II. Химическая связь

Вопросы:

1. Определение, типы и количественные характеристики химической связи.

2. Основные доквантовые теории химической связи.

3. Ковалентная связь: определение, свойства. Квантово-механические методы ее образования: валентных связей (МВС) и молекулярных орбиталей (ММО).

4. МВС. Механизмы образования ковалентной связи: обменный, донорно-акцепторный и дативный. Простые (сигма-) и кратные (пи-, дельта-) связи. Делокализация связи. Полярность связи. Образование молекул по МВС.

5. ММО ЛКАО: основные положения, энергетические диаграммы МО

образования гомо- и гетероядерных молекул элементов 1-го и 2-го периодов.

Сравнение (достоинства и недостатки) методов ВС и МО ЛКАО.

7. Взаимодействие между молекулами в реальных газах и веществах в конденсированном состоянии. Типы межмолекулярного взаимодействия: силы Ван-дер-Ваальса (три составляющих), ион-дипольное, водородные связи. Основные характеристики данных типов связи, примеры.

8. Особенности химической связи в комплексных соединениях, теории связи.

Самостоятельная работа:

1. Явление гибридизации химических связей. Пространственная структура (конфигурация) молекул.

2. Ионная связь: определение, основные свойства. Явление поляризации связи.

2. Металлическая связь. Зонная теория структуры металлов, полупроводников и диэлектриков.

3. Взаимодействия между веществами в различных агрегатных состояниях: газообразном и конденсированных (жидком и твердом), особенности их свойств. Молекулярно-кинетические теории газов и жидкостей. Понятия давления насыщенного пара, температуры кипения, вязкости, сверхтекучести и поверхностного натяжения жидкости. Жидкие кристаллы.

4. Твердые вещества в аморфном и кристаллическом состояниях, особенности их свойств. Типы кристаллических структур веществ и их свойства. Понятия изо- и полиморфизма. Кристаллы с несколькими типами химической связи. Соединения класса клатратов: слоистые (интеркаляты), газовые гидраты и др.

Реальные кристаллы. Типы дефектов в кристаллах. Ионная и суперионная проводимости. Соединения переменного состава (нестехиометрические) и явление сверхпроводимости.

Из рабочей программы

1. Развитие представлений о химической связи. Количественные параметры химической связи на основе квантово-механической теории: энергия и длина связи, валентный угол, эффективный заряд и степень окисления атома в молекуле.

Типы химических связей.

2. Ковалентная связь: понятие, свойства, описание механизмов образования метода ми квантовой механики, валентных связей (МВС) и молекулярных орбиталей (ММО). Кратность и порядок связи. Локализованные и делокализованные связи. Понятие гибридизации атомных орбиталей. Пространст венные конфигурации молекул. Явление поляризации атомов и ионов. Полярность связи и молекулы.

3. Ионная, металлическая, водородная связи, их образование и свойства.

4. Типы межмолекулярных взаимодействий.

5. Химическая связь в комплексных соединениях. Комплементарность: понятие и значение в процессах образования высококоординированных супер- и супрамолекулярных наноструктурных веществ и материалов.

6. Агрегатные (физические) состояния веществ: газообразное (идеальные и реальные газы, уравнения их состояния, состав земной атмосферы, воздуха), плазменное, конденсированные жидкое ( втом числе - жидкокристаллическое) и твердое (аморфное и кристаллическое),– особенности их структуры и свойств.

Типы кристаллов, химических связей и свойства твердых веществ.

Лекции №№ 11 – 15.

Тема: Физическая химия. Общие закономерности химических процессов.