Каждый атом обладает некоторым числом электронов.

Вступая в химические реакции, атомы отдают, приобретают, либо обобществляют электроны, достигая наиболее устойчивой электронной конфигурации. Наиболее устойчивой оказывается конфигурация с наиболее низкой энергией (как в атомах благородных газов). Эта закономерность называется "правилом октета" (рис. 1).

Рис. 1.

Это правило применимо ко всем типам связей . Электронные связи между атомами позволяют им формировать устойчивые структуры, от простейших кристаллов до сложных биомолекул, образующих, в конечном счете, живые системы. Они отличаются от кристаллов непрерывным обменом веществ. При этом многие химические реакции протекают по механизмам электронного переноса , которые играют важнейшую роль в энергетических процессах в организме.

Химическая связь - это сила, удерживающая вместе два или несколько атомов, ионов, молекул или любую их комбинацию .

Природа химической связи универсальна: это электростатическая сила притяжения между отрицательно заряженными электронами и положительно заряженными ядрами, определяемая конфигурацией электронов внешней оболочки атомов. Способность атома образовывать химические связи называется валентностью , или степенью окисления . С валентностью связано понятие о валентных электронах - электронах, образующих химические связи, то есть находящихся на наиболее высокоэнергетических орбиталях. Соответственно, внешнюю оболочку атома, содержащую эти орбитали, называют валентной оболочкой . В настоящее время недостаточно указать наличие химической связи, а необходимо уточнить ее тип: ионная, ковалентная, диполь-дипольная, металлическая.

Первый тип связи - ионная связь

В соответствии с электронной теорией валентности Льюиса и Косселя, атомы могут достичь устойчивой электронной конфигурации двумя способами: во-первых, теряя электроны, превращаясь в катионы , во-вторых, приобретая их, превращаясь в анионы . В результате электронного переноса благодаря электростатической силе притяжения между ионами с зарядами противоположного знака образуется химическая связь, названная Косселем «электровалентной » (теперь ее называют ионной ).

В этом случае анионы и катионы образуют устойчивую электронную конфигурацию с заполненной внешней электронной оболочкой. Типичные ионные связи образуются из катионов Т и II групп периодической системы и анионов неметаллических элементов VI и VII групп (16 и 17 подгрупп - соответственно, халькогенов и галогенов ). Связи у ионных соединений ненасыщенные и ненаправленные, поэтому возможность электростатического взаимодействия с другими ионами у них сохраняется. На рис. 2 и 3 показаны примеры ионных связей, соответствующих модели электронного переноса Косселя.

Рис. 2.

Рис. 3. Ионная связь в молекуле поваренной соли (NaCl)

Здесь уместно напомнить о некоторых свойствах, объясняющих поведение веществ в природе, в частности, рассмотреть представление о кислотах и основаниях .

Водные растворы всех этих веществ являются электролитами. Они по-разному изменяют окраску индикаторов . Механизм действия индикаторов был открыт Ф.В. Оствальдом. Он показал, что индикаторы представляют собой слабые кислоты или основания, окраска которых в недиссоциированном и диссоциированном состояниях различается.

Основания способны нейтрализовать кислоты. Не все основания растворимы в воде (например, нерастворимы некоторые органические соединения, не содержащие ‑ ОН-групп, в частности, триэтиламин N(С 2 Н 5) 3) ; растворимые основания называют щелочами .

Водные растворы кислот вступают в характерные реакции:

а) с оксидами металлов - с образованием соли и воды;

б) с металлами - с образованием соли и водорода;

в) с карбонатами - с образованием соли, СO 2 и Н 2 O .

Свойства кислот и оснований описывают несколько теорий. В соответствие с теорией С.А. Аррениуса, кислота представляет собой вещество, диссоциирующее с образованием ионов Н + , тогда как основание образует ионы ОН ‑ . Эта теория не учитывает существования органических оснований, не имеющих гидроксильных групп.

В соответствие с протонной теорией Бренстеда и Лоури, кислота представляет собой вещество, содержащее молекулы или ионы, отдающие протоны (доноры протонов), а основание - вещество, состоящее из молекул или ионов, принимающие протоны (акцепторы протонов). Отметим, что в водных растворах ионы водорода существуют в гидратированной форме, то есть в виде ионов гидроксония H 3 O + . Эта теория описывает реакции не только с водой и гидроксидными ионами, но и осуществляющиеся в отсутствие растворителя или с неводным растворителем.

Например, в реакции между аммиаком NH 3 (слабым основанием) и хлороводородом в газовой фазе образуется твердый хлорид аммония, причем в равновесной смеси двух веществ всегда присутствуют 4 частицы, две из которых - кислоты, а две другие - основания:

Эта равновесная смесь состоит из двух сопряженных пар кислот и оснований:

1) NH 4 + и NH 3

2) HCl и Сl ‑

Здесь в каждой сопряженной паре кислота и основание различаются на один протон. Каждая кислота имеет сопряженное с ней основание. Сильной кислоте соответствует слабое сопряженное основание, а слабой кислоте - сильное сопряженное основание.

Теория Бренстеда-Лоури позволяет объяснить уникальность роли воды для жизнедеятельности биосферы. Вода, в зависимости от взаимодействующего с ней вещества, может проявлять свойства или кислоты, или основания. Например, в реакциях с водными растворами уксусной кислоты вода является основанием, а с водными растворами аммиака - кислотой.

1) СН 3 СООН + Н 2 O ↔ Н 3 O + + СН 3 СОО ‑ . Здесь молекула уксусной кислоты донирует протон молекуле воды;

2) NH 3 + Н 2 O ↔ NH 4 + + ОН ‑ . Здесь молекула аммиака акцептирует протон от молекулы воды.

Таким образом, вода может образовывать две сопряженные пары:

1) Н 2 O (кислота) и ОН ‑ (сопряженное основание)

2) Н 3 О + (кислота) и Н 2 O (сопряженное основание).

В первом случае вода донирует протон, а во втором - акцептирует его.

Такое свойство называется амфипротонностью . Вещества, способные вступать в реакции в качестве и кислот, и оснований, называются амфотерными . В живой природе такие вещества встречаются часто. Например, аминокислоты способны образовывать соли и с кислотами, и с основаниями. Поэтому пептиды легко образуют координационные соединения с присутствующими ионами металлов.

Таким образом, характерное свойство ионной связи - полное перемещение нары связывающих электронов к одному из ядер. Это означает, что между ионами существует область, где электронная плотность почти нулевая.

Второй тип связи - ковалентная связь

Атомы могут образовывать устойчивые электронные конфигурации путем обобществления электронов.

Такая связь образуется, когда пара электронов обобществляется по одному от каждого атома. В таком случае обобществленные электроны связи распределены между атомами поровну. Примерами ковалентной связи можно назвать гомоядерные двухатомные молекулы Н 2 , N 2 , F 2 . Этот же тип связи имеется у аллотропов O 2 и озона O 3 и у многоатомной молекулы S 8 , а также у гетероядерных молекул хлороводорода НСl , углекислого газа СO 2 , метана СH 4 , этанола С 2 Н 5 ОН , гексафторида серы SF 6 , ацетилена С 2 Н 2 . У всех этих молекул электроны одинаково общие, а их связи насыщенные и направлены одинаково (рис. 4).

Для биологов важно, что у двойной и тройной связей ковалентные радиусы атомов по сравнению с одинарной связью уменьшены.

Рис. 4. Ковалентная связь в молекуле Сl 2 .

Ионный и ковалентный типы связей - это два предельных случая множества существующих типов химических связей, причем на практике большинство связей промежуточные.

Соединения двух элементов, расположенных в противоположных концах одного или разных периодов системы Менделеева, преимущественно образуют ионные связи. По мере сближения элементов в пределах периода ионный характер их соединений уменьшается, а ковалентный - увеличивается. Например, галогениды и оксиды элементов левой части периодической таблицы образуют преимущественно ионные связи (NaCl, AgBr, BaSO 4 , CaCO 3 , KNO 3 , CaO, NaOH ), а такие же соединения элементов правой части таблицы - ковалентные (Н 2 O, СO 2 , NH 3 , NO 2 , СН 4 , фенол C 6 H 5 OH , глюкоза С 6 H 12 О 6 , этанол С 2 Н 5 ОН ).

Ковалентная связь, в свою очередь, имеет еще одну модификацию.

У многоатомных ионов и в сложных биологических молекулах оба электрона могут происходить только из одного атома. Он называется донором электронной пары. Атом, обобществляющий с донором эту пару электронов, называется акцептором электронной пары. Такая разновидность ковалентной связи названа координационной (донорно-акцепторной , или дативной ) связью (рис. 5). Этот тип связи наиболее важен для биологии и медицины, поскольку химия наиболее важных для метаболизма d-элементов в значительной степени описывается координационными связями.

Pиc. 5.

Как правило, в комплексном соединении атом металла выступает акцептором электронной пары; наоборот, при ионных и ковалентных связях атом металла является донором электрона.

Суть ковалентной связи и ее разновидности - координационной связи - можно прояснить с помощью еще одной теории кислот и оснований, предложенной ГН. Льюисом. Он несколько расширил смысловое понятие терминов «кислота» и «основание» по теории Бренстеда-Лоури. Теория Льюиса объясняет природу образования комплексных ионов и участие веществ в реакциях нуклеофильного замещения, то есть в образовании КС.

Согласно Льюису, кислота - это вещество, способное образовывать ковалентную связь путем акцептирования электронной пары от основания. Льюисовым основанием названо вещество, обладающее неподеленной электронной парой, которое, донируя электроны, образует ковалентную связь с Льюисовой кислотой.

То есть теория Льюиса расширяет круг кислотно-основных реакций также на реакции, в которых протоны не участвуют вовсе. Причем сам протон, по этой теории, также является кислотой, поскольку способен акцептировать электронную пару.

Следовательно, согласно этой теории, катионы являются Льюисовыми кислотами, а анионы - Льюисовыми основаниями. Примером могут служить следующие реакции:

Выше отмечено, что подразделение веществ на ионные и ковалентные относительное, поскольку полного перехода электрона от атомов металла к акцепторным атомам в ковалентных молекулах не происходит. В соединениях с ионной связью каждый ион находится в электрическом поле ионов противоположного знака, поэтому они взаимно поляризуются, а их оболочки деформируются.

Поляризуемость определяется электронной структурой, зарядом и размерами иона; у анионов она выше, чем у катионов. Наибольшая поляризуемость среди катионов - у катионов большего заряда и меньшего размера, например, у Hg 2+ , Cd 2+ , Pb 2+ , Аl 3+ , Тl 3+ . Сильным поляризующим действием обладает Н + . Поскольку влияние поляризации ионов двустороннее, она значительно изменяет свойства образуемых ими соединений.

Третий тип связи - диполь-дипольная связь

Кроме перечисленных типов связи, различают еще диполь-дипольные межмолекулярные взаимодействия, называемые также вандерваалъсовыми .

Сила этих взаимодействий зависит от природы молекул.

Выделяют взаимодействия трех типов: постоянный диполь - постоянный диполь (диполь-дипольное притяжение); постоянный диполь - индуцированный диполь (индукционное притяжение); мгновенный диполь - индуцированный диполь (дисперсионное притяжение, или лондоновские силы; рис. 6).

Рис. 6.

Диполь-дипольным моментом обладают только молекулы с полярными ковалентными связями (HCl, NH 3 , SO 2 , Н 2 O, C 6 H 5 Cl ), причем сила связи составляет 1-2 дебая (1Д = 3,338 × 10 ‑30 кулон-метра - Кл × м).

В биохимии выделяют еще один тип связи - водородную связь, являющуюся предельным случаем диполь-дипольного притяжения. Эта связь образована притяжением между атомом водорода и электроотрицательным атомом небольшого размера, чаще всего - кислородом, фтором и азотом. С крупными атомами, обладающими аналогичной электроотрицательностью (например, с хлором и серой), водородная связь оказывается значительно более слабой. Атом водорода отличается одной существенной особенностью: при оттягивании связывающих электронов его ядро - протон - оголяется и перестает экранироваться электронами.

Поэтому атом превращается в крупный диполь.

Водородная связь, в отличие от вандерваальсовой, образуется не только при межмолекулярных взаимодействиях, но и внутри одной молекулы - внутримолекулярная водородная связь. Водородные связи играют в биохимии важную роль, например, для стабилизации структуры белков в виде а-спирали, или для образования двойной спирали ДНК (рис. 7).

Рис.7.

Водородная и вандерваальсовая связи значительно слабее, чем ионная, ковалентная и координационная. Энергия межмолекулярных связей указана в табл. 1.

Таблица 1. Энергия межмолекулярных сил

Примечание : Степень межмолекулярных взаимодействий отражают показатели энтальпии плавления и испарения (кипения). Ионным соединениям требуется для разделения ионов значительно больше энергии, чем для разделения молекул. Энтальпии плавления ионных соединений значительно выше, чем молекулярных соединений.

Четвертый тип связи - металлическая связь

Наконец, имеется еще один тип межмолекулярных связей - металлический : связь положительных ионов решетки металлов со свободными электронами. В биологических объектах этот тип связи не встречается.

Из краткого обзора типов связей выясняется одна деталь: важным параметром атома или иона металла - донора электронов, а также атома - акцептоpa электронов является его размер .

Не вдаваясь в детали, отметим, что ковалентные радиусы атомов, ионные радиусы металлов и вандерваальсовы радиусы взаимодействующих молекул увеличиваются по мере возрастания их порядкового номера в группах периодической системы. При этом значения радиусов ионов - наименьшие, а вандерваальсовых радиусов - наибольшие. Как правило, при движении вниз по группе радиусы всех элементов увеличиваются, причем как ковалентные, так и вандерваальсовы.

Наибольшее значение для биологов и медиков имеют координационные (донорно-акцепторные ) связи, рассматриваемые координационной химией.

Медицинская бионеорганика. Г.К. Барашков

Стоимость 1 минуты разговоров по МГ/МН, выбор маршрута телефонного вызова. Выбор оператора МГ/МН. Междугородная/Международная телефония.

Введите номер в международном формате: <Код страны><Код города><Номер абонента> без пробелов и иных разделителей, например: 19051111111

Показан тариф трех операторов. При подключении местной телефонии canmos, абоненту предлагается три оператора МГ/МН, если абонент выбирает всех трех одновременно. При звонке на МГ/МН Ваш тариф будет выбран автоматически самый экономный, при наборе номера (без выбора оператора) наша АТС автоматически выберет самый дешевый маршрут из возможных по договору.

Поиск может осуществляться по одному из данных критериев:

  • телефонный код страны;
  • телефонный код страны и города;
  • весь номер телефона;
  • название страны для международных звонков, либо название области или областного центра (города) при звонках по России;

Тарифы на телефонию

Почему именно мы?

Стоимость звонка

Введя в строку поиска любой из вышеназванных вариантов и нажав кнопку "Поиск", Вы увидите таблицу с графами "Оператор" (Оператор МГ/МН связи) и "Стоимость, руб./мин без НДС" (Стоимость одной минуты через соответствующего оператора). Для подключения к телефонной связи необходимо заключить договор на местную телефонную связь с ООО Версия (canmos) и на межгород с одним или одновременно со всеми тремя операторами с которыми мы имеем соглашение на подключение наших абонентов и специальные тарифы. При наборе телефонного номера звонок будет отправляться через оператора у которого самый выгодный для абонента тариф, при наличии трех договоров с операторами МГ/МН, значительно снизит стоимость звонка и длительные разговоры не приведут к серьезным затратам.

Это сводная поисковая форма позволяет узнать стоимость звонков по выбранному направлению через различных операторов МГ/МН, через которых мы можем предоставить данный тип связи.

Мы рекомендуем заключать договор (мы выполним все формальности) своим абонентам одновременно с тремя МГ/МН операторами и пользоваться автоматическим выбором маршрута звонка, набирая код страны код города и номер без кода оператора. Если у Вас заключён договор на обслуживание с несколькими операторами МГ/МН, то выбор оператора при совершении звонка может производиться как автоматически (система выберет самый дешёвый тариф-стоимость звонка), так и вручную при помощи набора кода оператора.

Для организации телефонной сети в офисе или бизнес центре Вы можете использовать по выбору одну из офисных АТС.

Офисные АТС позволяют создавать телефонные сети между городами и странами, все звонки внутри телефонной сети бесплатные.

Стоимость телефонного разговора

Выбрать оператора МГ/МН по самому дешевому тарифу. Наша АТС выберет лучший маршрут звонка из трех операторов МГ/МН. Наиболее затратной составляющей использования телефонии при подключенном пакете услуг местной фиксированной связи обычно являются исходящие звонки за границу. Стоимость телефонного разговора в большинстве случаев включает в себя телефонные вызовы за пределы сети оператора и обходятся значительно дешевле, чем это было раньше, но затраты и на этот вид соединений абоненты наверняка хотели бы уменьшить. Ведущий телефонный и интернет провайдер ЦАО российской столицы компания Canmos имеет развитую телефонную абонентскую сеть и предоставляет своим клиентам целый спектр дополнительных пользовательских услуг. Одной из них является сервис определения самого дешевого маршрута прохождения и стоимости звонков в другие города и за границу. При автоматическом выборе наиболее дешевого маршрута из нескольких операторов, позволяет значительно экономить на связи.

Международный звонок

Чтобы максимально снизить стоимость международных звонков абонентам, подписавшим договор о предоставлении услуг местной телефонной связи (телефонии) с ООО «Версия» (Canmos), рекомендуется заключить дополнительные соглашения с несколькими ведущими операторами междугородней и международной связи. «Бумажную» часть этой работы мы берем на себя. При наличии трех таких договоров АТС Canmos сможет в автоматическом режиме определять, у кого из этих операторов в текущий момент стоимость звонка в выбранном направлении минимальна, и выполнять соединение именно по этому маршруту.

Стоимость международных разговоров

Продолжая изучать онлайн справочник тарифов МГ/МН, выберем и введем в строку поиска одно из зарубежных направлений. Например, Лондон. В данном случае. Система сообщит об одном, самом недорогом, для такого вызове операторе ТТК. Удивительно, но стоимость международных разговоров в Лондон составит всего 44 копейки за минуту. Компания ТТК широко использует возможности VoIP телефонии, поэтому, во многих случаях, может обеспечить самое недорогое соединение. Но корпоративный абонент имеет возможность и самостоятельно совершать дешевые, либо вообще бесплатные звонки в различных направлениях, если заключит с нами договор о подключении офисной IP АТС. Это выведет его на совершенно новый уровень коммуникативных возможностей, и позволит минимизировать расходы на связь.

Междугородный звонок

Подобным образом абоненты ООО «Версия» смогут контролировать и, по возможности, оптимизировать затраты на вызовы с местной московской телефонной сети на номера в других городах и регионах России. Изучив тарифы на междугородные звонки , и вступив в соответствующие договорные отношения еще с тремя операторами, которые связаны соглашениями о взаимном предоставлении услуг с компанией Canmos, абонент сможет всегда звонить по минимально возможному тарифу. При этом он сможет набирать нужный код оператора самостоятельно, или всецело полагаться на оборудование обслуживающей его АТС Canmos.

Стоимость междугородных разговоров

Воспользовавшись сводным программным справочником тарифов на международную и междугороднюю связь операторов, которые сотрудничают с ООО «Версия» и готовы по специальному тарифу обслужить вызов, поступивший с нашей АТС, абонент может узнать, сколько будет стоить междугородный разговор в нужный ему город. Набрав, для примера, Владивосток, получаем раскладку по ценам трех операторов: Мегафон – 1,14, МТТ – 1,26, ТТК – 1,72 рубля за минуту разговора соответственно. При совершении фактического звонка наше оборудование подключит его именно через «Мегафон», и стоимость разговора будет тарифицирована по минимальной цене 1,14 руб.

В связи с внесением изменений в Федеральный Закон «О связи» № 126 – ФЗ от 7 июля 2003 года и вступлением в силу «Правил оказания услуг местной, внутризоновой, междугородной и международной телефонной связи» произошли изменения в порядке взаиморасчетов за услуги междугородной и международной связи. Согласно требованиям нормативных документов, услуги разделены на:

С 1 апреля 2006 г. и в дальнейшем АО «АИСТ» выставляет счета-фактуры и акты оказанных услуг междугородной/международной связи от имени имеющих соответствующие лицензии операторов:

  • ПАО «Ростелеком» - на основании заключенного Агентского договора № 01К0073 от 01.04.2006 г. между АО «АИСТ» и ПАО «Ростелеком». Счета-фактуры и акты оказанных услуг за пользование МГ/МН связью через сеть ПАО «Ростелеком» выставляются АО «АИСТ» от имени ПАО «Ростелеком».
  • АО «Компания ТрансТелеКом» - на основании заключенного Агентского договора № DA000099 от 15.10.2008 г. между АО «АИСТ» и АО «Компания ТрансТелеКом». Счета-фактуры и акты оказанных услуг за пользование МГ/МН связью через сеть АО «Компания ТрансТелеКом» выставляются АО «АИСТ» от имени АО «Компания ТрансТелеКом».
  • ПАО «Мобильные ТелеСистемы» - на основании заключенного Агентского договора № Д130014765-04 от 20.03.2013г. между АО «АИСТ» и ПАО «Мобильные ТелеСистемы». Счета-фактуры и акты оказанных услуг за пользование МГ/МН связью через сеть ПАО «Мобильные ТелеСистемы» выставляются АО «АИСТ» от имени ПАО «Мобильные ТелеСистемы» (ПАО «МТС»).

С 1 октября 2006 г. АО «АИСТ» выставляло счета-фактуры и акты оказанных услуг внутризоновой связи от имени имеющего соответствующую лицензию оператора ПАО «Ростелеком» (ранее ОАО «ВолгаТелеком») на основании заключенных Агентских договоров № 08201 от 30.10.2006 г. и № 08201-временный от 31.10.2006 г. между АО «АИСТ» и ПАО «Ростелеком» (ранее ОАО «ВолгаТелеком»). Счета-фактуры и акты оказанных услуг за пользование внутризоновой связью через сеть ПАО «Ростелеком» (ранее ОАО «ВолгаТелеком») выставлялись АО «АИСТ» по тарифам указанного оператора.

Задолженность абонентов компании АИСТ за услуги внутризоновой связи с октября 2006 г. по февраль 2007 г. перед ПАО «Ростелеком» (ранее ОАО «ВолгаТелеком») принадлежит АО «АИСТ» в порядке уступки прав требования по заключенным агентским договорам.

С 11 апреля 2011 г. на основании лицензии № 84830 АО «АИСТ» выставляет счета-фактуры и акты оказанных услуг за пользование внутризоновой связью от своего имени. Тарифы на внутризоновую связь аналогичны тарифам ПАО «Ростелеком» (ранее ОАО «ВолгаТелеком»).

Оплата услуг внутризоновой связи производится в обычном порядке, аналогично оплате других услуг компании «АИСТ».

Обратите внимание, что:

  • законодательством предусмотрено, что оказание услуг по пропуску внутризонового, междугородного и международного трафика может осуществляться на основании договора публичной оферты без заключения отдельного дополнительного договора. В данном случае, набор «восьмерки» (доступ к МГ/МН-связи) является акцептом (ответ на принятие оферты). С текстом договора оферты можно ознакомиться на сайтах соответствующего междугородного/международного оператора;
  • запросить расшифровочную ведомость по МГ/МН и внутризоновым телефонным соединениям можно в отделениях компании АИСТ. Для получения ведомости необходимо подать заявление в офис по обслуживанию предприятий и организаций;
  • полную статистику пользования услугами внутризоновой связи можно посмотреть в Личном кабинете .

Коды выбора оператора при МГ-МН соединениях.