化学物質の種類。 化学通信HCL

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各原子にはいくつかの電子があります。

化学反応に入ると、原子が与えられ、それらは電子を獲得するか、または電子を連通し、最も安定した電子構成に達します。 最も安定しているのは、（希ガスの原子のように）最低エネルギーを持つ構成です。 このパターンは「オクテットルール」と呼ばれます（図1）。

図。 1。

この規則はすべて適用されます 接続の種類。 原子間の電子的な接続は、それらが最も単純な結晶から複雑な生体分子へ、最終的には生きているシステムから複雑な生体分子まで、安定した構造を形成することを可能にする。 それらは連続代謝と結晶と異なります。 この場合、メカニズムによって多くの化学反応が進行します 電子移送体内のエネルギープロセスにおいて重要な役割を果たす人。

化学結合は、2つ以上の原子、イオン、分子、または任意の組み合わせを保持する力です。.

化学結合の性質は普遍的です。これは、原子の外殻の電子の形状によって決まる負に帯電した電子と正帯電核との間の引力の静電力である。 化学的接続を形成する原子が呼び出される val val又は又は 酸化度。 の概念に関連した価格で 電子電子 - 化学結合を形成する電子、すなわち最も高いエネルギー軌道に位置する。 したがって、これらの軌道を含む原子の外殻が呼ばれる バレンタインシース。 現在、化学結合の存在を示すのに十分ではなく、イオン性、共有結合、双極子 - 双極子、金属製の種類を明確にする必要があります。

通信の最初のタイプ -イオン コミュニケーション

ルイスとコッセルの原子価の電子理論に従って、原子は2つの方法で安定した電子構成を達成することができます：まず、電子を失う、 陽気な第二に、それらを獲得し、回転させる 陰イオン。 電子送迎の結果、反対側の符号の電荷との間の引力の静電強度のおかげで、コセルと呼ばれる化学結合 電気的「（今は求められます イオン).

この場合、アニオンとカチオンは外部の電子シェルを充填した安定した電子構成を形成します。 典型的なイオン結合は、定期系のカチオンTおよびII群および非金属元素VIおよびVII群のアニオン（それぞれ16および17サブグループ）から形成される。 カルコゲンのそして ハロゲン）。 イオン化合物中の連通は不飽和で非指向性であるので、他のイオンとの静電相互作用の可能性は保存される。 図1において、No。 電子同軸転写モデルに対応するイオン接続の例である。

図。 2。

図。 3。 テーブル塩分子（NaCl）中のイオン接続

ここでは、本質的に物質の行動を説明するいくつかの特性を思い出させることが適切です。 酸そして 盆地.

これら全ての物質の水溶液は電解質である。 彼らはさまざまな方法で変わります インジケータ。 指標の作用機序はF.Vによって開かれた。 オストラード。 それは、指標が弱い酸または塩基であり、その塗装は不公平および解離状態に溶解される。

塩基は酸を中和することができます。 全ての塩基が水に可溶であるわけではない（例えば、非可溶性、特に含有しないいくつかの有機化合物）。 トリエチルアミンN（C 2N 5）3）; 可溶性ベースは求められます アルカリ.

水溶液酸は特徴的な反応に入る：

a）金属酸化物を用いて - 塩と水の形成を伴う。

b）金属を伴う - 塩と水素の形成と共に。

c）炭酸塩 - 塩形成では、 社会 2 I n 2 o.

酸と塩基の特性はいくつかの理論を表します。 S.Aの理論に従って アレニウス、酸はイオンの形成と解離する物質です n +、ベースはイオンを形成します 彼は - 。 この理論は、ヒドロキシル基を持たない有機塩基の存在を考慮に入れていない。

Sに従って プロトナbrensted and Lowryの理論は、プロトンを与える分子またはイオンを含む物質です（ 専門陽子）、そして塩基はプロトンを取っている分子またはイオンからなる物質です（ accept accept陽子）。 水素イオンの水溶液中は、水和形態、すなわち水酸化イオンの形態で存在することに留意されたい。 H 3 O +。 この理論は、水および水酸化物イオンだけでなく、溶媒の非存在下でも非水性溶媒を用いて行われる。

例えば、アンモニア間の反応において nh. 3（弱塩基）および気相中の塩化物は固体塩化アンモニウムを形成し、そして4つの粒子が常に2つの物質の平衡混合物中に存在する、そのうちの2つは酸であり、そして他の塩基である。

この平衡混合物は、酸と塩基の2つのコンジュゲート対からなる。

1) nh. 4 + I. nh. 3

2) HCLにそして cl ‑

ここでは、酸と塩基の各コンジュゲート対に1つのプロトンが異なる。 各酸はコンジュゲート塩基を有する。 弱いコンジュゲート塩基は、重度の酸、および重度のコンジュゲート塩基に対応する。

Brensteda Loweiの理論は、生物圏の生計のための水の役割の一意性を説明することを可能にします。 水はそれと相互作用する物質に応じて、特性または酸、または塩基を示すことがあります。 例えば、酢酸水溶液との反応では、水は塩基であり、アンモニア酸の水溶液である。

1) CH 3 Coxy + H 2 O ↔ H 3 O + + CH 3 SOO - 。 ここで、酢酸の分子は水分子のプロトンによるものです。

2) NH 3。 + H 2 O ↔ NH 4。 + + 彼は - 。 ここで、アンモニア分子は水分子からのプロトンを受け入れる。

したがって、水は2つの共役対を形成することができます。

1) H 2 O （酸）と 彼は - （共役ベース）

2) H 3 O +（酸）および H 2 O（コンジュゲートベース）

最初のケースでは、水はプロトンと診断され、2番目のものはそれを受け入れます。

このプロパティは求められます 帯状疱疹。 品質と酸や根拠の反応に入ることができる物質と呼ばれる アムホテリック。 荒野では、そのような物質は一般的です。 例えば、アミノ酸は塩および酸が酸を形成することができ、そして塩基と共に形成することができる。 したがって、ペプチドはそれらの存在する金属イオンとの配位化合物を容易に形成する。

したがって、イオン接続の特性は、結合電子の昼寝をコアの1つに完全に移動させることである。 これは、電子密度がほぼゼロであるイオン間に面積があることを意味します。

第2通信タイプ -共有結合 コミュニケーション

原子は電子を組み合わせることによって安定した電子構成を形成することができます。

このような接続は、一対の電子が1つで一般化されているときに形成される。 みんなから 原子。 この場合、共通の通信電子は原子間に分布している。 共有通信の例を求めることができます g gディアマトミー 分子N 2 , n 2 , f 2。 同種の通信が同種の通信で利用可能です o 2とオゾン o 3および多原子分子中 s 8、そして ヘテロントール分子 照らされた NSL.、 二酸化炭素 社会 2、メタ けだら 4、エタノール から 2 n 5 彼は、六フッ化硫黄 SF。 6、アセチレン から 2 n 2。 これら全ての分子において、電子は同様に一般的であり、それらの接続は飽和して均等に向けられる（図4）。

生物学者のためには、二重結合および三重結合において、共有結合半径原子が単結合と比較して減少することが重要である。

図。 四。 Cl 2分子中の共有結合

イオン性および共有型の接続は、多くの既存の種類の化学結合の2つの制限事例、そして実際にはほとんどの中間結合である。

MendeLeeVシステムの1つまたは異なる期間の両端に位置する2つの要素の化合物は、好ましくはイオン性を形成することが好ましい。 それは期間内に元素を率化するので、それらの化合物のイオン性は減少し、そして共有結合増加する。 例えば、周期表の左側部分のハロゲン化物および酸化物は主にイオン性の接続を形成する（ NaCl、AGBR、BASO 4、CACO 3、KNO 3、CaO、NaOH）、表の右側部分の要素と同じ接続（共有結合）（ H 2 O、CO 2、NH 3、NO 2、CH 4、フェノール C 6 H 5 OH.、グルコース C 6 H 12 O 6、エタノール 2N 5彼から).

共有結合は、次に別の修飾を有する。

ポリチオンイオンおよび複雑な生物学的分子中では、両電子はからのみ発生する可能性がある 1原子。 いわゆる ドナー電子カップル。 このエレクトロン対のドナーとの互換性がある原子が呼ばれます。 アクセプタ電子カップル。 そのような種類の共有通信は命名されています 調整（ドナー - アクセプタ）, または一致) 連邦（図5）。 このタイプのコミュニケーションは、代謝のための最も重要なD要素の化学的化が地図上で説明されているので、生物学および薬にとって最も重要である。

PC。 五。

原則として、複合化合物において、金属原子は電子対の受容体として作用する。 それどころか、イオン結合および共有結合では、金属原子は電子供与体である。

共有結合の本質とその品種調整コミュニケーション - は、GGによって提案された酸の別の理論と根拠の助けを借りて明らかにすることができます。 ルイス。 彼はBrenstead-Lowryの理論に「酸」と「ベース」という用語の意味概念をいくらか拡大しました。 ルイスの理論は、核イオンの形成と求核置換反応の反応、すなわちCOPの形成における物質の関与の性質を説明しています。

ルイスによれば、酸は、ベースから電子対を受け入れることによって共有結合を形成することができる物質である。 ルイス塩基は、電子を回すことによって、リージン酸と共有結合を形成する、平均自由電子対を有する物質と呼ばれる。

すなわち、ルイス理論は、プロトンが全く関与しない反応においても酸性塩基反応の円を拡大する。 さらに、プロトン自体は、この理論によれば、電子対を受け入れることができるので、酸も酸である。

その結果、この理論によれば、カチオンは洗浄剤であり、アニオンはルイス塩基である。 例としては、次のような反応があります。

共有分子中の金属原子に対する電子の完全な遷移が起こらないので、イオン性および共有結合に対する物質に対する物質の細分割が起こらないことに留意されたい。 イオン結合を有する化合物では、各イオンは反対側の符号のイオンの電界に位置しているので、それらは互いに偏光され、それらのシェルは変形する。

分極性電子構造、充電およびイオンのサイズによって決定される。 アニオンはカチオンのそれよりも高いです。 カチオン間の最大の偏光率 - 例えばより大きな充電のカチオン HG 2+、CD 2 +、PB 2+、Al 3+、Tl 3+。 強い偏光作用があります n +。 イオンの偏光の影響は両側であるので、それらによって形成された化合物の性質を著しく変化させる。

第3通信タイプ -双極子双極子 コミュニケーション

リストされているタイプの通信に加えて、双極子双極子は区別する 分子間インタラクションも呼ばれます バンサーバル大衆 .

これらの相互作用の強度は分子の性質に依存します。

3種類の相互作用を混ぜ合わせる：永久双極子 - 永久双極子（ 双極子双極子 アトラクション）; 永久双極子誘発双極子（ 誘導 アトラクション）; インスタント双極子誘発双極子（ 分散 アトラクション、またはロンドンの力。 図。 6）。

図。 6。

双極子 - 双極子モーメント極性共有結合を有する分子のみを有する（ HCl、NH 3、SO 2、H 2 O、C 6 H 5 Cl）、通信力は1-2です deb（1D \u003d 3.338×10 -30ペンダントメーター - CL×M）。

生化学では、もう1種類のコミュニケーションが区別されています - 水素 コミュニケーション、これは極端な場合です 双極子双極子 アトラクション。 この関係は、水素原子と小型の電気陰性原子との間の吸引、ほとんどの場合 - 酸素、フッ素および窒素で形成される。 同様の電気硬化性（例えば、塩素と灰色で）の大きな原子では、水素結合は有意に弱い。 水素原子は1つの本質的な特徴によって特徴付けられる。結合電子によって区別されると、そのカーネルプロトンは脱出され、電子によって塗布されなくなる。

したがって、原子は主双極子に変わります。

水素結合は、ヴァンダウォールとは異なり、分子間相互作用だけでなく1分子内でも形成される。 分子内水素結合。 水素結合は、例えば、α-ヘリックスの形態でタンパク質の構造を安定化させるため、または二重DNAらせんの形成のための重要な役割を果たす（図7）。

図7。

水素およびvanderwalts結合は、イオン性、共有結合および配位よりもはるかに弱い。 分子間接続のエネルギーは表に示されている。 1。

表1。 分子間電力のエネルギー

注意：分子間相互作用の程度は、溶融および蒸発のエンタルピーの指標（沸騰）を反映している。 イオン化合物は、分子の分離よりもはるかに多くのエネルギーを分離するために必要とされる。 エンタルピー溶融イオン性化合物は分子化合物よりも有意に高い。

第4通信タイプ -金属通信

最後に、別の種類の分子間関係があります。 金属: 自由電子を有する正の金属格子イオンの連絡 生物学的オブジェクトでは、このタイプの通信は見つかりません。

結合の種類の概要から、1つの部分が見つかりました：原子または金属イオン - 電子ドナーの重要なパラメータ、ならびに原子電子アクセプターがその範囲である。 サイズ.

細部に入らずに、原子の共有結合半径、イオン半径、相互作用分子のvanderwali半径が周期的基の配列番号を増加させるにつれて増加することに注意してください。 同時に、半径イオンの値は最小、およびVantherWalvas RADIUS - 最大である。 原則として、グループを下に移動すると、すべての要素の半径が増加しますが、共有結合とvanderwalsの両方が増えます。

生物学者や医師のための最大の価値 協調(ドナーアクセプタ調整化学によって考慮されるコミュニケーション。

医療バイオノルニー。 gk バラシコフ

タスク番号1

提案されたリストから、イオン性化学結合が存在する2つの化合物を選択する。

• 1. CA（CLO 2）2
• 2. HCLO 3。
• 3. NH 4 CL.
• 4. HCLO 4。
• 5. CL 2 O 7

回答：13。

圧倒的多数の場合において、化合物中の電子的な連通の存在を決定することが可能であり、同時にその構造単位の組成が典型的な金属および非金属原子の原子を含むことが可能である。

これに基づいて、イオンコミュニケーションが1 - CA（CLO 2）2の化合物で入手可能であることを確立する。 その式では、典型的なカルシウム金属および非メタルロフ原子 - 酸素および塩素の原子を見ることができる。

しかしながら、指定されたリスト項目において、金属および非メタラの同じ時原子を含有するより多くの化合物。

課題に示された化合物の中には、塩化アンモニウムが存在する中に、イオン接続がNH 4+のアンモニウムカチオンとCl塩化物 - イオンとの間に実施される。

タスク番号2

提案されたリストから、化学結合の種類がフッ素分子と同じである2つの化合物を選択する。

1）酸素

2）窒素酸化物（II）

3）ブロモモ写真

4）ヨウ化ナトリウム

応答フィールドに選択した接続数を記録します。

回答：15。

フッ素（F 2）分子は、非金属の1つの化学元素の2つの原子からなるので、この分子中の化学結合は共有結合、非極性である。

非極性通信は、非金属の同じ化学要素の原子間のみを実施することができる。

提案された選択肢のうち、共有結合の無極性タイプの通信は酸素とダイヤモンドのみを有する。 酸素分子は二酸化物であり、非金属の単一の化学元素の原子からなる。 ダイヤモンドは原子構造を有し、その構造において非金属である炭素原子は4つの炭素原子と関連している。

窒素酸化物（II）は、2つの異なる非金属の原子によって形成された分子からなる物質である。 異なる原子の電気率は常に異なるので、分子内の全電子対はより電子陰性の要素、この場合は酸素にシフトされる。 したがって、NO分子内の接続は共有結合極性である。

ブロモモンプはまた、水素原子と臭素原子からなる二原子分子からなる。 H - BR接続を形成する全電子対は、より電子陰性臭素原子にシフトする。 HBr分子中の化学結合も共有結合極性である。

ヨウ化ナトリウムは、金属カチオンおよびアニオンイオンによって形成されたイオン構造である。 NaI分子における連通は、3からの電子の遷移によって形成される s- 倒れたナトリウム原子（ナトリウム原子はカチオンに変わります） p- 全体の原子のヨウ素の原子（ヨウ素の原子はアニオンに変わります）。 そのような化学的接続はイオンと呼\u200b\u200bばれる。

タスク番号3

提案されたリストから、水素結合が形成される分子間に2つの物質を選択する。

• C 2 H 6.
• C 2 H 5 OH.
• 3. H 2 O
• 4. CH 3 OCH 3
• 5. CH 3 COCH 3

応答フィールドに選択した接続数を記録します。

回答：23。

説明：

水素結合は分子構造の物質で起こり、ここでh - O、H - N、H - Fコバレット結合が存在する。 それら。 高い電気洞性を有する3つの化学元素の原子を有する水素原子の共有結合

したがって、明らかに、水素結合は分子間である。

2）アルコール

3）Fenolov.

4）カルボン酸

5）アンモニア

6）一次アミン

7）プラスチック酸

タスク番号4。

提案されたリストから、イオン化学結合を有する2つの化合物を選択する。

• 1. PCL 3。
• 2. CO 2。
• NaCl。
• 4. H 2 S
• 5. MgO。

応答フィールドに選択した接続数を記録します。

回答：35。

説明：

圧倒的大多数の場合において、化合物中のイオン性の連絡の存在\u200b\u200bについて結論を決定することが可能であり、同時に典型的な金属および非金属の原子を同時に同時に組成することが可能である。原子が含まれています。

これに基づいて、イオン接続がナンバー3（NaCl）および5（MgO）の接続で利用可能であることを確立します。

注意*

上記の特徴に加えて、化合物中のイオン結合の存在は、その構造単位の組成がアンモニウムカチオン（NH 4 +）またはその有機類似体 - アルキルアンモニウムカチオンRNH 3 +、ジアルキルアモニアR 2 NH 2 +を含む場合に言える。 、トリムキラモニリウムR 3 NH +またはテトラアルクルマンリウムR 4 N +。ここで、Rはいくらかの炭化水素ラジカルである。 例えば、陽イオン（CH 3）4+とCl塩化物 - イオンとの間の化合物（CH 3）4 NCl中での間の連絡式は、化合物（CH 3）4 NClで起こる。

タスク番号5。

提案されたリストから、同じ種類の構造を持つ2つの物質を選択してください。

4）塩塩

応答フィールドに選択した接続数を記録します。

回答：23。

タスク番号8

提案されたリストから、非弾性構造の2つの物質を選択してください。

2）酸素

3）白いリン

5）シリコン

応答フィールドに選択した接続数を記録します。

回答：45。

タスク番号11。

提案されたリストから、炭素原子と酸素原子との間に二重結合がある分子内の2つの物質を選択する。

3）ホルムアルデヒド

4）酢酸

5）グリセリン

応答フィールドに選択した接続数を記録します。

回答：34。

タスク番号14。

提案されたリストから、イオン結合を有する2つの物質を選択する。

1）酸素

3）酸化炭素（IV）

4）塩化ナトリウム

5）酸化カルシウム

応答フィールドに選択した接続数を記録します。

回答：45。

タスク番号15

提案されたリストから、ダイヤモンドと同じ種類の結晶格子を有する2つの物質を選択する。

1）SiO 2シリカ

2）酸化ナトリウムNa 2 O

3）カーマーケットガス株式会社

4）白いリンP 4

5）シリコンSi

応答フィールドに選択した接続数を記録します。

回答：15。

タスク番号20。

提案されたリストから、1つのトリプル分子がある2つの物質を選択します。

• 1. HcoOh.
• 2. HCOH.
• 3. C 2 H 4.
• 4. N 2。
• 5. C 2 H 2

応答フィールドに選択した接続数を記録します。

回答：45。

説明：

正解を見つけるために、提示されたリストからの接続の構造式を描きます。

したがって、三重結合が窒素分子およびアセチレン分子で利用可能であることがわかりました。 それら。 正しい答え45。

タスク番号27。

提案されたリストから、共有非極性接続がある分子内の2つの物質を選択する。

1.電気アース金属が関連しています

5）S-要素に

6）P-要素へ

7）D-要素へ

8）F - Elements.

2.外部エネルギー準位にアルカリ土類金属の原子を含む電子の数

1）2）2 3）3 4）4）4）

化学反応では、アルミニウム原子を示す

3）酸化性2）酸性特性

4）3）回復特性4）基本的なプロパティ

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1）分解2）化合物3）置換4）交換

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