Нн3Б сталь: Круг 08Х20Н4АГ10, квадрат ст.08Х20Н4АГ10, сталь 08Х20Н4АГ10 (НН-3, 0Х20Н4АГ10) нержавеющая

alexxlab | 05.05.1973 | 0 | Разное

Круг 08Х20Н4АГ10, квадрат ст.08Х20Н4АГ10, сталь 08Х20Н4АГ10 (НН-3, 0Х20Н4АГ10) нержавеющая

сделать заявку

Сталь 08Х20Н4АГ10 (НН-3) коррозионностойкая маломагнитная повышенной прочности аустенитного класса

Сталь 08Х20Н4АГ10 применяется: для производства сортового проката, поковок и штамповок, применяемых при изготовлении деталей в судостроении и судоремонте; конструкций корпусов кораблей, судов и изделий судовой техники (гребных валов тихоходных шестерней, осей, баллеров, ползунов, муфт валов, штанг, цилиндров, кронштейнов). При холодной деформации не более 75% магнитная проницаемость μ ≤ 1,01 гс/э. Термическая обработка на магнитную проницаемость не влияет.

 

Технические характеристики

Химический состав в %

НТД	C	S	P	Mn	Cr	V	Si	Ni	N	Fe
ТУ 14-1-853-74, ТУ 5.961-11131-79, РД 9257-76	≤0,08	≤0,030	≤0,045	10,0-12,5	18,0-20,0	0,20-0,35	≤0,80	4,0-5,0	0,40-0,47	Ост.

По ТУ 14-1-853-74 допускаются отклонения от содержания элементов по химическому составу стали 08Х20Н4АГ10 (НН-3): по углероду +0,010 %, по марганцу +0,50 %, по никелю +0,50 %, по хрому +0,50 %, по ванадию +0,10 %, по ниобию +0,10 %, по азоту +0,030 %, по фосфору +0,0050 %, по кремнию +0,20 %. Остаточное содержание элементов в химическом составе стали не должно превышать: меди, кобальта, вольфрама и молибдена 0,30 % каждого элемента.

Механические свойства

Механические свойства при 20°С

Состояние поставки	Сечение (мм)	t испыт. (°C)	t отпуска (°C)	sТ | s0,2 (МПа)	sB (МПа)	d5 (%)	d4	d	d10	y (%)	KCU (кДж/м2)	HB	HRC	HRB	HV	HSh
Горячекатаные прутки и поковки круглые и квадратные. Закалка в воду или на воздухе с 950-980 °C
	≤180			≥392	≥687	≥30					≥980
Поковки для деталей стойких к МКК. Закалка в воду или на воздухе с 950-1050 °C
	<300			≥392	≥687	≥30					≥980	175-231
Прутки горячекатаные и кованые, круглые и квадратные. Закалка в воду с 900-1050 °C
	≤180			≥490,5	≥736	≥30					≥980

Технологические свойства

Коррозионная стойкость	Сталь склонна к межкристаллитной коррозии после провоцирующего нагрева.
Обрабатываемость резаньем	Обрабатываемость аналогичная сталям марок 12Х18Н12Т и 08Х18Н12Т.
Свариваемость	Сварка не производится.

Физические свойства

Температура испытания, °С	20	100	1000
Модуль нормальной упругости (Е, ГПа)	201,1
Модуль упругости при сдвиге кручением (G, ГПа)
Плотность (r, кг/м3)	7800
Коэффициент теплопроводности (l, Вт/(м · °С))	16,33
Уд. электросопротивление (R, НОм · м)	710
Коэффициент линейного расширения (a, 10-6 1/°С)		16,70	21,00
Удельная теплоемкость (С, Дж/(кг · °С))	502,4

 

 Литейные свойства

Температура плавления, °C1400

 

Обозначения

Механические свойства: sв – Предел кратковременной прочности, [МПа] sТ – Предел текучести, [МПа] s0,2 – Предел пропорциональности (допуск на остаточную деформацию – 0,2%), [МПа] d5 – Относительное удлинение при разрыве, [ % ] y – Относительное сужение, [ % ] KCU – Ударная вязкость, [ кДж / м2] HB – Твердость по Бринеллю, [МПа] HV – Твердость по Виккерсу, [МПа] HSh – Твердость по Шору, [МПа]

Оценка весовой эффективности гребного вала из полимерного композиционного материала в сравнении с гребным валом из стали

 

АННОТАЦИЯ

Гребной вал (ГВ) – это конечная часть валопровода речного или морского судна, на котором устанавливается гребной винт. Он может иметь диаметр до 1000 миллиметров, иметь длину более 20 метров и массу более 60 тонн, так как материал изготовления ГВ – коррозионностойкие стали типа НН3Б имеющие высокую плотность порядка 7800кг\м³. В связи с этим, актуальной задачей является выраженное снижение массы ГВ (при сохранении им всех прочностных, упругих и частотных характеристик) – т.е. повышение весовой эффективности ГВ. Применение компьютерных технологий проектирования MSC [1] и замещение сталей на композиционные материалы позволяет рассматривать возможность повышения весовой эффективности любой конструкции, в том числе и гребного вала.

ABSTRACT

The propeller shaft (GV) is the final part of the shaft line of a river or sea vessel on which the propeller is installed. It can have a diameter of up to 1000 millimeters, have a length of more than 20 meters and a mass of more than 60 tons, since the material of manufacture of GW is corrosion-resistant steel of the HN3B type with a high density of about 7800kg / m3. In this regard, the acute task is a pronounced reduction in the mass of the GW (while maintaining all its strength, elastic and frequency characteristics) –an increase in the weight efficiency of the GW. The use of computer-aided MSC design technologies and the substitution of steels for composite materials allows us to consider the possibility of increasing the weight efficiency of any design, including the propeller shaft.

Ключевые слова: гребной вал, весовая эффективность, композиционный материал, Nastran.

Keywords: propeller shaft, weight efficiency, composite material, Nastran.

 

Оценка возможности увеличения весовой эффективности конструкции ГВ проводилась на примере вала, который производится в настоящее время из стали ННЗБ и устанавливается на морское судно (рис.1). Рассматриваются две задачи. Первая задача – рассмотрение несущей способности ГВ из коррозионностойкой стали НН3Б. Вторая задача – рассмотрение несущей способности ГВ из композиционного материала (КМ) на основе волокон UMT45S. Далее проводится сравнительный анализ полученных результатов, по результатам которого можно сделать вывод об изменении весовой эффективности ГВ выполненного из КМ в сравнении со стальным ГВ.

 

Рисунок 1. Гребной вал с гребным винтом морского судна

 

Для определения несущей способности ГВ использовался метод  конечных элементов в среде

MSC/Nastran. [1-2].

Для моделирования всех элементов ГВ выбран трехмерный элемент CHEXA (рис.2).  

 

Рисунок 2. Конечно-элементная (FE) модель ГВ

 

Для решения задачи №1 использовались физико-механические характеристики стали НН3Б указанные в таблице 1. Для решения задачи №2 использовались физико-механические характеристики композиционного материала (КМ) на основе волокна UMT45S указанные в таблице 2.

Таблица 1.

Физико-механические характеристики стали НН3Б

Свойства материала	E, МПа	µ	σт,МПа	ρ,кг\м3
Сталь НН3Б	210000	0,3	500	7800

 

Таблица 2

Физико-механические характеристики км на основе волокна UMT45S

Свойства материала	E1, МПа	E2, МПа	µ12	σт,МПа	ρ,кг\м3
КМ	31000	31000	0,4	124	1570

 

FE модель ГВ нагружается одним типом нагрузки – узловой нагрузкой.

Узловая нагрузка вызвана воздействием от крутящего момента М_кр=55000Нм, сжимающей силы F_cж=230кН и веса винта P_в=20кН. Нагрузки действуют одновременно. Способ приложения нагрузок указаны на рис.3.

 

Рисунок 3. Схема нагружения FE-модели ГВ

 

Способ крепления ГВ задается в четырех независимых узлах его FE модели в виде ограничений степеней свободы указанных на рис.4.

 

Рисунок 4. Способ крепления ГВ

 

Проведен линейный статический анализ конструкции ГВ из материала сталь НН3Б. Деформированное состояние ГВ представлено на рис.5.

 

Рисунок 5. Деформированное состояние и распределение суммарных перемещений (мм) по элементам стального ГВ

 

Распределение напряжений Мизеса представлено на рис.6.

 

Рисунок 6. Деформированное состояние и распределение напряжений Мизеса (МПа) по элементам стального ГВ

 

Распределение напряжений Мизеса в регулярной зоне ГВ представлено на рис.7.

 

Рисунок 7. Распределение напряжений Мизеса (МПа) в регулярной зоне ГВ

 

Далее проведен линейный статический анализ конструкции ГВ из КМ на основе волокна UMT45S. Деформированное состояние ГВ представлено на рис.8.

 

Рисунок 8. Деформированное состояние и распределение суммарных перемещений (мм) по элементам ГВ из КМ

 

Распределение напряжений Мизеса ГВ из КМ представлено на рис.9

 

Рисунок 9. Деформированное состояние и распределение напряжений Мизеса (МПа) по элементам ГВ из КМ 

 

Распределение напряжений Мизеса в регулярной зоне ГВ из КМ представлено на рис.10.

 

Рисунок 10. Распределение напряжений Мизеса (МПа) в регулярной зоне ГВ из КМ

 

Для несущей способности ГВ большое значение имеют частоты собственных колебаний вала и их формы. [3] Особое значение имеют крутильные формы колебаний, т.к. их частота не должна совпадать с частотой вращения гребного вала. В связи с этим проведен модальный анализ стального ГВ и ГВ из КМ. Дальнейший анализ полученных результатов модального анализа позволяет сделать вывод о том, что нет практически значимой разницы в уровнях частот и их форм между стальным ГВ и ГВ из КМ. На рис.11. представлены первые 10-ть собственных частот стального ГВ. На рис.12. представлены первые 10-ть собственных частот ГВ из КМ.

 

Рисунок 11. Собственные частоты колебаний стального ГВ (Гц) 

 

Рисунок 12. Собственные частоты колебаний ГВ из КМ (Гц)

 

Заключение

Результаты предварительного анализа прочности металлического ГВ и ГВ из КМ сведены в таб.3.

Таблица 3.

Результат анализа прочности ГВ

ГВ	Собств. масса m,кг	Макс. напряж. σ(Мпа)	Коэф. запаса прочности общий	Коэф. запаса прочности рег. зоны
Сталь	1829	209	2,4	8,8
КМ	368	223	0,56	2,14

 

Из этих результатов видно, что весовая эффективность ГВ из КМ больше всего на ~20% весовой эффективности стального ГВ. При этом, предположительно, прочность при ударном воздействии у ГВ из КМ существенно ниже стального ГВ. Для увеличения весовой эффективности ГВ из КМ необходимо использовать композиционный материал на основе волокон имеющих более высокие прочностные характеристики чем волокна UMT45S, причем весовая эффективность будет увеличиваться пропорционально увеличению прочностных характеристик волокна.

Коэф. весовой эффективности ГВ из КМ в сравнении с ГВ из стали: К_вес.эф.=(m_c/m_к)/(к_{запас.пр.с}/ к_{запас.пр.к})=1,21.

 

Список литературы:

1. Рычков С.П.  MSC.visualNASTRAN для Windows / Рычков С.П. – М.: НТ Пресс, 2004. – 552с.
2. Шимкович Д.Г. Расчет конструкций в MSC/NASTRAN for Windows. – M.: ДМК, 2001. – 446с.
3. Тимошенко С.П., Янг Д. Х.,Уивер У. Колебания в инженерном деле. – М.: Машиностроение, 1985. – 472с.

сталь НН3Б (08Х18Н5Г12АБ) слитки,поковки – НПП Юпитер

Главная страница ‎ > ‎ сталь НН3Б (08Х18Н5Г12АБ) слитки,поковки Подписаться на сообщения сталь НН3Б (08Х18Н5Г12АБ) слитки,поковки Отправлено 2 июн. 2017 г., 07:33 пользователем анд ры   [ обновлено 2 июн. 2017 г., 07:36 ] сталь НН3Б (08Х18Н5Г12АБ) слитки,поковкисталь НН3Б (08Х18Н5Г12АБ) слитки,поковки | Приложения: 3,45jpg_Page1.jpg 1-1 of 1

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.

---

Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:

• В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
• Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
• Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
• Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
• Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

---

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.

---

Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файле cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

GROCO FBV-1250 Tri-Flange Triangle Base Seacock Valve 400WOG w / Zerk Fitting

Полный список категорий:

Выберите категорию ПРИЛОЖЕНИЕ И ДРУГОЕ (341) АКСЕССУАРЫ (24) МУЖСКИЕ (3) UNISEX (3) ЖЕНСКИЕ (18) РЕМЕНЬ ПРЯЖКИ (64) КОСТЮМ (1) МОДНЫЕ ШАПКИ (52) ШАПКИ и ПЕРЧАТКИ (5) ЮВЕЛИРНЫЕ ИЗДЕЛИЯ (52) БРАСЛЕТЫ (2) СЕРЬГИ (9) ЛОТЫ (1) Разное (2) ОЖЕРЕЛЬЯ (1) КУЛОН (4) ПИН (2) ) КАРМАННЫЕ ЧАСЫ (1) КОЛЬЦА (1) НАБОРЫ (1) ЧАСЫ (28) МУЖСКАЯ ОДЕЖДА (17) МУЖСКАЯ ОБУВЬ (33) СУМКИ И СУМКИ (42) Косметички (1) Кошелек (24) Тридцать один (13) Кошельки и браслеты (4) ЖЕНСКАЯ ОДЕЖДА (36) ЖЕНСКАЯ ОБУВЬ (17) ПРИМЕРЫ (6) Разные детали (6) ИСКУССТВО И РЕМЕСЛА (11) АВТОЗАПЧАСТИ И АКСЕССУАРЫ (20) ДЕТИ И ДЕТИ (246) Ремесла (3) Доска Игры (13) ОДЕЖДА (24) ОБРАЗОВАНИЕ (10) Девочки Разное (6) Младенцы (6) ПРИНАДЛЕЖНОСТИ ДЛЯ ВЕЧЕРИНОВ (8) ГОЛОВОЛОМКИ (8) ОБУВЬ (22) ИГРУШКИ (146) Фигурки (11) Discovery (4) Disney (15) КУКЛЫ (64) LEGO (3) Модели и ракеты (4) Нерф, игрушечные пистолеты (2) Другое (27) Плюшевые (7) Пульт дистанционного управления (2) ) Поезда и автомобили (8) Коллекционные карточки (2) ЗНАКИ ДЛЯ БАРА И ПЕЩЕРЫ (8) КНИГИ (177) КОММЕРЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ (2) ДЕЛОВОЕ / КОММЕРЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ (9) КОЛЛЕКЦИОННЫЕ ОБЪЕКТЫ (2494) Реклама (39) Художники / музыканты (2) Бар, пивные кружки и краны (95) Книги, брошюры и многое другое (16) Бойскауты (40) Медведь Бойдса (19) Сувениры из автомобилей (2) МОНЕТЫ, НАБОРЫ МОНЕТ И ШТАБКИ (13) Комиксы и коллекционные карточки (314) Бейсбол Карты (10) Баскетбольные карточки (1) Бэтмен, Супермен, Человек-паук (5) Комиксы Dark Horse (5) Комиксы DC (68) DragonBall Z (40) Комиксы Gold Key / Loony Toons (55) Комиксы с изображениями (8) Комиксы Marvel (35) Разные коллекционные карточки (9) Другие комиксы (42) Карты покемонов (4) Valient Comics (8) Walt Disn Ey Comics (16) Yu-Gi Oh Cards (8) Литое и чугунное (43) КУКЛЫ (84) Девушки-скауты (1) Стеклянные бутылки (6) Исторические документы (27) Товары для дома (17) Ножи и мечи (2) ) Журналы (126) Разное.(30) Фильмы и мультфильмы (51) Другое (21) Star Trek (21) Star Wars (9) Педальные тракторы (0) Pewter (15) Pez (3) Булавки (32) Тарелки, миски и ложки (39) Спорт ( 301) Бейсбол (40) Баскетбол (7) Футбол (84) Общие (1) Хоккей (4) Гонки (150) Футбол (1) Борьба (14) Игрушки (1178) Настольные игры (4) МАШИНЫ И АВТОМОБИЛИ (115) Die Литые (404) Dinkys (8) Ertl (210) HESS TRUCKS (20) Hot Wheels (330) John Deere (31) Военные (3) Другое (5) Плюшевые (3) Тракторы (25) Ty Beanie Babies (22) Поезда (31) Винтажная камера и оборудование (7) DVD / CD / МУЗЫКА (357) 8 дорожек (1) CD (7) DVD (338) Аксессуары (2) BLU – RAY (164) DVD (172) VHS (7) Винил (4) ЭЛЕКТРОНИКА И АКСЕССУАРЫ (158) Камера (9) Аксессуары для сотовых телефонов / iPad (82) Мобильные телефоны / iPod (18) Компьютерные аксессуары (31) Разное Электроника (22) Стерео и телевидение (3) МЕБЕЛЬ (4) HARLEY DAVIDSON (87) ЗДОРОВЬЕ И КРАСОТА (45) Ароматы / духи (18) Лосьоны (1) Макияж (7) Медицинские принадлежности (4) Разное (2) Питание (1) Личная гигиена ( 9) Лечебные (3) ПРАЗДНИКИ И ОСОБЫЕ СЛУЧАИ (167) Рождество (162) Украшения (11) Клеймо (104) ДЕТИ (2) Светильники (4) Разное (4) Украшения (25) Снежные младенцы (12) Хэллоуин (0) День Святого Патрика (0) Свадьба (5) ТОВАРЫ ДЛЯ ДОМА (327) Произведения искусства / Декор стен (12) Ванная комната (6) Батареи и зарядные устройства (9) Постельное белье (65) Одеяло (36) Покрывало (13) Разное (6) Подушка ( 5) Простыни (5) Свечи (6) Коврики, дорожки для тряпок (0) Чистка и лампочки (5) Декор (7) Статуэтки (10) Стекло (10) Товары для дома (12) Освещение (19) Гостиная (13) Longaberger (70) Разное (20) Для улицы / патио (4) Дом принцесс (3) Декор окон (58) JACK DANIELS (1) КУХНЯ И КУХНИ (128) Аксессуары s (8) Напитки (10) Банки и канистры для печенья (2) Оборудование (4) Столовые приборы (3) Стаканы и кружки (14) Избалованный повар (0) Pfaltzgraff (43) Кастрюли, сковороды, выпечка (3) Pyrex (2) Шейкеры для соли и перца (2) Посуда (32) Инструменты и гаджеты (4) Посуда (3) Винтажные металлические изделия (0) Только местный самовывоз (10) МЕДАЛИ ЛЕНТЫ И НАГРАДЫ (14) Легкая атлетика (14) ВОЕННЫЕ (64) Одежда, униформа и снаряжение (19) Книги (8) Монеты соревнований (1) Снаряжение (2) Письма и бумаги (2) Медали (3) Разное (4) Фото (16) Значки и нашивки (6) Знаки (3) МУЗЫКА ПРИБОРЫ (11) Прочее (32) НАРУЖНАЯ МЕБЕЛЬ (0) ЖИВОТНЫЕ (51) ФОТОГРАФИИ (34) ПОЛИЦИЯ И ПОЖАРНЫЕ (195) Пожарные (190) Ремни (36) Книги и журналы (75) Очки и кружки (14) Шапки Шлемы Одежда (3) Разное (7) Нашивки (1) Полки (28) Коллекционные карточки (26) Полиция (5) Разное (1) Нашивки (4) ПОЛИТИЧЕСКИЕ (12) СПОРТ И ОТДЫХ (145) BA SEBALL (2) Катание на лодке (59) КЕМПИНГ (3) Рыбалка (0) ФУТБОЛ (2) Гольф (4) Охота и ножи (65) Охота (2) Ножи (63) Разное (8) Нашивки (0) ГОНКИ (2) ИНСТРУМЕНТЫ (27) Ручные инструменты (12) Разное оборудование и детали (14) Электроинструменты (1) ПУТЕШЕСТВИЯ (7) Памятные вещи (4) Чемоданы и дорожные сумки (3) Без категории (1) ВИДЕОИГРЫ (216) Консоли и портативные компьютеры (0 ) Nintendo (108) DS (16) Game Cube (0) Gameboy (21) NES (25) NIntendo 64 (4) SNES (12) Switch (5) Wii (25) Другое (18) ПК (25) Playstation (22) ) Sega (19) Руководства по стратегии (10) Xbox (14) XRATED (31) DVD (0) Журналы (27) Hustler (1) Другое (18) Playboy (8) Другое (4) ЕЖЕГОДНИКИ (409) Зажигалки ZIPPO (1) )

(PDF) Нейросетевой подход для прогнозирования структурного поведения бетонных плит

© 1998 NRC Canada

Hegazy et al.677

метод ритмов, который был успешно использован для улучшения

возможностей обобщения нейронных сетей в других приложениях

(Hegazy and Moselhi 1994).

В этой статье был представлен краткий обзор использования нейронных сетей –

рабочих методов в структурном анализе, а

для бетонных плит были разработаны четыре нейронные сети для

, прогнозирующие кривую нагрузки-прогиба, трещины характер разрушения

, а также распределение деформаций как бетона, так и арматуры

при разрушении.Все нейронные сети были обучены и протестированы с использованием результатов ряда экспериментальных

мысленных тестов, в которых оценивалось поведение обычных и

высокопрочных бетонных плит, подвергнутых концентрированным, изгибным и циклическим нагрузкам. условия. Были опробованы различные модели и методы обучения

, чтобы достичь наилучшей производительности нейронной сети

. Были представлены полные сведения о моде

eling, обучении и тестировании, а также обсуждались результаты

.

Результаты разработанных нейронных сетей, индивидуально

визуально или вместе, могут предоставить полезную информацию инженеру-строителю

относительно прогнозирования поведения

бетонных плит. Чтобы облегчить доступ к этой информации, был разработан комплексный инструмент для работы с электронными таблицами

, который включает все четыре нейронные сети

в одном удобном для использования формате. Этот инструмент

предоставляет ценную информацию для последующего проектирования или анализа

железобетонных плит.Он также представляет собой эффективный способ использования технологии нейронных сетей в гражданских

инженерных приложениях, как в образовательной, так и в практической сферах.

Абдель-Разек, М.Е. 1993. Влияние прочности бетона на поведение соединений плита-колонна, подвергающихся монотонной и циклической нагрузке

. Кандидат наук. дипломная работа, Департамент гражданского строительства,

Каирский университет, Каир, Египет.

Арслан А., Инс Р.1994. Расчет на основе нейронной сети

железобетонных плит с опорой на ребра. В области искусственного интеллекта и объектно-ориентированного подхода к проектированию конструкций.

Civil-Comp Ltd., Эдинбург, Шотландия, стр. 91–97.

Эмам, М., Марзук, Х. и Хилал, М. 1995. Влияние прочности бетона

на поведение соединений плита-колонна, подвергнутое

монотонной и циклической нагрузке. Факультет инженерии и

прикладных наук, Мемориальный университет Ньюфаундленда, Св.

John’s, Nfld., Отчет об исследованиях в области инженерии и прикладных наук

No. 95-002.

Флад И. и Картам Н. 1994. Нейронные сети в гражданском строительстве –

инж. Журнал ASCE по вычислениям в гражданском строительстве, 8 (2):

131–147.

Гаррет, Дж. Х. 1992. Нейронные сети и их применимость в гражданском строительстве

. Труды 8-й конференции специалистов по гражданскому строительству,

,

, Американское общество гражданского строительства,

нирс, Нью-Йорк, Н.Ю., С. 1152–1162.

Goh, A.T.C. 1992. Прогнозирование предела прочности на сдвиг глубоких балок

с использованием нейронных сетей. Структурный журнал ACI, 92 (1):

28–32.

Гунаратнам Д. и Геро Дж. 1994. Влияние представления на производительность нейронных сетей

в приложениях структурной инженерии

катионов. Микрокомпьютеры в гражданском строительстве, 9 (2): 97–108.

Хегази, Т., и Мозельхи, О. 1994. Основанное на аналогии решение задачи оценки разметки

.Журнал ASCE по вычислениям в

Гражданское строительство, 8 (1): 72–87.

Hegazy, T., Fazio, P., and Moselhi, O. 1994. Разработка практических приложений

NN с использованием обратного распространения ошибки. Журнал Microcom-

компьютеров в гражданском строительстве, 9 (2): 145–159.

Цзян, Д. 1994. Оценка усиления сдвига для высокопрочных бетонных плит

. M.Eng. диссертации, факультет инженерии и

прикладных наук, Мемориальный университет Ньюфаундленда,

St.John’s, Nfld.

Kasperkiewicz, J., Racz, J., и Dubrawski, A. 1995. Мощность высокопроизводительных вычислений

прогнозирование с использованием искусственной нейронной сети. Журнал вычислительной техники

в гражданском строительстве, ASCE, 9 (4): 279–284.

Марзук Х. и Хусейн А. 1991. Экспериментальное исследование

поведения высокопрочных бетонных плит. ACI Structural

Journal, 88 (6): 701–713.

Мо, Ю.Л., и Лин, С. 1994. Исследование каркасной стены со сдвигом be-

havior с помощью нейронных сетей.Журнал конкретных исследований,

46 (169): 289–299.

Moselhi, O., Hegazy, T. и Fazio, P. 1992. Возможные применения

нейронных сетей в строительстве. Канадский журнал гражданского строительства

Engineering, 19: 521–529.

NeuroShell2.1995. Руководство пользователя. Ward Systems Group, Inc.,

Фредерик, Мэриленд.

Патель, В.К., МакКлендон, Р.В., и Гудрам, Дж. 1994. Обнаружение трещин

в яйцах с использованием компьютерного зрения и нейронных сетей.AI

Applications, 8 (2): 21–31.

Румелхарт Д., Хинтон Г. и Уильямс Р. 1986. Изучение международных представлений

путем распространения ошибок. В параллельном распределении

обработка, 1. MIT Press, Кембридж, Массачусетс, стр. 318–362.

Талли, S.H. 1997. Подход нейронной сети для прогнозирования структурного поведения

бетонных плит. M.Sc. кандидатская диссертация, факультет

инженерии и прикладных наук Мемориального университета Нью-Йорка –

Foundland, St.John’s, Nfld.

Ванлучене Р.Д. и Сан Р. 1991. Нейронные сети в структурной

инженерии. Микрокомпьютеры в гражданском строительстве, 5: 207–215.

Уильямс, Т.П., Хаджурия, А., и Балагуру, П. 1992. Нейронная сеть –

работает для прогнозирования прочности бетона. Материалы 8-й конференции по вычислениям в гражданском строительстве

, American Soci-

ety of Civil Engineers, Нью-Йорк, Нью-Йорк, стр. 1082–1088.

Ву, X., и Габусси, Дж.1992. Моделирование на основе нейронных сетей

композитного материала с акцентом на железобетон.

Труды 8-й конференции по вычислительной технике в гражданском строительстве

Неринг, Американское общество инженеров-строителей, Нью-Йорк, Нью-Йорк,

стр. 1179–1186.

Банка. J. Civ. Англ. Загружено с сайта www.nrcresearchpress.com Университетом Райерсона 24.05.17.

Только для личного использования.

DA GIANNI – БИСТРО, ПИЦЦЕРИЯ И ГРИЛЬХАУС

Далеко-далеко, за горами слова, вдали от стран Вокалия и Консонантия, живут слепые тексты.По отдельности они живут в Bookmarksgrove прямо на берегу Семантики, большого языкового океана. Рядом с ними протекает небольшая речка Дуден, снабжающая его необходимыми регелиалами. Это райская страна, в которой жареные части предложений летят вам в рот.

Даже всемогущее Указание не контролирует слепые тексты, это почти неортографическая жизнь. Однажды небольшая строчка слепого текста по имени Lorem Ipsum решила уйти в далекий Мир Грамматики.Большой Оксмокс посоветовал ей этого не делать, потому что были тысячи плохих запятых, диких вопросительных знаков и коварных семиколи.

Она упаковала семь версалий, прикрепила инициал к поясу и отправилась в путь. Когда она добралась до первых холмов Италийских гор, у нее был последний вид на горизонт своего родного города Bookmarksgrove, заголовок Alphabet Village и подлинию ее собственной дороги, Line Lane.

Чудесная безмятежность овладела всей моей душой, как эти сладкие весенние утра, которыми я наслаждаюсь всем сердцем.Я один и чувствую очарование существования в этом месте, созданном для блаженства таких душ, как моя.

Я так счастлив, мой дорогой друг, настолько поглощен изысканным чувством простого безмятежного существования, что пренебрегаю своими талантами. В настоящий момент я не смогу нарисовать ни единого штриха; и все же я чувствую, что никогда не был более великим художником, чем сейчас. Когда прекрасная долина изобилует паром вокруг меня, а меридиональное солнце падает на верхнюю поверхность непроницаемой листвы моих деревьев, а во внутреннее святилище проникают лишь несколько случайных отблесков, я бросаюсь вниз среди высокой травы, струящейся струйкой. ручей; и, когда я лежу близко к земле, тысячи неизвестных растений замечают непроницаемую поверхность.

международных критических комментариев Священного Писания | PDF | Невиим

Вы читаете бесплатный превью
Страницы с 24 по 46 не показаны при предварительном просмотре.

Вы читаете бесплатный превью
Page 58 не отображается в этом предварительном просмотре.

Вы читаете бесплатный превью
Страницы с 70 по 72 не показаны при предварительном просмотре.

Вы читаете бесплатный превью
Страницы с 84 по 134 не показаны в этом предварительном просмотре.

Вы читаете бесплатный превью
Страницы с 146 по 170 не показаны при предварительном просмотре.

Вы читаете бесплатный превью
Страницы с 188 по 189 не показаны при предварительном просмотре.

Вы читаете бесплатный превью
Страницы с 195 по 220 не показаны при предварительном просмотре.

Вы читаете бесплатный превью
Страницы с 226 по 227 не показаны при предварительном просмотре.

Вы читаете бесплатный превью
Страницы с 233 по 246 не показаны при предварительном просмотре.

Вы читаете бесплатный превью
Страницы с 252 по 255 не отображаются в этом предварительном просмотре.

Вы читаете бесплатный превью
Страницы с 277 по 311 не показаны при предварительном просмотре.

Вы читаете бесплатный превью
Страницы с 321 по 368 не показаны в этом предварительном просмотре.

Вы читаете бесплатный превью
Страницы с 379 по 398 не показаны в этом предварительном просмотре.

Вы читаете бесплатный превью
Страницы с 428 по 435 не показаны в этом предварительном просмотре.

Вы читаете бесплатный превью
Страницы с 444 по 473 не показаны в этом предварительном просмотре.

Вы читаете бесплатный превью
Страницы с 482 по 511 не показаны при предварительном просмотре.

Вы читаете бесплатный превью
Страницы с 523 по 539 не показаны при предварительном просмотре.

Вы читаете бесплатный превью
Страницы с 555 по 565 не показаны в этом предварительном просмотре.

Вы читаете бесплатный превью
Page 569 не отображается в этом предварительном просмотре.

Вы читаете бесплатный превью
Страницы с 573 по 574 не показаны в этом предварительном просмотре.

Вы читаете бесплатный превью
Страницы с 578 по 584 не показаны при предварительном просмотре.

Вы читаете бесплатный превью
Страницы с 588 по 606 не показаны в этом предварительном просмотре.

Между атомами каких элементов существует ковалентная связь. Типы химических связей: ионные, ковалентные, металлические

Ковалентная связь (атомная связь, гомеополярная связь) – химическая связь, образованная перекрытием (социализацией) парных электронных облаков.Обеспечивающие связь электронные облака (электроны) называются общей электронной парой .

Характерные свойства ковалентной связи – ориентация, насыщение, полярность, поляризуемость – определяют химические и физические свойства соединений.

Основное внимание в сообщении уделяется молекулярной структуре веществ и геометрической форме их молекулы. Углы между двумя соединениями называются валентностью.

Насыщенность – способность атомов образовывать ограниченное количество ковалентных связей.Число связей, образованных атомом, ограничено числом его внешних атомных орбиталей.

Полярность связи обусловлена ​​неравномерным распределением электронной плотности из-за разницы в электрической отрицательности атомов. В соответствии с этим признаком ковалентные связи делятся на неполярные и полярные (неполярные – дуктомная молекула состоит из одинаковых атомов (H 2, CL 2, N 2), и электронные облака каждого атома распределены симметрично относительно этих атомов; полярно-дуктомная молекула состоит из атомов разных химических элементов, и общее электронное облако смещается в сторону одного из атомов, тем самым формируя асимметрию распределения электрического заряда в молекуле, генерируя дипольный момент молекулы).

Поляризуемость связи выражается в смещении электронов связи под действием внешнего электрического поля, включая другую реагирующую частицу. Поляризуемость определяется подвижностью электронов. Полярность и поляризуемость ковалентных связей определяет реакционную способность молекул по отношению к полярным реагентам.

Коммуникационное образование

Ковалентная связь образована парой электронов, разделенных между двумя атомами, и эти электроны должны занимать две стабильные орбитали, по одной от каждого атома.

А · + · в → а: в

В результате социализации электроны образуют законченный энергетический уровень. Соединение образуется, если их общая энергия на этом уровне будет меньше, чем в исходном состоянии (а разница в энергии будет любой, кроме энергии связи).

Заполнение электронами атомной (на краях) и молекулярной (в центре) орбиталей в молекуле H 2. Вертикальная ось соответствует уровню энергии, электроны обозначены стрелками, отражающими их спину.

Согласно теории молекулярных орбиталей, перекрытие двух атомных орбиталей приводит в простейшем случае к образованию двух молекулярных орбиталей (МО): связывающих московских и антисвязывающих (свободных) mo . Обычные электроны расположены при более низкой энергии связи МО.

Типы ковалентной связи

Существует три типа ковалентных химических связей, характеризующихся механизмом образования:

1. Простая ковалентная связь .Для его образования каждый из атомов предоставляет по одному неспаренному электрону. При образовании простой ковалентной связи формальные заряды атомов остаются неизменными.

· Если атомы, образующие простую ковалентную связь, одинаковы, то истинные заряды атомов в молекуле также одинаковы, поскольку атомы, образующие связь, должны в равной степени владеть обобществленной электронной парой. Такое соединение называется неполярной ковалентной связью . Такое соединение имеет простые вещества, например: O 2, N 2, CL 2.Но не только неметаллы одного типа могут образовывать ковалентную неполярную связь. Ковалентная неполярная связь также может образовывать элементы-неметаллы, электронность которых имеет равную величину, например, в молекуле с pH 3 связь ковалентная, неполярная, поскольку водородный EO равен EO фосфора.

· Если атомы разные, то степень владения общей парой электронов определяется разностью электронегатентов атомов. Атом с большей электроотрицательностью оказывается сильнее благодаря паре электронных коммуникаций с ним, и его истинный заряд становится отрицательным.Атом с меньшей электроэргантностью приобретает, соответственно, такой же наибольший положительный заряд. Если соединение образуется между двумя разными неметаллами, то такое соединение называется ковалентной полярной связью .

2. Донорно-акцепторная связь . Для образования такого типа ковалентной связи оба электрона обеспечивают один из атомов – донор . Второй из атомов, участвующих в образовании связи, называется акцептором , . В полученной молекуле формальный заряд донора увеличивается на единицу, а формальный заряд акцептора уменьшается на единицу.

3. Полуполярная связь . Его можно рассматривать как полярное донорно-акцепторное соединение. Этот тип ковалентной связи образуется между атомом со средней парой электронов (азот, фосфор, сера, галогены и т. Д.) И атомом с двумя неспаренными электронами (кислород, сера). Формирование полуолярной связи протекает в два этапа:

1. Перенос одного электрона от атома со средней парой электронов к атому с двумя неспаренными электронами. В результате атом со средней парой электронов превращается в катион-радикал (положительно заряженная частица с неприятным электроном), а атом с двумя неспаренными электронами – в анион-радикал (отрицательно заряженная частица с неспаренным электроном).

2. Связь неспаренных электронов (как в случае простой ковалентной связи).

При образовании связи из семи носителей атом со средней парой электронов увеличивает свой формальный заряд на единицу, а атом с двумя неспаренными электронами уменьшает свой формальный заряд на единицу.

σ-связь и π-связь

Sigma (σ) -, PI (π) -Os связи – приблизительное описание разновидностей ковалентных связей в молекулах различных соединений, σ-связь характеризуется тем, что плотность электронного облака максимальна вдоль оси, соединяющей ядра атомов.При формировании связи осуществляется так называемое поперечное перекрытие электронных облаков, при этом плотность электронного облака максимальна «над» и «под» плоскостью σ-звена. Например, возьмем этилен, ацетилен и бензол.

В молекуле этилена C 2 H 4 имеется двойная связь с CH 2 = CH 2, ее электронная формула: N: S :: C: N. Ядра всех атомов этилена расположены в одной плоскости. Три электронных облака каждого атома углерода образуют три ковалентные связи с другими атомами в одной плоскости (с углами между ними около 120 °).Облако четвертого валентного электрона атома углерода расположено выше и ниже плоскости молекулы. Такие электронные облака из обоих атомов углерода, частично перекрываясь выше и ниже плоскости молекулы, образуют вторую связь между атомами углерода. Первая, более прочная ковалентная связь между атомами углерода называется σ-связью; Вторая, менее прочная ковалентная связь называется – приходит.

В линейной молекуле ацетилена

Н-с≡с-н (n: s ::: s: n)

есть σ-связи между атомами углерода и водорода, одна σ-связь между двумя атомами углерода и два слоя между одними и теми же атомами углерода.Два метода расположены над сферой действия σ-связи в двух взаимно перпендикулярных плоскостях.

Все шесть атомов углерода молекулы циклического бензола с 6 H 6 лежат в одной плоскости. Между атомами углерода в плоскости кольца существуют σ-связи; Такие соединения имеются у каждого атома углерода с атомами водорода. На проведение этих связей атомы углерода тратят три электрона. Облака четвертых валентных электронов атомов углерода, имеющие форму восьмерок, перпендикулярны плоскости молекулы бензола.Каждое такое облако в равной степени перекрывается электронными облаками соседних атомов углерода. В молекуле бензола существует не три раздельных сообщения, а одноэлектронная система из шести электронов, общая для всех атомов углерода. Связи между атомами углерода в молекуле бензола совершенно такие же.

Примеры веществ с ковалентной связью

Атомы в молекулах простых газов (H 2, CL 2 и др.) И соединений (H 2 O, NH 3, CH 4, CO 2, HCl и др.) Связаны простой ковалентной связью.Соединения с донорно-акцепторной связью -аммоний NH 4 +, Tetrafluoroba Anion BF 4 – et al. Соединения с семиполярной связью – азот, азот N 2 O, O – -PCl 3 +.

Кристаллы с ковалентной связью диэлектрика или полупроводников. Типичными примерами атомарных кристаллов (атомы в которых связаны ковалентными (атомными) связями) могут служить алмаз, германий и кремний.

Единственным известным человеком, обладающим веществом с примером ковалентной связи между металлом и углеродом, является цианокобаламин, известный как витамин B12.

Ионная связь – Очень прочная химическая связь, образованная между атомами с большой разницей (> 1,5 в истинном масштабе) электрических переговоров, при которой общая электронная пара полностью перемещается к атому с большей электроотрицательностью. Это притяжение ионов как неоднородно заряженных тел. Примером является соединение CSF, в котором «степень ионности» составляет 97%. Рассмотрим методику образования на примере хлорида натрия NaCl. Электронная конфигурация атомов натрия и хлора может быть представлена: 11 Na 1S2 2S2 2P 6 3S1; 17 Cl 1S2 2S2 2P6 ZS2 3P5.Это атомы с неполными энергетическими уровнями. Очевидно, что для завершения атома натрия легче дать один электрон, чем присоединить семь, а к атому хлора легче присоединить один электрон, чем дать семь. При химическом взаимодействии атом натрия полностью отдает один электрон, а атом хлора его забирает. Схематично это можно записать так: na. – LE -> ион натрия Na +, стабильная восьмерка электронных 1S2 2S2 2P6 оболочки за счет второго энергетического уровня. : Cl + 1e -> .cle – ион хлора, стабильная восьмерка электронной оболочки.Между ионами Na + и клоуном действуют силы электростатического притяжения, в результате чего образуется соединение. Ионная связь – крайний случай поляризации ковалентной полярной связи. Он образуется между типичным металлом и неметалолом. При этом электроны металла полностью переходят на неметалл. Ионы образуются.

Если химическая связь образуется между атомами, которые имеют очень большую разницу в электрическом затворе (EO> 1,7 по Полингу), полная электронная пара полностью перемещается к атому с большим EO.В результате образуется комбинация разноименно заряженных ионов:

Между образующимися ионами существует электростатическое притяжение, которое называется ионной связью. Скорее, такой вид удобен. На самом деле ионная связь между атомами в чистом виде нигде и почти нигде не реализуется, обычно на самом деле связь частично ионная, а частично ковалентная. В то же время соединения сложных молекулярных ионов часто можно рассматривать как чисто ионные. Наиболее важные различия между ионными коммуникациями по другим типам химических коммуникаций невероятны и несовместимы.Вот почему кристаллы, образующиеся за счет ионной связи, имеют разную плотность упаковки соответствующих ионов.

Характеристика Такие соединения хорошо растворимы в полярных растворителях (вода, кислота и др.). Это связано с зарядом частей молекулы. В то же время диполи растворителя притягиваются к заряженным концам молекулы, и в результате броуновского движения молекула вещества на части «расплавляется» и окружает их, не позволяя снова соединиться.В результате получаются ионы, окруженные диполями растворителя.

При растворении таких соединений выделяется энергия, поскольку полная энергия связей растворитель-ион больше, чем энергия катиона аниона. Исключение составляют многие соли азотной кислоты (нитраты), которые при растворении поглощают тепло (растворы охлаждаются). Последний факт объясняется на основе законов, которые учитываются в физической химии.

Ни для кого не секрет, что химия – довольно сложная и разнообразная наука.Множество разных реакций, реагентов, химикатов и других сложных и непонятных терминов – все они взаимодействуют друг с другом. Но главное, химией мы занимаемся каждый день, независимо от того, слушаем ли мы учителя на уроке и усваиваем новый материал или завариваем чай, что в целом тоже химический процесс.

Можно сделать вывод, что химию знать просто необходимо , разбираться в ней и знать, как устроен наш мир или какие-то отдельные его части интересны, а тем более полезны.

Теперь мы имеем дело с таким термином, как ковалентная связь, которая, кстати, может быть как полярной, так и неполярной. Кстати, само слово «ковалентный» образовано от латинского «CO» – вместе и «VALES» – с властью.

Появление термина

Начнем с того, что термин «ковалентный» впервые ввел Ирвинг Ленгмур в 1919 году – лауреат Нобелевской премии. Понятие «ковалентность» подразумевает химическую связь, в которой оба атома имеют электроны, что называется совместным владением.Таким образом, он, например, отличается от металла, в котором электроны свободны, или от иона, где и один отдает электроны другому. Следует отметить, что он образуется между неметаллами.

На основании вышеизложенного можно сделать небольшой вывод, что из себя представляет данный процесс. Он возникает между атомами из-за образования общих электронных пар, и эти пары возникают на внешних и предтекстильных электронах.

Примеры, вещества с полярной связью:

Типы ковалентной связи

Также разные два вида имеют полярную и, соответственно, неполярную связь.Разберем особенности каждого из них отдельно.

Covalent Polar – Education

Что такое термин «полярный»?

Обычно это происходит таким образом, что два атома обладают разной электроэластичностью, поэтому общие электроны не принадлежат им одинаково, и они всегда ближе друг к другу. Например, молекула хлородора, в ней электроны ковалентной связи расположены ближе к атому хлора, так как ее электроэластичность выше, чем у водорода.Однако на самом деле разница в притяжении электронов настолько мала, что произошел весь перенос электронов от водорода к хлору.

В результате полярная электронная плотность смещается в более электроотрицательную, на ней возникает частичный отрицательный заряд. В свою очередь, у ядра, у которого ниже электроотклонение возникает, соответственно, частичный положительный заряд.

Делаем вывод: Полярность возникает между разными неметаллами, которые отличаются по величине электроотрицательности, а электроны расположены ближе к ядру с большей электроотрицательностью.

Электричество – способность одних атомов притягивать электроны других, тем самым образуя химическую реакцию.

Примеры ковалентной полярной связи , вещества с ковалентной полярной связью:

Формула вещества с ковалентной полярной связью

Ковалентная неполярная, разница между полярной и неполярной

Наконец, неполярная, скоро мы будем узнать, что она собой представляет.

Основное отличие нотолярного от полярного – это симметрия.Если в случае полярных электронов он располагался ближе к одному атому, то при неполярной связи электроны располагаются симметрично, то есть одинаково по отношению к обоим.

Примечательно, что неполярность возникает между атомами неметалла одного химического элемента.

Например, вещества с неполярной ковалентной связью:

Также комбинацию электронов часто называют просто электронным облаком, на основании чего мы заключаем, что электронное облако связи, которое образует общую пару электронов распределяется в пространстве симметрично или равномерно относительно ядер обоих.

Примеры ковалентной неполярной связи и схема ковалентной неполярной связи

Но также полезно знать, как отличить ковалентную полярную связь от неполярной.

Ковалентный нонолаур – Это всегда атомы одного и того же вещества. h3. CL2.

На этом статья подошла к концу, теперь мы знаем, что представляет собой этот химический процесс, мы знаем, как определить его и его разновидности, мы знаем формулу формулы веществ, и в целом, еще немного о нашем сложный мир, успехи в химии и образование новых формул.

И двухэлектронное трехцентровое соединение.

С учетом статистической интерпретации волновой функции М. Борна плотность вероятности нахождения связывающих электронов сосредоточена в пространстве между ядрами молекулы (рис. 1). В теории отталкивания электронных пар учитываются геометрические размеры этих пар. Итак, для элементов каждого периода существует некоторый средний радиус электронной пары (Å):

0,6 для элементов вплоть до неона; 0.75 для элементов до аргона; 0,75 для элементов до криптона и 0,8 для элементов до ксенона.

Характерные свойства ковалентной связи

Характерные свойства ковалентной связи – ориентация, насыщение, полярность, поляризуемость – определяют химические и физические свойства соединений.

• Основное внимание в сообщении уделяется молекулярной структуре веществ и геометрической форме их молекулы.

Углы между двумя соединениями называются валентностью.

• Насыщенность – способность атомов образовывать ограниченное количество ковалентных связей. Число связей, образованных атомом, ограничено числом его внешних атомных орбиталей.

• Полярность связи обусловлена ​​неравномерным распределением электронной плотности из-за разницы в электрической отрицательности атомов.

В соответствии с этим признаком ковалентные связи делятся на неполярные и полярные (неполярные – дуктомная молекула состоит из одинаковых атомов (H 2, CL 2, N 2), и электронные облака каждого атома распределены симметрично относительно этих атомов. атомов; полярная – дуктомная молекула состоит из атомов разных химических элементов, а общее электронное облако смещается в сторону одного из атомов, тем самым формируя асимметрию распределения электрического заряда в молекуле, создавая дипольный момент молекулы).

• Поляризуемость связи выражается в смещении электронов связи под действием внешнего электрического поля, включая другую реагирующую частицу. Поляризуемость определяется подвижностью электронов. Полярность и поляризуемость ковалентных связей определяет реакционную способность молекул по отношению к полярным реагентам.

Однако дважды лауреат Нобелевской премии Л. Полинг указал, что «в некоторых молекулах есть ковалентные связи, образованные одним или тремя электронами вместо общей пары.«Одноэлектронная химическая связь реализуется в молекулярном ионе водорода H 2 +.

Молекулярный ион водорода H 2 + содержит два протона и один электрон. Единственная электромолекулярная система компенсирует электростатическое отталкивание двух протонов и удерживает их на расстоянии 1,06 Å (длина химической связи H 2 +). Центр плотности центра электронного облака молекулярной системы равноценен обоим протонам на радиусе Борова α 0 = 0,53 A и является центром симметрии молекулярного иона водорода H 2 +.

История термина

Термин «ковалентная связь» впервые был введен лауреатом Нобелевской премии Ирвингом Ленгмуром в 1919 году. Этот термин относился к химической связи из-за совместного владения электронами, в отличие от металлической связи. связь, в которой электроны были свободны, или от ионной связи, в которой один из атомов дал электрон и стал катионом, а другой атом взял электрон и стал анионом.

Коммуникационное образование

Ковалентная связь образована парой электронов, разделенных между двумя атомами, и эти электроны должны занимать две стабильные орбитали, по одной от каждого атома.

A · + · in → a: in

В результате социализации электроны образуют законченный энергетический уровень. Соединение образуется, если их общая энергия на этом уровне будет меньше, чем в исходном состоянии (а разница в энергии будет любой, кроме энергии связи).

Согласно теории молекулярных орбиталей, перекрытие двух атомных орбиталей приводит в простейшем случае к образованию двух молекулярных орбиталей (МО): связывающих московских и антисвязывающих (свободных) mo .Электроны сообщества расположены при более низкой энергии связи МО.

Образование связи при рекомбинации атомов

Однако механизм межатомного взаимодействия долгое время оставался неизвестным. Лишь в 1930 г. Ф. Лондон ввел понятие дисперсионного притяжения – взаимодействия мгновенных и индуцированных (индуцированных) диполей. В настоящее время сила притяжения за счет взаимодействия между колеблющимися электрическими диполями атомов и молекул называется «лондонскими силами».

Энергия такого взаимодействия прямо пропорциональна квадрату электронной поляризуемости α и обратно пропорциональна расстоянию между двумя атомами или молекулами в шестом.

Коммуникационное образование по донорно-акцепторному механизму

В дополнение к механизму гомогенного ковалентного связывания, изложенному в предыдущем разделе, существует гетерогенный механизм – взаимодействие разнонаправленных ионов – протона H + и отрицательного иона водорода H – называемого ионом гидрида:

H + + H – → H 2

При сближении ионов двухэлектронное облако (электронная пара) гидрид-ион притягивается к протону и в конечном итоге становится общим для обоих ядер водорода, то есть превращается в связывающую электронную пару.Частица, поставляющая электронную пару, называется донором, а частица, которая принимает эту электронную пару, называется акцептором. Такой механизм образования ковалентной связи называется донорно-акцепторным.

H + + H 2 O → H 3 O +

Протон атакует свободную электронную пару молекул воды и образует стабильный катион, который существует в водных растворах кислот.

Протон присоединяется аналогично молекуле аммиака с образованием сложного катиона аммония:

NH 3 + H + → NH 4 +

Таким образом (согласно донорно-акцепторному механизму образования ковалентной связи) получают большой класс этих соединений, который включает аммоний, оксоний, фосфоний, сульфоний и другие соединения.

Молекула водорода может выступать донором электронной пары, которая при контакте с протоном приводит к образованию молекулярного иона водорода H 3 +:

H 2 + H + → H 3 +

Связывающая электронная пара молекулярного иона водорода H 3 + принадлежит трем протонам одновременно.

Типы ковалентной связи

Существуют три типа ковалентных химических связей, характеризующихся механизмом образования:

1. Простая ковалентная связь .Для его образования каждый из атомов предоставляет по одному неспаренному электрону. При образовании простой ковалентной связи формальные заряды атомов остаются неизменными.

• Если атомы, образующие простую ковалентную связь, одинаковы, то истинные заряды атомов в молекуле также одинаковы, поскольку атомы, образующие связь, в равной степени должны владеть обобществленной электронной парой. Такое соединение называется неполярной ковалентной связью . В таком соединении есть простые вещества, например: 2, 2, 2.Но не только неметаллы одного типа могут образовывать ковалентную неполярную связь. Ковалентная неполярная связь также может образовывать элементы-неметаллы, электронность которых имеет равное значение, например, в молекуле pH 3 связь ковалентная, неполярная, поскольку водород EO равен EO фосфора.

• Если атомы разные, то степень владения общей парой электронов определяется разностью электронегатентов атомов. Атом с большей электроотрицательностью оказывается сильнее благодаря паре электронных коммуникаций с ним, и его истинный заряд становится отрицательным.Атом с меньшей электроэргантностью приобретает, соответственно, такой же наибольший положительный заряд. Если соединение образуется между двумя разными неметаллами, то такое соединение называется ковалентной полярной связью .

В молекуле этилена C 2 H 4 имеется двойная связь с CH 2 = CH 2, ее электронная формула: N: S :: C: N. Ядра всех атомов этилена расположены в одной плоскости. Три электронных облака каждого атома углерода образуют три ковалентные связи с другими атомами в одной плоскости (с углами между ними около 120 °).Облако четвертого валентного электрона атома углерода расположено выше и ниже плоскости молекулы. Такие электронные облака из обоих атомов углерода, частично перекрываясь выше и ниже плоскости молекулы, образуют вторую связь между атомами углерода. Первая, более прочная ковалентная связь между атомами углерода называется σ-связью; вторая, менее прочная ковалентная связь называется π (\ displaystyle \ pi) – Communication.

Ковалентная связь является наиболее распространенным типом химической связи, возникающей при взаимодействии с одинаковыми или близкими значениями электроотрицательности.

Ковалентная связь – это соединение атомов с помощью общих электронных пар.

После открытия электрона было предпринято множество попыток развить теорию электронной химической связи. Наиболее удачны работы Льюиса (1916), в которых предлагалось рассматривать образование связи как следствие возникновения общих электронных пар для двух атомов. Для этого каждый атом обеспечивает одинаковое количество электронов и пытается окружить себя октетом или дублетом электронов, характерным для внешней электронной конфигурации инертных газов.Графически образование ковалентных связей за счет неспаренных электронов по методу Льюиса изображается с помощью точек, обозначающих внешние электроны атома.

Образование ковалентной связи по теории Льюиса

Образование ковалентной коммуникации

Основной особенностью ковалентной связи является наличие общей электронной пары, принадлежащей обоим химически связанным атомам, поскольку пребывание двух электронов в поле двух остовов энергетически выгоднее, чем нахождение каждого электрона в поле своего ядра. .Возникновение общей электронной пары связи может происходить по разным механизмам, чаще – по обмену, а иногда – по донору-акцептору.

согласно принципу механизма обмена для образования ковалентной связи, каждый из взаимодействующих атомов доставляет одинаковое количество электронов с антипараллельными спинами при образовании связи. Например:

Общая схема образования ковалентной связи: а) по механизму обмена; б) по донорно-акцепторному механизму

по донорно-акцепторному механизму двухэлектронная связь происходит при взаимодействии различных частиц.Один из них – донор НО: имеет неразделенную пару электронов (то есть такую, что принадлежит только одному атому), а другой – акцептор IN – имеет свободную орбиталь.

Частица, обеспечивающая связь, является двухэлектронной (неразделенной парой электронов), называется донором, а частица со свободной орбиталью, которая принимает эту электронную пару, является акцептором.

Механизм образования ковалентной связи за счет двухэлектронного облака одного атома и вакантной орбитали другого называется донорно-акцепторным механизмом.

Донорно-акцепторная связь иначе называется полупроводниковой, поскольку на донорном атоме возникает частичный эффективный положительный заряд Δ + (из-за того, что его неразделенная пара электронов отклоняется от него), а на акцепторном атоме – частичный положительный заряд Δ +. эффективный отрицательный заряд Δ- (из-за этого происходит сдвиг в его сторону нереализованной электронной пары донора).

В качестве примера простого донора электронной пары можно привести ион – с неделимой электронной парой.В результате присоединения отрицательного гидрид-иона к молекуле, центральный атом которой имеет свободную орбиталь (на схеме обозначен пустой квантовой ячейкой), например, образуется VN 3, сложный комплексный ион ВН 4 формируется – с отрицательным зарядом (n – + VN 3 ⟶⟶ [VN 4] -):

Акцептор электронной пары – ион водорода, или просто протон H +. Его присоединение к молекуле, центральный атом которой имеет неразделенную электронную пару, например, к NH 3, также приводит к образованию сложного иона NH 4 +, но уже с положительным зарядом:

Метод валентных связей

Первая квантовая теория ковалентной связи Она была создана Гайтлером и Лондоном (в 1927 году) для описания молекулы водорода, а затем была использована Полонгом для многоатомных молекул.Эта теория называется методом валентных отношений , основные положения которого можно кратко изложить следующим образом:

• каждая пара атомов в молекуле содержится вместе с одной или несколькими обычными электронными парами, в то время как электронные орбитали взаимодействующих атомов перекрываются;
Сила связи
• зависит от степени перекрытия электронных орбиталей;
• условием образования ковалентной связи является антитеатр спинов электронов; За счет этого возникает обобщенная электронная орбиталь с наибольшей концентрацией электронов в межместном пространстве, что обеспечивает притяжение положительно заряженных ядер друг к другу и сопровождается уменьшением полной энергии системы.

Гибридизация атомных орбиталей

Несмотря на то, что электроны S-, P- или D-орбиталей, имеющие разную форму и разную ориентацию в пространстве, которые имеют разную форму и разную ориентацию в пространстве, участвуют в образовании ковалентных связей, эти связи эквивалентны в много соединений. Для объяснения этого явления было введено понятие «гибридизация».

Гибридизация – это процесс смешения и выравнивания орбиталей по форме и энергии, в котором электронные плотности вертикальных энергий перераспределяются, в результате чего они становятся эквивалентными.

Основные положения теории гибридизации:

1. При гибридизации начальная форма и орбитали взаимно меняются, в то время как формируются новые гибридизированные орбитали, но уже с той же энергией и той же формой, напоминающей неправильную восьмерку.
2. Количество гибридизированных орбиталей равно количеству выходных орбиталей, участвующих в гибридизации.
3. Орбитали с энергиями (S- и P-орбитали внешнего энергетического уровня и D-орбитали внешних или предварительных требований) могут быть вовлечены в гибридизацию.
4. Гибридизированные орбитали более вытянуты в направлении образования химических связей и, следовательно, обеспечивают лучшее перекрытие с орбиталями соседнего атома, в результате они становятся более прочными, чем образованные электронами отдельных несвободных орбиталей.
5. За счет образования более прочных связей и более симметричного распределения электронной плотности в молекуле достигается выигрыш в энергии, который с запасом компенсирует энергозатраты, необходимые для процесса гибридизации.
6. Гибридные орбитали должны перемещаться в пространстве таким образом, чтобы обеспечивать взаимное максимальное расстояние друг от друга; В этом случае энергия отталкивания наименьшая.
7. Тип гибридизации определяется типом и количеством выходных орбиталей и изменяет размер валентного угла, а также пространственную конфигурацию молекул.

Форма гибридизированных орбитальных и валентных углов (геометрических углов между осями симметрии орбиталей) в зависимости от типа гибридизации: а) SP-гибридизация; б) sp 2-гибридизация; в) sp 3-гибридизация

При образовании молекул (или отдельных фрагментов молекул) чаще всего встречаются такие типы гибридизации:

Общая схема SP-гибридизации

Связи, которые образуются при участии электронов SP-гибридизированной орбитали, также располагаются под углом 180 0, что приводит к линейной форме молекулы.Такой тип гибридизации наблюдается у галогенидов элементов второй группы (BE, ZN, CD, HG), атомы которых в валентном состоянии имеют неспаренные S- и P-электроны. Линейная форма характерна и для молекул других элементов (0 = c = 0, HC≡ch), в которых связи образованы SP-гибридизированными атомами.

Схема SP 2 – атомные орбитали и плоская треугольная форма молекулы, что обусловлено SP 2-гибридизацией атомных орбиталей

Этот тип гибридизации наиболее характерен для молекул p-элементов третьей группы, атомы которых в возбужденное состояние имеет внешнюю электронную структуру NS 1 NP 2, где N – номер периода, в котором находится элемент.Таким образом, в молекулах BCl 3, ALF 3 и в других соединениях они образуются за счет SP 2 -гибридизованных орбитальных атомов.

SP3 схема 3-гибридизация атомных орбиталей

Размещение гибридизированных орбитальных атомов под углом 109 0 28` вызывает тетраэдрическую форму молекул. Это очень характерно для насыщенных соединений четырехвалентного углерода CH 4, CCl 4, C 2 H 6 и других алканов. Примерами соединений других элементов с тетраэдрической структурой за счет SP 3-гибридизации валентных орбиталей центрального атома являются ионы: BN 4 -, BF 4 -, PO 4 3-, SO 4 2-, FECL 4 -.

Общая схема SP 3D -Гибридизация

Этот тип гибридизации чаще всего встречается в галогенидах неметаллов. В качестве примера можно привести структуру хлорида PCL 5, при образовании которого атом фосфора (P … 3S 2 3P 3) сначала переходит в возбужденное состояние (P … 3S 1 3P 3 3D 1) , а затем подвергаются S 1 P 3 D-гибридизации – пять одноэлектронных орбиталей становятся эквивалентными и ориентируются удлиненными концами по углам ментальной тригональной бипирамиды. Это определяет форму молекулы PCL 5, которая образована перекрытием пяти S 1 p 3 D-гибридизированной орбитали с 3-орбиталями пяти атомов хлора.

1. СП – гибридизация. При сочетании одной S – I одной p-орбитали возникают две SP-гибридизированные орбитали, расположенные симметрично под углом 180 0.
2. sP 2 – гибридизация. Комбинация одной S и двух p-орбиталей приводит к образованию SP 2-гибридизированных связей, расположенных под углом 120 0, поэтому молекула приобретает форму правильного треугольника.
3. sP 3 – гибридизация. Комбинация четырех орбиталей – одной S- и трех p приводит к SP 3 – гибридизации, при которой четыре гибридизированных орбитали симметрично ориентированы в пространстве к четырем вершинам тетраэдра, то есть под углом 109 0 28 `.
4. sP 3 D – гибридизация. Комбинация одной S-, трех p- и одной DR-орбиталей дает SP 3 D-гибридизацию, которая определяет пространственную ориентацию пяти SP 3 D-гибридизированных орбиталей по отношению к вершинам тригональной бирамиды.
5. Другие виды гибридизации. В случае SP 3 D 2-гибридизации шесть SP 3 D 2-гибридизированных орбиталей направлены на высоту октаэдра. Ориентация семи орбиталей к вершинам пентагональной бипирамиды соответствует SP 3 D 3-гибридизации (или иногда SP 3 D 2 f) валентных орбиталей центрального атома молекулы или комплекса.

Метод гибридизации атомных орбиталей объясняет геометрическое строение большого количества молекул, однако, согласно экспериментальным данным, чаще наблюдаются молекулы с несколькими другими значениями валентных углов. Например, в молекулах CH 4, NH 3 и H 2 центральные атомы находятся в SP 3-гибридизированном состоянии, поэтому можно было бы ожидать, что валентные углы в них равны тетраэдрическим (~ 109,5 0). Экспериментально установлено, что валентный угол в молекуле CH 4 действительно равен 109.5 0. Однако в молекулах NH 3 и H 2 O значение валентного угла отклоняется от тетраэдрического: оно составляет 107,3 ​​0 в молекуле NH 3 и 104,5 0 в молекуле H 2 O. Такие отклонения объясняются наличием безответной электронной пары на атомах азота и кислорода. Двухэлектронная орбиталь, содержащая нереализованную пару электронов, из-за повышенной плотности отталкивает одноэлектронную валентную орбиталь, что приводит к уменьшению валентного угла. У атома азота в молекуле NH 3 три из четырех-SP 3-гибридизированных орбиталей три одноэлектронных орбитали образуют связи с тремя n атомами, а на четвертой орбитали содержится неразделенная пара электронов.

Несвязанный электронный пар, который занимает одну из SP 3-гибридизированных орбиталей, нацеленных на вершины тетраэдра, отталкивает одноэлектронную орбиталь, вызывает асимметричное распределение электронной плотности вокруг атома азота и, как следствие, сжимает валентный угол до 107,3 ​​0 Аналогичная картина уменьшения валентного угла от 109,5 0 до 107 0 в результате удара неразделенной электронной пары атома N наблюдается в молекуле NCl 3.

Отклонение валентного угла от тетраэдрического (109.5 0) в молекуле: а) NN3; б) NCl3

На атоме кислорода в молекуле 2 o четыре SP 3-гибридизированные орбитали составляют две одноэлектронные и две двухэлектронные орбитали. Одноэлектронные гибридизированные орбитали участвуют в образовании двух связей с двумя атомами N, а две двухэлектронные пары остаются неразвитыми, то есть только H в атоме H. Это увеличивает асимметрию распределения электронной плотности вокруг атом O и уменьшает валентный угол по сравнению с тетраэдрическим до 104.5 0.

Следовательно, количество неродственных электронных пар центрального атома и их размещение на гибридизированной орбитали влияет на геометрическую конфигурацию молекул.

Характеристики ковалентной связи

Covalent Communication имеет набор определенных свойств, которые определяют его специфические особенности или характеристики. Они, в дополнение к характеристикам «Энергия связи» и «Длина связи», включают в себя: угол Валенни, насыщенность, направление, полярность и т.п.

1. Угол валентности – это угол между соседними осями связей (то есть с обычными линиями, проведенными через керифы химически связанных атомов в молекуле). Величина валентного угла зависит от характера орбитали, например гибридизации центрального атома, влияния неразделенных электронных пар, которые не участвуют в образовании связей.

2. Насыщенность . У атомов есть возможности для образования ковалентных связей, которые могут образовываться, во-первых, по обменному механизму за счет неспаренных электронов невозбужденного атома и за счет тех неспаренных электронов, которые возникают в результате его зарождения, а во-вторых, по механизму обмена. донорно-акцепторный механизм.Однако общее количество соединений, которые могут образовывать атом, ограничено.

Насыщение – это способность атома элемента образовывать с другими атомами определенное ограниченное количество ковалентных связей.

Таким образом, второй период, у которого на внешнем энергетическом уровне четыре орбитальных (одна S- и три p-) образуют связи, количество которых не превышает четырех. Атомы элементов других периодов с большим количеством орбиталей на внешнем уровне могут образовывать больше связей.

3. Фокус . В соответствии с методом химическая связь между атомами происходит за счет перекрытия орбиталей, которые, за исключением S-орбиталей, имеют определенную ориентацию в пространстве, что приводит к направлению ковалентной связи.

Направление ковалентной связи – это такое расположение электронной плотности между атомами, которое определяется пространственной ориентацией валентных орбиталей и обеспечивает их максимальное перекрытие.

Поскольку электронные орбитали имеют различную форму и разную ориентацию в пространстве, их взаимное перекрытие может быть реализовано различными способами.В зависимости от этого различают σ-, π- и δ-звенья.

Сигма-связь (σ-связь) – это такое перекрытие электронных орбиталей, при котором максимальная концентрация электронов сосредоточена вдоль воображаемой линии, соединяющей два ядра.

Сигма-связь может образовываться за счет двух S-электронов, одного S- и одного p-электрона, двух p-электронов или двух D-электронов. Такая σ-связь характеризуется наличием одной области перекрывающихся электронных орбиталей, она всегда одинарная, то есть образована только одной электронной парой.

Разнообразие форм пространственной ориентации «чистых» орбиталей и гибридизированных орбиталей не всегда допускает возможность перекрытия орбиталей на оси связи. Перекрытие валентных орбиталей может происходить по обе стороны от оси звена – так называемое «латеральное» перекрытие, которое чаще всего осуществляется при образовании π-связей.

Pi-связь (π-связь) – это перекрытие электронных орбиталей, в котором максимальная электронная плотность сосредоточена по обе стороны от линии, соединяющей ядра атомов (то есть от оси связи).

Pi-связь может образовываться при взаимодействии двух параллельных p-орбиталей, двух D-орбиталей или других комбинаций орбиталей, оси которых не совпадают с осью связи.

Схемы образования π-связей между условными А и в атомах с боковым перекрытием электронных орбиталей

4. Кратность. Эта характеристика определяется числом общих электронных пар, связывающих атомы. Ковалентная связь по кратности может быть одинарной (простой), двойной и тройной.Связь между двумя атомами с помощью одной общей электронной пары называется одинарной связью (простой), две электронные пары – двойной связью, три электронные пары – тройной связью. Таким образом, в молекуле водорода H 2 атомы соединены одинарной связью (nn), в молекуле кислорода O 2 – двойной (B = O), в молекуле нитрола N 2 – тройной (N≡n). Особое значение связи приобретают в органических соединениях – углеводородах и их производных: в этане C 2 H 6 между атомами с одинарной связью (C – C), в этилене C 2 H 4 – двойной (C = C), в ацетилене C 2. 2 – Тройной (C ≡ C) (C≡C).

Множественность общения влияет на энергию: ее сила возрастает с увеличением множественности. Увеличение кратности приводит к уменьшению межстраничного расстояния (длины связи) и увеличению энергии связи.

Множественность связи между атомами углерода: а) одинарная σ-связь в этане h4S-Ch4; б) двойная σ + π-связь в этилене h3c = Ch3; в) тройное σ + π + π-соединение в ацетилене HC≡CH

5. Полярность и поляризуемость .Электронная плотность ковалентной связи может по-разному располагаться в межмолекулярном пространстве.

Полярность – свойство ковалентной связи, которое определяется областью расположения электронной плотности в межузельном пространстве относительно связанных атомов.

В зависимости от расположения электронной плотности полярные и неполярные ковалентные связи различаются в межклеточном пространстве. Неполярной связью называется такое звено, в котором общее электронное облако расположено симметрично относительно ядер связанных атомов и в равной степени принадлежит обоим атомам.

Молекулы с таким типом связи называются неполярными или гомометрическими (то есть те, которые включают атомы одного элемента). Неполярная связь проявляется, как правило, в гомотенорных молекулах (H 2, CL 2, N 2 и др.) Или – реже в соединениях, образованных атомами элементов с близкими значениями электроотрицательности, например, карбурунда SiC. Полярный (или гетерополярный) – это связь, в которой общее электронное облако асимметрично и смещено к одному из атомов.

Молекулы с полярными связями называются полярными или гетероанторами.В полярных связывающих молекулах обобщенная электронная пара смещена в сторону атома с большей электроотрицательностью. В результате возникает некоторый частичный отрицательный заряд (Δ-), который называется эффективным, а у атома с меньшей электроотрицательностью – такой же наибольший, но противоположный частичный положительный заряд (Δ +). Например, экспериментально было установлено, что эффективный заряд на атоме водорода в молекуле хлороводорода HCl – ΔH = + 0,17, а на атоме хлора Δcl = -0.17 абсолютный заряд электрона.

Чтобы определить, в какую сторону будет смещена электронная плотность полярной ковалентной связи, необходимо сравнить электроны обоих атомов. По возрастанию электроотрицательности наиболее распространенные химические элементы располагаются в такой последовательности:

Полярные молекулы называются диполями – Системы, в которых центры тяжести положительных зарядов ядер и отрицательных зарядов электронов не совпадают.

Диполь – это система, представляющая собой комбинацию двух точечных электрических зарядов, одинаковых по размеру и противоположных по знаку, находящихся на некотором расстоянии друг от друга.

Расстояние между центрами притяжения равно длине диполя и обозначается буквой L. Полярность молекулы (или связи) количественно характеризуется дипольным моментом μ, который в случае дуктомной молекулы равна произведению длины диполя на величину заряда электрона: μ = EL.

В единицах Si дипольный момент измеряется в [CL × M] (подвесные метры), но чаще используется входящей единицей [d] (Debay): 1d = 3.33 · 10 -30 кл × м. Величина дипольных моментов ковалентных молекул изменяется в пределах 0-4d, а ионных – 4-11d. Чем больше длина диполя, тем более полярна молекула.

Совместное электронное облако в молекуле может перемещаться под действием внешнего электрического поля, в том числе полей другой молекулы или иона.

Поляризуемость – это изменение полярности связи в результате смещения электронов, образующих соединение, под действием внешнего электрического поля, включая силовое поле другой частицы.

Поляризуемость молекулы зависит от подвижности электронов, которая тем сильнее, чем больше расстояние от ядер. Кроме того, поляризуемость зависит от направления электрического поля и от способности электронных облаков деформироваться. Под действием внешнего поля неполярные молекулы становятся полярными, а полярные – еще более полярными, то есть в молекулах индуцируется диполь, который называется заданным или индуцированным диполем.

Схема образования индуцированного (указанного) диполя из неполярной молекулы под действием силового поля полярной частицы – диполя

В отличие от постоянных, индуцированные диполи возникают только под действием внешнего электрического поля.Поляризация может вызвать не только поляризуемость соединения, но и его разрыв, в котором происходит переход связанной электронной пары к одному из атомов и образуются отрицательно и положительно заряженные ионы.

Полярность и поляризуемость ковалентных связей определяет реакционную способность молекул по отношению к полярным реагентам.

Свойства ковалентных связей

Вещества с ковалентными связями делятся на две неравные группы: молекулярные и атомные (или немолекулярные), которые значительно меньше молекулярных.

Молекулярные соединения при нормальных условиях могут находиться в различных агрегатных состояниях: в виде газов (CO 2, NH 3, CH 4, CL 2, O 2, NH 3), летучих жидкостей (Br 2, H 2 O, C 2. H 5 OH) или твердые кристаллические вещества, большинство из которых даже при очень незначительном нагревании способны быстро плавиться и легко сублимируются (S 8, P 4, I 2, сахар из 12 H 22 o 11, «сухой лед» из 2). .

Низкие температуры плавления, подсознательные и кипящие молекулярные вещества объясняются очень слабыми силами межмолекулярного взаимодействия в кристаллах.Именно поэтому молекулярным кристаллам не свойственны высокая прочность, твердость и электропроводность (лед или сахар). В этом случае вещества с полярными молекулами имеют более высокие температуры плавления и кипения, чем неполярные. Некоторые из них растворимы в или других полярных растворителях. А вещества с неполярными молекулами, наоборот, лучше растворяются в неполярных растворителях (бензол, тетрахлорметан). Итак, йод, в котором есть неполярные молекулы, не растворяется в полярной воде, а растворяется в неполярном CCL 4 и малополярном спирте.

Немоцекулярные (атомарные) вещества с ковалентными связями (алмаз, графит, кремний Si, кварц SiO 2, карборунд SiC и другие) образуют чрезвычайно прочные кристаллы, за исключением графита, имеющего слоистую структуру. Например, кристаллическая решетка алмаза представляет собой правильный трехмерный каркас, в котором каждый SP 3-гибридизированный атом углерода соединен с четырьмя соседними атомами с помощью σ-связей. Фактически, весь кристалл алмаза представляет собой одну огромную и очень прочную молекулу. Похожая структура имеет кристаллы кремния Si, который широко используется в электронике и электронной технике.Если мы заменим половину атомов в атомах алмаза Si, не нарушая каркасной структуры кристалла, мы получим кристалл карбарунда – карбид кремния SiC – очень твердое вещество, используемое в качестве абразивного материала. И если в кристаллической решетке кремния между каждым атомом Si в атоме O, также образуется кристаллическая структура кварца SiO 2 – тоже очень твердого, тип которого также используется в качестве абразивного материала.

Алмаз, кристаллы кремния, кварц и подобные им структуры являются атомарными кристаллами, это огромные «сверхмолекулы», поэтому их структурные формулы могут быть изображены не полностью, а только в виде отдельного фрагмента, например:

Алмаз, кристаллы кремния, кварц

Немекулярные (атомарные) кристаллы, состоящие из комбинированных химических связей атомов одного или двух элементов, относятся к тугоплавким веществам.Высокие температуры плавления обусловлены необходимостью большого количества энергии для разрыва прочных химических связей при плавлении атомарных кристаллов, а не слабым межмолекулярным взаимодействием, как в случае молекулярных веществ. По этой же причине многие атомарные кристаллы при нагревании плавятся и разлагаются или сразу переходят в парообразное состояние (сублимация), например, графит сублимируется при 3700 o C.

Немекулярные вещества с ковалентными связями, нерастворимые в воде и других растворителях, большинство из них не проводят электрический ток (кроме графита, которому присуща электропроводность, и полупроводников – кремний, Германия и др.)).

Ковалентная химическая связь Происходит между атомами с близкими или равными значениями электрических переговоров. Предположим, что хлор и водород стремятся захватить электроны и принять структуру ближайшего благородного газа, что означает, что ни один из них не отдаст электрон другому. Каким образом они все еще связаны? Все просто – они поделятся друг с другом, образуется полная электронная пара.

Теперь рассмотрим отличительные особенности ковалентной связи.

В отличие от ионных соединений, молекулы ковалентных соединений удерживаются вместе за счет «межмолекулярных сил», которые намного слабее химических связей. В связи с этим для ковалентной связи характерна насыщаемость, – образование ограниченного числа связей.

Известно, что атомные орбитали ориентированы в пространстве определенным образом, поэтому при формировании связи перекрытие электронных облаков происходит в определенном направлении.Те. Это свойство ковалентной связи реализуется в фокусе .

Если ковалентная связь в молекуле образована идентичными атомами или атомами с одинаковой электроэластичностью, то такая связь не имеет полярности, то есть электронная плотность распределена симметрично. Она называется неполярной ковалентной связью ( H 2, Cl 2, O 2, ). Связи могут быть как одинарными, так и двойными, тройными.

Если электроотрицательность атомов различается, то при их соединении электронная плотность распределяется между атомами неравномерно и образуются ковалентные полярные связи (HCl, H 2 O, CO), которые также могут быть разными.Когда формируется этот тип связи, более электроотрицательный атом приобретает частичный отрицательный заряд, а атом с меньшей электроотрицательностью имеет частичный положительный заряд (Δ- и δ +). Образуется электрический диполь, в котором противоположные знаку заряды расположены на определенном расстоянии друг от друга. В качестве меры полярности используется дипольный момент:

Полярность соединения тем сильнее, чем больше дипольный момент. Молекулы будут иметь неполярный характер, если дипольный момент равен нулю.

В связи с вышеуказанными особенностями можно сделать вывод, что ковалентные связывающие соединения имеют низкие температуры плавления и кипения. Электрический ток не может проходить через эти соединения, поэтому они являются плохими проводниками и хорошими изоляторами. При подаче тепла зажигаются многие соединения с ковалентной связью. В основном это углеводороды, а также оксиды, сульфиды, галогениды неметаллов и переходные металлы.

Категории,

Советы по активизации вашего онлайн-сообщества и вовлечению

Когда вы входите в любую новую область науки, вы почти всегда обнаруживаете

, чтобы выучить новый язык технических терминов, прежде чем общаться с экспертами.Это, безусловно, верно в отношении астрономии как с точки зрения терминов, относящихся к космосу, так и с точки зрения терминов, описывающих инструменты торговли, наиболее распространенным из которых является телескоп. Итак, чтобы отвлечься от первой базы, давайте определим некоторые ключевые термины, относящиеся к телескопам, чтобы вы могли говорить с ними более разумно. Первая область специализации телескопов связана с типами телескопов, которые используют люди. Большинство людей использует три вида телескопов: рефрактор, рефлектор и телескоп Шмидта Кассегрена.В рефракторном телескопе используется выпуклая линза для фокусировки света на окуляре. Телескоп-рефлектор имеет вогнутую линзу, что означает, что он изгибается внутрь. В нем используются зеркала для фокусировки изображения, которое вы в конечном итоге видите. В телескопе Шмидта Кассегрена используется сложная система зеркал для захвата изображения, которое вы хотите увидеть. В бинокулярном телескопе используется набор установленных и синхронизированных телескопов, поэтому вы можете видеть небо в трехмерном пространстве. Помимо основных типов, другие термины относятся к частям телескопа или к науке о том, как работают телескопы.Коллимация – это термин, обозначающий, насколько хорошо настроен телескоп, чтобы дать вам хорошее четкое изображение того, на что вы смотрите. Вы хотите, чтобы ваш телескоп имел хорошую коллимацию, чтобы не получить ложное изображение небесного тела. Апертура – это модное слово, обозначающее размер линзы вашего телескопа. Но это важное слово, потому что апертура объектива – ключ к тому, насколько мощный у вас телескоп. Увеличение тут ни при чем, все дело в диафрагме.

Советы по активизации вашего онлайн-сообщества и вовлечению .