Химиялық байланыс түрінің біртұтас электронды табиғаты Ковалентті байланыстың донорлы- акцепторлы механизммен түзілуі. Химия, 10 сынып, дидактикалық материал, 1 сабақ.

Дидактикалық материалдар

Донорно-акцепторный способ образования связи

Вы изучили способ образования связи, при котором каждый атом отдает по одному электрону; этот способ называется ковалентным.Другой способ образования связи состоит в том, что один атом предоставляет пару электронов, находящихся в спаренном состоянии на его орбитали, а другой атом – свободную, незанятую орбиталь. В результате возникает связь, образованная парой электронов, ставшей теперь общей для обоих атомов. Такой способ называется донорно-акцепторным, а саму связь иногда называют донорно-акцепторной. Связи, образованные ковалентным и донорно-акцепторным способами, отличаются только происхождением, а по своим свойствам не отличаются. Донорно-акцепторная связь называется также координационной.Частица (атом, ион, молекула), предоставляющая электронную пару, называется донором; частица, предоставляющая свободную орбиталь (ячейку), т. е. принимающая электронную пару, называется акцептором.Молекула водорода может быть образована двумя способами: ковалентным – из двух атомов водорода и донорно-акцепторным из протона Н⁺ (ядро атома водорода), не имеющего электронов, и иона водорода Н^– с двумя электронами (рис. 4.20). В результате этих двух реакций получаются совершенно одинаковые молекулы водорода.

Образование химической связи по донорно-акцепторному механизму – явление чрезвычайно распространенное. С его помощью объясняется существование ионов аммония , гидроксония Н₃О⁺ и огромного числа других ионов и молекул.Разве это не удивительно, что такие разные по составу частицы, как СН₄, NH₃, , Н₂О или Н₃О⁺, имеют подобное пространственное строение (почти одинаковые углы между связями)! Как это объяснить? Если аммиак NН₃ пропускать через водный раствор хлороводорода HCl (соляная кислота), то происходит реакция:

NH₃ + HCl = NH₄Cl.

HCl и NH₄Cl в водном растворе ведут себя как сильные электролиты и находятся в ионном состоянии, поэтому правильнее уравнение реакции записать в ионном виде:

или в сокращенном ионном виде:

Возникает вопрос: как в нейтральной молекуле NH₃, где все электронные орбитали заполнены, возникает связь с протоном и образуется ион  с четырьмя химическими связями? В молекуле аммиака четыре валентные орбитали атома азота (одна 2s и три 2p) находятся в состоянии sp³-гибридизации. Три из них вовлечены в связи с атомами водорода по ковалентному способу. Одна оставшаяся орбиталь заполнена парой собственных электронов атома азота (рис. 4.21). Именно эта орбиталь с парой электронов и взаимодействует с протоном, ядром атома водорода, не имеющим своих электронов.

Таким образом, атом азота в молекуле аммиака играет роль донора электронной пары, а протон – роль акцептора:

В ионе  все связи, несмотря на различное их происхождение, энергетически равноценны и все углы между связями равны 109°28', как в молекуле метана СН₄.