

б)

1. металлотермия

Получение

1. окисление металлов

.

1. разложение соответствующих оснований

,

,

.

1. прокаливание соответствующих карбонатов, силикатов, сульфитов