Билет №13. Полярность молекул и их дипольнвй момент. Межмолекулярное взаимодействие. Понятие о возбуждённом состоянии атомов в молекуле.

Если двухатомная молекула состоит из атомов различных элементов, то общее электронное облако смещено в сторону одного из атомов, так что возникает асимметрия в распределении заряда. В таких случаях ковалентная связь называется полярной и говорят о полярности молекулы. Полярную молекулу можно рассматриватькак систему из двух равных по абсолютной величине, но противоположных по знаку зарядов, расположенных на определённом расстоянии друг от друга. Такие системы называются электрическими диполями. Хотя суммарный заряд диполя равен нулю, в окружающем пространстве образуется электрическое поле. Напряжённость этого поля пропорциональна дипольному моменту молекулы, представляющему собой произведение абсолютного значения заряда электрона на расстояние l между центрами положительного и отрицательного зарядов в молекуле. Дипольный момент молекулы служит количественной мерой её полярности. Дипольные моменты молекул обычно измеряют в дебаях. Молекула тем более полярна, чем больше смещена общая электронная пара к одному из атомов, т.е. чем выше эффективные заряды атомов и чем больше длина диполя. Поэтому в ряду сходно построенных молекул дипольный момент возрастает по мере увеличения разности электроотрицательностей атомов, образующих молекулу.

В веществах с молекулярной структурой имеет место межмолекулярное взаимодействие. Силы межмолекулярного взаимодействия, называемые также силами Ван-дер-Ваальса, слабее ковалентных, но проявляются на больших расстояниях. В их основе лежит электростатическое взаимодействие диполей, но в различных веществах механизм возникновения диполей различен.

Если вещество состоит из полярных молекул, то соседние молекулярные диполи ориентируются друг по отношению к другу противоположно заряженными полюсами, вследствие чего возникает притряжение. Такой вид межмолекулярного взаимодействия называется ориентационным. В случае веществ, состоящих из неполярных молекул, но способных к поляризации, наблюдается возникновение индукционного взаимодействия, вследствие превращения молекул в индуцированные диполи под действием электрического поля, поляризующие в свою очередь соседние молекулы, и их притяжения. Существует также дисперсное взаимодействие, которое выражает притяжение мгновенных диполей, образующихся вследствие движения электронов в атомах, а также колебания ядер, и связанного с этим непрерывного изменения взаимного положения электронов и ядер.

Процесс, приводящий к увеличению числа неспаренных электронов в атомах молекулы с целью увеличения числа возможных ковалентных связей, называется возбуждением атома. Это возможно при затрате определённого количества энергии.

Билет №14. Виды связи между частицами в кристаллах. Ионная, атомная, молекулярная решётка. Металлическая связь и металлическая решётка.

В твёрдом состоянии большинство веществ имеет крисьаллическое строение. Давно предполагали, что внешняя форма кристалла отражает его внутреннее строение и обусловлена правильным расположением частиц, составляющих кристалл, - молекул, атомов или ионов. Это расположение можно представить в виде кристаллической решётки - пространственного каркаса, образованного пересекающимися прямыми линиями. В точках пересечения линий - узлах кристаллической решётки - лежат центры частиц. В зависимости от природы частиц, находящихся в узлах кристаллической решётки, и от того, какие силы взаимодействиямежду ними преобладают в данном кристалле, различают молекулярные, атомные, ионные и металлические решётки.

В узлах молекуоярных решёток находятся молекулы. Они связаны друг с другом межмолекулярными сиоами. В узлах атомных решёток находятся атомы. Они связаны друг с другом ковалентной связью. В узлах ионных решёток располагаются, чередуясь, положительно и отрицательно заряженные ионы. Они связаны друг с другом силами электростатического притяжения. В узлах металлических решёток находятся ионы и нейтральные атомы металла, между которыми свободно движутся электроны. Металлическая связь устанавливается при обобществлении электронов и свободном перемещении их в поле ядер атомов металла в результате отделении от нейтральных атомов электронов с образованием положительно заряженных ионов.

Молекулярные и атомные решётки присущи веществам с ковалентной связью, ионные - ионным соединениям, металлические - металлам и их сплавам.