Химическая связь и взаимное влияние атомов в химических соединениях

Нажмите для полного просмотра!

Химическая связь и взаимное влияние атомов в химических соединениях, слайд №2

Химическая связь и взаимное влияние атомов в химических соединениях, слайд №3

Химическая связь и взаимное влияние атомов в химических соединениях, слайд №4

Химическая связь и взаимное влияние атомов в химических соединениях, слайд №5

Химическая связь и взаимное влияние атомов в химических соединениях, слайд №6

Химическая связь и взаимное влияние атомов в химических соединениях, слайд №7

Химическая связь и взаимное влияние атомов в химических соединениях, слайд №8

Химическая связь и взаимное влияние атомов в химических соединениях, слайд №9

Химическая связь и взаимное влияние атомов в химических соединениях, слайд №10

Химическая связь и взаимное влияние атомов в химических соединениях, слайд №11

Химическая связь и взаимное влияние атомов в химических соединениях, слайд №12

Химическая связь и взаимное влияние атомов в химических соединениях, слайд №13

Химическая связь и взаимное влияние атомов в химических соединениях, слайд №14

Химическая связь и взаимное влияние атомов в химических соединениях, слайд №15

Химическая связь и взаимное влияние атомов в химических соединениях, слайд №16

Химическая связь и взаимное влияние атомов в химических соединениях, слайд №17

Химическая связь и взаимное влияние атомов в химических соединениях, слайд №18

Химическая связь и взаимное влияние атомов в химических соединениях, слайд №19

Химическая связь и взаимное влияние атомов в химических соединениях, слайд №20

Химическая связь и взаимное влияние атомов в химических соединениях, слайд №21

Химическая связь и взаимное влияние атомов в химических соединениях, слайд №22

Химическая связь и взаимное влияние атомов в химических соединениях, слайд №23

Химическая связь и взаимное влияние атомов в химических соединениях, слайд №24

Химическая связь и взаимное влияние атомов в химических соединениях, слайд №25

Химическая связь и взаимное влияние атомов в химических соединениях, слайд №26

Химическая связь и взаимное влияние атомов в химических соединениях, слайд №27

Химическая связь и взаимное влияние атомов в химических соединениях, слайд №28

Химическая связь и взаимное влияние атомов в химических соединениях, слайд №29

Химическая связь и взаимное влияние атомов в химических соединениях, слайд №30

Химическая связь и взаимное влияние атомов в химических соединениях, слайд №31

Химическая связь и взаимное влияние атомов в химических соединениях, слайд №32

Химическая связь и взаимное влияние атомов в химических соединениях, слайд №33

Химическая связь и взаимное влияние атомов в химических соединениях, слайд №34

Химическая связь и взаимное влияние атомов в химических соединениях, слайд №35

Химическая связь и взаимное влияние атомов в химических соединениях, слайд №36

Химическая связь и взаимное влияние атомов в химических соединениях, слайд №37

Химическая связь и взаимное влияние атомов в химических соединениях, слайд №38

Химическая связь и взаимное влияние атомов в химических соединениях, слайд №39

Химическая связь и взаимное влияние атомов в химических соединениях, слайд №40

Химическая связь и взаимное влияние атомов в химических соединениях, слайд №41

Содержание ▲

Вы можете ознакомиться и скачать презентацию на тему Химическая связь и взаимное влияние атомов в химических соединениях. Доклад-сообщение содержит 41 слайдов. Презентации для любого класса можно скачать бесплатно. Если материал и наш сайт презентаций Mypresentation Вам понравились – поделитесь им с друзьями с помощью социальных кнопок и добавьте в закладки в своем браузере.

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1

Описание слайда:

Химическая связь и взаимное влияние атомов в химических соединениях Лекция 1 Автор: доц. Оловянникова Р.Я.

Слайд 2

Описание слайда:

План Химическая связь Понятие и виды химической связи Локализованная химическая связь Ковалентные связи (σ- и π- , обычные и донорно-акцепторные) Водородная связь и слабые межмолекулярные взаимодействия Делокализованная химическая связь Сопряженные системы с открытой цепью Сопряженные системы с замкнутой цепью Взаимное влияние атомов в молекулах Электронные эффекты (индуктивный, мезомерный) Пространственные эффекты

Слайд 3

Описание слайда:

Химическая связь Понятие и виды химической связи Химическая связь – совокупность взаимодействий между электронами и ядрами, приводящих к соединению атомов в молекулу.

Слайд 4

Описание слайда:

Локализованная связь – это химическая связь, электроны которой поделены между двумя атомами. Ковалентная связь – это связь за счет общей пары электронов. Образование ковалентной связи объясняют с двух позиций: метода валентных схем (ВС) и метода молекулярных орбиталей (МО). С позиции метода ВС, образование ковалентной связи требует перекрывания атомных орбиталей (АО) двух соседних атомов и обобществления пары электронов. При этом выделяется энергия, называемая энергией связи.

Слайд 5

Описание слайда:

Слайд 6

Описание слайда:

Гибридизация – это смешивание двух и более АО разной формы и энергии с образованием новых АО одинаковой формы и энергии. Гибридные АО (σ-АО: sp, sp2, sp3) совмещают форму сферы и гантели (см. ниже) и способны к лучшему перекрыванию вдоль линии, соединяющей ядра атомов, чем чистые s- или р-АО. Так, если принять относительную эффективность перекрывания s-AO за единицу, то, согласно расчетным данным, эффективность перекрывания двух орбиталей возрастает в последовательности: s (1,0) < p (1,72) < sp (1,93) < sp2 (1,99) < sp3(2,0).

Слайд 7

Описание слайда:

Слайд 8

Описание слайда:

Несколько примеров : sp3-Гибридизованный атом углерода в молекуле метана, имея четыре одноэлектронных σ-АО, образует четыре σ-связи с атомами водорода

Слайд 9

Описание слайда:

sp3-Гибридизованный атом азота в молекуле метиламина, имеет три одноэлектронных σ-АО и образует три σ-связи (одну с атомом углерода, две – с атомами водорода). Четвёртая σ-АО атома азота sp3 имеет неподеленную электронную пару и является несвязывающей sp3-Гибридизованный атом азота в молекуле метиламина, имеет три одноэлектронных σ-АО и образует три σ-связи (одну с атомом углерода, две – с атомами водорода). Четвёртая σ-АО атома азота sp3 имеет неподеленную электронную пару и является несвязывающей

Слайд 10

Описание слайда:

sp3-Гибридизованный атом кислорода в молекуле диметилового эфира имеет две одноэлектронные σ-АО и образует две σ-связи с двумя атомами углерода. Две другие σ-АО содержат неподеленные электронные пары и являются несвязывающими. sp3-Гибридизованный атом кислорода в молекуле диметилового эфира имеет две одноэлектронные σ-АО и образует две σ-связи с двумя атомами углерода. Две другие σ-АО содержат неподеленные электронные пары и являются несвязывающими.

Слайд 11

Описание слайда:

Аналогично идет построение σ-связей у sp2- и sp- гибридизованных атомов-органогенов Аналогично идет построение σ-связей у sp2- и sp- гибридизованных атомов-органогенов

Слайд 12

Описание слайда:

Слайд 13

Описание слайда:

Слайд 14

Описание слайда:

По способу обобществления электронов (или по механизму образования) Ковалентные связи бывают Обычные (обменные) Донорно-акцепторные

Слайд 15

Описание слайда:

Слайд 16

Описание слайда:

Делокализованная химическая связь Делокализованная химическая связь – это ковалентная связь, молекулярная орбиталь которой охватывает более двух центров связывания. Делокализованные связи характерны для соединений, содержащих открытые или замкнутые системы сопряжения.

Слайд 17

Описание слайда:

Сопряженные системы с открытой цепью. Если две двойные связи разделены одинарной или рядом с двойной связью находится атом с несвязывающей р-АО (занятой одним электроном, двумя или вакантной), то между двумя р-АО , не вступившими в локализованную π-связь, возникает дополнительное взаимодействие, которое и называется сопряжением.

Слайд 18

Описание слайда:

Тот выигрыш энергии, который получается в результате эффекта сопряжения, называется энергией сопряжения, или энергией делокализации. Тот выигрыш энергии, который получается в результате эффекта сопряжения, называется энергией сопряжения, или энергией делокализации. В определении «сопряжения» мы видим два условия, при которых имеет место сопряжение. Воспроизведем их на схеме (рис.на следующем слайде).

Слайд 19

Описание слайда:

Слайд 20

Описание слайда:

Сопряженные системы термодинамически стабильны. Они тяжело вступают в реакции присоединения по двойным связям и плохо окисляются. Причем, чем длиннее цепь сопряжения, тем больше энергия сопряжения и тем стабильнее система (молекула, ион, радикал или отдельные фрагменты указанных частиц). Так, предшественник витамина А – β-каротин – стабильнее самого витамина А (ретинола).

Слайд 21

Описание слайда:

Слайд 22

Описание слайда:

Сопряженные системы с замкнутой цепью. Среди таких систем наиболее важное значение имеют ароматические системы. Ароматичность – это частный случай сопряжения. Ароматичность возникает тогда, когда цепь сопряжения замкнута и число электронов, участвующих в сопряжении, подчиняется правилу Хюккеля: оно равно 4n + 2 , где n – любое целое число, в том числе и нуль.

Слайд 23

Описание слайда:

Классическим примером ароматической системы является бензол. Классическим примером ароматической системы является бензол. Бензол имеет замкнутый плоский σ-скелет (все атомы углерода в sp 2 гибридизованном состоянии),а значит и замкнутую шестицентровую π-МО, на которой размещаются 6 электронов (рис.см. ниже). Здесь 4n + 2 = 6 ē , где n = 1 - целое число (выполнение правила Хюккеля).

Слайд 24

Описание слайда:

Слайд 25

Описание слайда:

Все эти пятичленные гетероциклы имеют замкнутую пятицентровую π -МО, на которой содержится 6 электронов. Все эти пятичленные гетероциклы имеют замкнутую пятицентровую π -МО, на которой содержится 6 электронов. Другими словами, их структура удовлетворяет критериям ароматичности

Слайд 26

Описание слайда:

Ароматические системы (даже ионы) еще более устойчивы, чем системы с открытой цепью сопряжения. В обычных условиях они не вступают в реакции присоединения и не окисляются. Не случайно они часто встречаются в живой природе и среди фармакологически активных веществ

Слайд 27

Описание слайда:

Взаимное влияние атомов в молекулах Взаимное влияние атомов в молекуле или ионе передаётся с помощью электронных и пространственных эффектов.

Слайд 28

Описание слайда:

Электронные эффекты Электронные эффекты возникают, если в цепи ковалентно связанных атомов присутствуют неравноценные по электроотрицательности или распределению электронов атомы или группы атомов, выполняющие роль заместителей.

Слайд 29

Описание слайда:

Такие заместители оказывают полярное влияние на электронную плотность атома партнера, что передается на следующие атомы. При этом сам заместитель также испытывает на себе влияние окружающих фрагментов молекулы, с которыми он связан.

Слайд 30

Описание слайда:

Электронные эффекты (продолжение) В зависимости от того, как передается полярное влияние заместителя по цепи ковалентно связанных атомов, различают индуктивный (I ) и мезомерный (М ) эффекты.

Слайд 31

Описание слайда:

Индуктивный эффект – это передача полярного влияния заместителя по σ-связям в любой цепи. Например, в молекуле бутилхлорида

Слайд 32

Описание слайда:

Индуктивный эффект (продолжение) Поскольку σ-связь плохо поляризуется, то частичные положительные заряды на каждом последующем атоме меньше, чем на предыдущем. Таким образом, индуктивный эффект быстро затухает по цепи. И его хватает на 2 – 3 ϭ-связи.

Слайд 33

Описание слайда:

Индуктивный эффект бывает положительным и отрицательным. Если заместитель понижает электронную плотность соседних участков, то эффект этого заместителя считается отрицательным (-I ).

Слайд 34

Описание слайда:

Отрицательный индуктивный эффект вызывают любые заместители, содержащие более электроотрицательные атомы по сравнению с углеродом: галогены (F, Cl, Br, I), OH- и ОR- группы, NH2-, NHR- и NR2-группы, оксо-группа, карбоксильная группа, нитрогруппа и многие другие.

Слайд 35

Описание слайда:

Примеры

Слайд 36

Описание слайда:

Положительным индуктивным эффектом обладают алкильные R-группы, связанные с sp2 и sp-гибридизованными атомами углерода, алкоксид-анион, оксид-анионные центры, атомы металлов.

Слайд 37

Описание слайда:

Мезомерный эффект – это передача полярного влияния атома или группы атомов по π -связям в сопряженной системе. Причем, атом, передающий эффект должен сам участвовать в сопряжении.

Слайд 38

Описание слайда:

Примеры В π-π- сопряженной системе мезомерный эффект направлен в сторону более электро отрицательного атома

Слайд 39

Описание слайда:

Знак мезомерного эффекта оценивается, исходя из графического обозначения, по тому же принципу, что и знак индуктивного эффекта. Поскольку π-связи (π-МО) легко поляризуются, то мезомерный эффект, в отличие от индуктивного, не затухает по цепи связанных атомов.

Слайд 40

Описание слайда:

Электронодоноры и электроноакцепторы Заместители, обладающие -I и -М-эффектами, называются электроноакцепторами. Заместители, обладающие +I и +М-эффектами, называются электронодонорами. Если электронные эффекты заместителя разнонаправлены, например -I и +М, то преобладающим, как правило, будет +М-эффект. Такой заместитель является электронодонором.