Химическая связь и строение вещества

Основные типы химической связи. Электростатическая природа и условие образования химической связи. Основные типы химической связи: ковалентная, ионная и металлическая. Количественные характеристики химической связи: длина, энергия.

Ковалентная химическая связь. Квантово-механическая трактовка механизма образования связи между двумя атомами водорода. Основные положения метода валентных связей. Обменный и донорно-акцепторный механизмы образования ковалентной связи. Валентность атомов химических элементов. Постоянная и переменная валентность. Понятие о валентной и координационной насыщенности атома.

Свойства ковалентной связи. Одинарные и кратные связи. Насыщаемость и направленность ковалентной связи. Полярная и неполярная ковалентная связь. Степень ионности связи. Эффективные заряды атомов в молекуле. Электрический момент диполя. Полярность и поляризуемость молекул. Степень окисления атома. Валентность и степень окисления атома элемента в соединениях. Валентные возможности атомов.

Локализованные и делокализованные связи. Многоцентровые связи.

Геометрия структур с ковалентным типом связей. Понятие о стереохимии. Факторы, определяющие пространственное строение молекул. Концепция гибридизации валентных орбиталей атома. Основные типы гибридизации: sp-, sp²-, sp³-, sp³d²-. Связывающие и несвязывающие электронные пары. Влияние отталкивания электронных пар на пространственную конфигурацию молекул. Электронные и графические формулы молекул.

Основы метода молекулярных орбиталей (МО). Основные положения метода молекулярных орбиталей. Схема расположения орбиталей по энергии. Связывающие и разрыхляющие молекулярные орбитали в двухатомных молекулах элементов 1-го и 2-го периодов. Энергетическая диаграмма. Порядок заселения МО электронами. Кратности связи (порядок связи).

Ионная и металлическая связь. Ионная связь. Координационное число иона. Ионные кристаллические решетки.

Природа металлической связи. Строение кристаллов металлов.

Строение вещества в конденсированном состоянии. Межмолекулярное взаимодействие: ориентационное, индукционное, дисперсионное. Прочность межмолекулярного взаимодействия и агрегатное состояние веществ.

Водородная связь. Природа водородной связи. Роль водородной связи в живой природе. Молекулярные комплексы и их роль в метаболических процессах.

Кристаллическое, жидкое и аморфное состояния веществ. Атомная и молекулярная кристаллические решетки. Факторы, определяющие физические свойства атомных и молекулярных кристаллов.