Билет №15. Донарно-акцепторная связь. Понятие о комплексных соединениях. Водородная связь.

Во многих случаях ковалентная связь возникает не только за счёт свободных электронов, но и за счёт спаренных электронов, имеющихся во внешнем электронном слое атома (донара электронной пары) и свободной орбитали другого атома (акцептора электронной пары). Такой способ образования ковалентной связи называется донарно-акцепторным.

Комплексные соединения - это обширный и разнообразный класс соединений., имеющих в своём составе комплексные ионы. Основоположником теории комплексных соединений является Вернер. Он объяснил их строение. Чугаев изучил свойства комплексных соединений, а Черняев изучил влияние на них лигандов. Комплексные соединения состоят из внутренней сферы (комплексного иона), которая включает в себя комплексообразователь и лиганды, т.е. некоторое число противоположно ему заряженных ионов или электронейтральных молекул, и внешней сферы, т.е. остальных ионов. Координационное число - это число лигандов. Метод валентных связей в приложении к комплексным соединениям базируется на тех же представлениях, что и в простых соединениях. При этом принимается во внимание, что химические связи, возникающие при комплексообразовании, имеют донарно-акцепторное происхождение. Комплексные соединения применяются в аналитической химии для распознавания веществ, для разделения металлов, для устранения жёсткости воды, в качестве биостимуляторов и красителей, в строительстве, в химической промышленности, биотехнологии, здравоохранении и экологии.

Связь между атомом водорода и атомом сильноэлектроотрицательного элемента, называется водородной. Условием образования водородной связи является высокая электроотрицательность атома, непосредственно связанного в молекуле с атомом водорода. Водородная связь характерна для соединений самых электроотрицательных элементов: сильнее всего она проявляется у соединений фтора и кислорода, слабее - у соединений азота и ещё слабее - у соединений хлора и серы. Энергия водородной связи значительно меньше энергии обычной ковалентной связи. Водородная связь служит причиной некоторых важных особенностей воды, она в значительной степени определяет свойства и таких биологически важных веществ как белки и нуклеиновые кислоты.

Билет №16 и 17.

Скорость химических реакций. Понятие об активных молекулах, энергии активизации. Гомогенные и гетерогенные системы. Закон действия масс. Зависимость скорости реакции от природы реагирующих веществ, от концентрации, от температуры. Константа скорости реакции.

Химические реакции протекают с различными скоростями. Некоторые из них полностью заканчиваются за малые доли секунды, другие осуществляются за минуты, часы, дни; известны реакции, требующие для своего протекания несколько лет, десятилетий и ещё более длительных отрезков времени. Кроме того одна и та же реакция в зависимости от условий может протекать с разной скоростью. Раздел химии, изучающий скорости химических реакций, называется химической кинетикой. При рассмотрении вопроса о скорости реакции необходимо различать реакции, протекающие в гомогенной системе и в гетерогенной системе.

Различают гомогенные и гетерогенные системы. Гомогенной называется система, состоящая из одной фазы, гетерогенной - система, состоящая из нескольких фаз. Фазой называется часть системы, отделённая от других её частей поверхностью раздела, при переходе через которую свойства меняются скачком. Примером гомогенной реакции может служить любая газовая смесь или раствор нескольких веществ в одном растворителе. В качестве примера гетерогенной системы можно привести такие, как вода со льдом, насыщенный раствор с осадком и т.д. Если реакция протекает в гомогенной системе, то она идёт во всём объёме этой системы. Если реакция протекает в гетерогенной системе, то она может идти только на поверхности раздела фаз, образующих систему.

Скорость гомогенной реакции равна отношению количества вещества, вступившего в реакцию или образующегося при реакции за единицу времени в единице объёма. Это уравнение можно упростить. В результате получаем: скорость реакции в гомогенной системе называется изменение концентрации какого-либо из веществ, вступающих в реакцию млм образующихся при реакции, происходящее за единицу времени. Скорость гетерогенной реакции равна отношению количества вещества, вступившего в реакцию или образовавшегося в результате реакции за единицу времени на единицу поверхности.

К важнейшим факторам, влияющим на скорость химической реакции, относятся: природа реагирующих веществ, их концентрация, температура, площадь поверхности соприкосновения (гетерогенные системы), присутствие в системе катализаторов. Скорость некоторых гетерогенных реакцийзависят также от интенсивности движения жидкости или газа около поверхности, на которой происходит реакция.

1. Чем активнее реагирующие вещества, тем реакция идёт быстрее.

2. Закон действующих масс. При постоянной температуре скорость химической реакции пропорциональна произведениюконцентраций реагирующих веществ, причём каждая концентрация входит в произведение в степени, равной коэффициенту, стоящей перед формылой данного вещества в уравнении реакции. Коэффицмент пропорциональности называется константой скорости данной реакции. Она не зависит от концентрации реагирующих веществ, а зависит от их природы, температуры и присутствия катализаторов. При увеличении концентрации скорость увеличивается.

3. Правило Вантгофа: скорость Х.Р. увеличивается в 2-4 раза при увеличении температуры на 10 градусов.

Для образования новых веществ необходимо, чтобы происходило соударение молекул реагирующих веществ, а следовательно, ослабление или разрыв связей между атомами. Но чтобы разорвать или ослабить связь молекулы должны обладать большой энергией. Не все молекулы такой энергией обладают. Избыточная энергия, которой должны обладать молекулы для того, чтобы их столкновение могло привести к образованию нового вещества, называется энергией активизации данной реакции. Энергию активизации выражают в кДж/моль. Молекулы, обладающие такой энергией, называются активными молекулами. С ростом температуты число активных молекул возрастает. Отсюда следуе, что скорость реакции должна увеличиться с повышением температуры.

4. Скорость выше, если площадь соприкосновения больше (мел).

5. катализатор - это химическое вещество, ускоряющее х.р. Ингибитор - это х. вещество, замедляющее х.р.