Донорлық-акцепторлық байланыс: заттардың мысалдары

Донорлық-акцепторлық байланыс немесе үйлестіру - коваленттік байланыстың бір түрі . Байланыстың осы түрінің ерекшеліктерін анықтаймыз, біз оның қалыптасуын көрсететін мысалдар келтіреміз.

Ковалентті байланыстыру

Алдымен біз коваленттік химиялық байланыстың өзіндік ерекшеліктерін ажыратамыз .

Полярлық және полярлы емес болуы мүмкін, атомдар арасындағы электрондық жұптың орнына байланысты. Электрондық тығыздықтың ішінара ауысуы атомдардың біріне қарай жүрсе, онда полярлық коваленттік байланыс пайда болады. Осындай құбылыс әртүрлі электртегралдылыққа ие металл емес металлдардың арасындағы байланыстың қалыптасуымен мүмкін. Ол кезде электронды жұптың үлкен ЭО көрсеткіші бар атомға қарай айтарлықтай ауысуы байқалады. Байланыстың бір электронгативті мәніне ие металл емес металлдар арасында пайда болған кезде, жұп электрондардың жылжуы болмайды, мұндай байланыс полярлы емес деп аталады.

Мысалдар оттегі, сутегі, озон, фосфор. Поляр қосылымы тұз қышқылы, су, аммиак.

Атомдар арасында пайда болған электрон жұптарының санын сипаттайтын арнайы термин бар.

Бір байланыс жасау үшін екі электронның қажет болуын ескере отырып, азот атомдары арасында үш байланыста болады, яғни көпше үшке сәйкес келеді. Донорлық-акцепторлы байланыс - бұл ковалентті полярлық байланыстың жеке жағдайы, бірақ заттардың молекулярлық өзара әрекеті болжанады.

Механизмнің ерекшеліктері

Кәдімгі ковалентті байланыс қалыптастыру үшін екі электронның (жалпы жұптың) өзара әрекеттесуі жеткілікті. Донорлық қабылдаушы химиялық байланыс бір жағынан (донордан) жұп электрондардың, басқа атомнан (акцептордан) толтырылмаған (еркін) орбитасының нәтижесінде пайда болады. Ковалентті полярлық (полярлы емес) байланыс пен донорлық-акцепторлық өзара әрекеттесу жағдайында электрондар жиі кездеседі.

Аммоний катиондарын қалыптастыру

Донор-акцепторлық байланыс қалай қалыптасады? Орта мектептің химия курсында берілген заттардың мысалдары аммоний катионымен шектеледі. Оның білімін егжей-тегжейлі қарастырайық.

Аммиак молекуласының бөлігі болып табылатын азот кезеңдік кестенің бесінші тобында (негізгі кіші топта) орналасқан. Сыртқы энергетикалық деңгейде бес электрон бар. Аммиак молекуласы ковалентті полярлы байланысқа айналғанда, азот үш электронды өткізеді, сондықтан мұндай процеске қатыспайтын электронды жұп пайдаланылмайды.

Аммиак молекулалары су дипольдерімен бірге пайда болғанда, донордың қасиеттерін көрсетуге құқылы. Суда сутегі катионында өз электрондары жоқ, сондықтан ол акцептордың қасиеттерін көрсетеді.

Аммиак молекулалары судан сутек протондарынан жеткілікті қашықтықта болатын уақытта, екі электроннан тұратын азотты бұлт сутек катионын тарту саласында пайда болады, олар үшін жалпы болып келеді. Нәтижесінде азот пен сутегі арасындағы трагуральді байланыстың пайда болуы донорлық-акцепторлық механизм қабылданады. Бұл, айталық, коммуникацияның қалыптасуының классикалық мысалы.

Oxonium катиондарын қалыптастыру

Мектеп бағдарламасында (негізгі деңгейде) Oxonium катионы (гидрохимия) қарастырылмайды, өйткені ерітінділердің протолитикалық теориясы профильдік деңгейде ғана зерттеледі. Донор-акцепторлы байланыстың осында қолданылатындықтан, оның қалыптасу мысалдары егжей-тегжейлі қарастырылады.

Бұл жағдайда донор ретінде су молекуласы әрекет етеді, протон акцептордың қасиеттерін көрсетеді. Қарастырылған донор-акцепторлы механизм - күрделі қосылыстар химиясының негізі деп аталады, сондықтан ерекше назар аудару керек. Ол қышқылдар, тұздар, суда ерітілген қышқылдар мен аниондарға электролиттік ыдырау теориясының мәнін түсіндіреді.

Мұндай байланыс күшейгенде, байланыстырылған электрондардың оларға байланысы бар атомдардың сыртқы қабығына енуі орын алады. Бұл жағдайда сыртқы қабықшалардағы электрондардың санының көбеюі байқалады.

Байланыс жасаудың екінші алгоритмі

Донор-акцепторлық байланыс жасалатын басқа механизм бар. Осындай өзара әрекеттесулердің мысалдары көп, әсіресе металл фторидтерінің қалыптасуы. Реакциялық атомдардың біреуінің электрондарын пайдалану байқалады. Нәтижесінде, бір атом өзінің қабығын ең жоғары деңгейге дейін аяқтайды, бірақ сегіз электрон қосылуға қатыспайды, олардың бір бөлігі ғана. Қосылымға қатыспайтын электрондар тегін деп аталады, ал қалғандарының көмегімен донорлық-акцепторлық байланыс жасалады. Донорлық-акцепторлық байланыстың осындай нұсқасының мысалдары сілтілі және сілтілік-жер металдар фторидтерінің пайда болуына қатысты. Мысалы, натрий, калий, кальций фторы да дайындалған.

Донор-акцепторлық байланыс арасындағы айырмашылық қандай? Химиялық қосылыстарды қалыптастырудың ұқсас механизміне байланысты туындайтын тұрақты қосылыстарды бөліп алуға болады. Мысалы, судағы сутегі фторының еруі, аммиак пен алюминий хлориді арасындағы байланыс күрделі қосылыстардың пайда болуына әкеледі.

Қорытынды

Донорлық-акцепторлық өзара әрекеттесу ережелерін ескере отырып, инертті газдар белсенді донорлар ретінде әрекет ете алады, өйткені олардың сыртқы қабығындағы ең көп электрон саны бар. Эксперименталды түрде мұндай мәлімдеме толығымен расталды және донорлық-акцепторлық өзара әрекеттесу арқылы қалыптастырылған инертті газдардың тотығы анықталды.

Бұл коваленттік байланыстың адам өмірінде ерекше маңызы бар. Өміріне белсене қатысудан басқа, донор-акцепторлық байланыс арқасында тағам өнімдерін, түрлі фармацевтикалық препараттарды жасауға болады. Мысалы, жоғарыда қарастырылған аммоний катиондарын қалыптастыру механизмі қазіргі заманғы медицинада кеңінен қолданылатын аммиак түзілуіне қатысты.