U skladu s osnovnim principom koji bi se bitan uvijek nastoji zauzeti energično najpovoljnije stanje, pojedini atomi imaju manje ili više izraženu tendenciju da stvore atomsku vezu. Razlika u energiji zasebnog EA atoma i atoma u čvrstom spoju, posebno u kristalu, EK se naziva EV obvezujuća energija. Ova Bond Energy EV \u003d EA-EK jednaka je energiji utrošenoj na izdanju odvojenog atoma sa njegove veze. To ovisi o odgovarajućoj vrsti komunikacije, što stvara atomsku vezu.
U silama koje pružaju zahvat kristala, govorimo o privlačnosti između negativno nabijenih elektrona i pozitivno nabijene atomske jezgre. Ove snage privlačnosti formiraju se iz želje atoma kako bi se postigla zasićenje kvantnih država u odgovarajućoj vanjskoj školjci, I.E. Usvojiti inertnu konfiguraciju plina. 2., 3., 4. školjka, to se događa u slučaju potpuno okupiranih S-i P-država (S2 i P6), tj. Kad se to, respektivno, vanjska školjka sa osam elektrona.
Sile privlačenja suprotno se odbojstvu između istog imena poslova i između elektrona. Iz ravnoteže privlačenja i odbojnih snaga sila, udaljenost između atoma u kristalnom spoju, određena kvantnim stanjama vanjskih elektrona i vrsti komunikacije (Sl. 5.6.1). Za udaljenost R0, snaga privlačenja i odbojnost nadoknađuje se (izjednačava). Kristalni spoj je u ravnoteži.

Stoga se može shvatiti da struktura vanjskih elektronskih školjki dovodi do različitih vrsta komunikacije između pojedinih atoma. Vrsta komunikacije određuje se karakterističnim svojstvima atomske veze. Ako je potrebno dati najveću pažnju metalne veze, tada treba uzeti u obzir druge vrste čvrstih tijela za razumijevanje strukture i svojstava krutih tvari. Ovisno o veličini vezivne energije, sljedeće vrste se razlikuju (Sl. 5.6.2):
1. Priključak van der Waals (vidi Sl. 5.6.2, a).
Ova vrsta komunikacije dostupna je u krutim inertnim gasovima i molekularnim kristalima. Ima vrlo nisku komunikacijsku energiju. Budući da su inertni plinovi kompletirani (zauzeli) kvantne države na vanjskoj školjci, tada se želja takvih atoma ujediniti u jak spoj mogu se objasniti činjenicom da raspodjela optužbi nije simetrična, ali ima diskulat momenat. Pozitivni i negativni stubovi uzrokuju slabe spojeve (kvačilo) ovih krutih tvari, koji su kristalizirani s tijesnim pakiranjem kugličnih atoma.
2. Metalna komunikacija (Vidi Sl. 5.6.2, b).
U metalima se nalazi relativno tanka ispunjena vanjska elektronska školjka. Daju se vanjski elektroni atoma i više ne pripadaju određenim atomima. U nekim metalima, na primjer, FE i B, na obližnjim granama unutarnje elektrona, nisu u potpunosti zauzete kvantne države doprinose komunikaciji. Ionski metalni okviri "plutaju" u elektroničkom plinu koji djeluje kao "hitch". Zahvaljujući slobodno krećemo elektroni, stvara se dobra električna provodljivost. Budući da svi atomi u metalima zauzimaju ekvivalentne položaje, na akciji vanjskih sila, atomi se mogu prebaciti u odnosu na odnose u odnosu na jedan drugi, a uvijek pronalaze jednaka mjesta u susjedstvu. Ovo može objasniti dobru plastičnost metala. Istovremeno, od prirode komunikacije postoji tendencija metala u tijesnoj pakiranju kugličnih atoma.
3. HOMEOPOOLAR (kovalentna) komunikacija (vidi Sl. 5.6.2, b).
Ovdje govorimo o tome valencija. Uz pomoć sila za usmjeravanje valencija, homogeni atomi su povezani. Komunikacijska energija u isto vrijeme je relativno velika. U želji za ispunjenu vanjsku školjku, atomi su povezani tako da se nedostajući elektroni zamjenjuju na takav način da se dva ili više elektrona tretiraju istovremeno na dva ili više atoma. Hlor sa sedam elektrona, na primjer, ima nezauzet energijski uvjet u vanjskoj školjci. Zbog spoja dva atoma hlora, ova dva elektrona podijeljena su na takav način da u CL2 molekuli za svaki atom postoji potpuno okupirana ljuska. Zbog toga se energija smanjuje u molekuli odvojenog atoma.
Ako postoje dva elektrona za potpunu zamjenu energetskog stanja na vanjskoj školjci, kovalentna veza je stabilna, na primjer, antimon SB3. U ugljiku na vanjskoj školjci nema četiri elektrona, tako da ugljeni atom sa četiri najbliže susjede dijeli nedostajuće elektrone. Tako je u dijamantu konfiguracija pet atoma stabilna. Broj najbližih susjeda, I.E. Koordinacijski broj izračunava se na ovaj način od 8-N, a n je broj elektrona u vanjskoj školjci. Dakle, kovalentna veza moguća je samo na elementima sa n ≤ 4. s n ≥ 4, broj elektrona za ovu vrstu kvačila nije dovoljan. Kovalentni krajevi kristali vrlo kruti (dijamant) i otkrivaju u čist obrazac Vrlo manja provodljivost.
4. Heteropolarna (jonska) komunikacija (vidi Sl. 5.6.2, d).

Ova vrsta komunikacije ima vrlo visoku energiju. Prema ovoj vrsti, povezani su elementi s gotovo u potpunim uključenim vanjskih elektroničkih školjki sa elementima s gotovo nezauzetim vanjskim školjkama. Da bi se formirali zatvorene školjke, jedan element daje elektronu, drugi element ih uzima.
Dakle, NaCl Crystal formiran je zbog činjenice da na na vanjskoj školjci daje svoj elektron, a CL, što nema elektrona, prihvaća ga. Zbog toga se na + pozitivno proširenje naboja postaje kation, cl- negativnim nabojem - anion. Komunikacija kroz elektrostatičku interakciju suprotno nabijenih jona. U ioni kristalu su ioni na takav način da je atrakcija COULOMB-a za naknadu varijance jači od tvrtke COULOBNB ISTI IONS. Karakteristične kristalne konstrukcije za jonske kristale su struktura natrijum-hlorida i cezijum hlorida. Budući da bi deformacija komunikacije trebala biti umanjena, ovi kristali, poput kovalentnog, čvrstih i krhkih. Čvrsta tijela Sa iovim obveznicama imaju elektrolitičku provodljivost.
U metalima, zajedno sa metalnim kvačilom, jonskim i kovalentna veza. Ove se vrste komunikacije otkrivaju uglavnom u intermetalnim fazama. Istovremeno, ove vrste komunikacije u većini slučajeva nisu pronađene čisto stanje, već u mješovitim oblicima. Intermetallic; Faze za razliku od čisto metalića vrlo su tvrde, krhke i zadržavaju svojstva snage na visoke temperature. Stoga su intermetralne faze pogodne kako bi se metali izrade čvrstim, habanjem i otpornim na toplinu.
Važni oblici intermetalnih faza su karbide.
Pored smatranih vrsta komunikacije, morate nazvati još jedan vodonik most. Ova veza je uglavnom jonska priroda. Atometar vodika gubi svoj elektron i, taloženje, stvara most između snažnih negativnih atoma, poput F, N i O.

§One. Kao elektroni "Kisov" kovalentna veza

Molekuli se sastoje od atoma međusobno povezanih.
Ali kao Priključeno - ljepilo, zalijepljeno, sastavljeno jednim lancem? A ko je mehaničar, stolar ili kovač, koji zajedno povezuju atome?
Već znate da je u antici razmatrano u redoslijedu stvari koje se atomi kombiniraju sa kukama. Odatle nedaleko gumbi sa petljima.
Ako ispustite šale, morat ćemo priznati da je pitanje jednostavno: jer se granata svakog atoma povezanih u molekuli sastoji od elektrona koji se nakupi na znaku, pa kad pokušavate donijeti elektroničke oblake Elektronski oblaci, jak odbojnost neminovno će se pojaviti.
Ali atomi su i dalje povezati! Štaviše, uz pomoć onih najčešće elektrona koji čine suzbijanje veze.

Tako se događa ...
Podsjetimo da su elektroni u atomu koji smo označili na različite načine - strelica koja pokazuje prema gore i strelica usmjerena:

I ↓

i nalazi se između jezgara dva atoma. I pozitivno napunjena jezgra atoma privlačit će se negativni elektronički par, a samim tim i jedni drugima:

Dakle, formira se iz dva odvojena atoma najjednostavnija dimenzionalna molekula. Na primjer, iz dva atomi vodonik N. Ispada se molekula H 2.:

Ostaje sve: razumjeti zašto se ovo iznenada dva elektrona zamahnula u paru?

Drevni grčki filozofi imali su nedvosmislen odgovor na ovo pitanje. Vjerovali su da, događaji u svijetu atoma vladaju, poput ljudi, dva osećanja - ljubav i dosta.
Tako međusobno odbojnost je dosta, a povezanost dva atoma je prijateljstvo, ljubav I, na kraju, sretan brak.

Naivne predstavništva antike danas, potrebno je podržati bilo kakva stvarna, fizička objašnjenja. Ali nećemo pretpostaviti da su dva elektrona dva strijelaca - prilijepiti jedni prema drugima sa svojim pljuskom? Poanta je potpuno drugačija!

Svaki elektron, pored električnog naboja, ima magnetni trenutak i ponaša se poput mikroskopske magnet. Dva elektrona sa višestrukim strelicama su dvoje takav micromagnet Sa suprotno orijentiranim stupovima. Ovdje ih privlače jedni druge:

U svakom slučaju, formiran je par elektrona. Ali da se to dogodi, potrebno je da atomi međusobno stiču, a njihovi elektronički oblaci djelomično se kombiniraju. Hemičari ovu situaciju nazivaju u atomsku "ekonomiju" preklapanje atomičkih orbitala.

Uzmite isti primjer formiranja molekule vodika iz atoma. Dva sferna (sferna) orbitalna, dva elektronska oblaka preklapaju se i ulaze u drugu, ovako:

Istovremeno se formira kovalentna komunikacija.

Kovalentno se naziva takva hemijska veza koja se formira pomoću para elektrona.

Ako našu sliku prenesete na jezik kvantnih ćelija, izgledat će ovako:

Hemičari kažu da je kemijska veza u ovom slučaju formirala razmjena(u suprotnom - "ekvivalentnim") mehanizam".

Točno isti molekul hidrogen može se formirati drugačije, ako međusobno komunicirate kation vodonik N. + (Nema elektrona, već samo prazan atomski orbitalni) I. anion vodonik N. - koji ima par elektrona:

H + + H - \u003d H 2

Na energetskom dijagramu izgleda ovako.

Hemija je neverovatna i, priznatost, zapetljana nauka. Iz nekog razloga je povezan sa svijetlim eksperimentima, višebojne ispitne cijevi, gustim paromnim oblacima. Ali malo ljudi razmišlja o tome da li dolazi ta "magija". U stvari, ne prelazi nikakva reakcija bez formiranja spojeva između atoma reagensa. Štaviše, ovi "skakači" se ponekad nalaze u jednostavnim elementima. Oni utječu na sposobnost supstanci da uđu u reakciju i objašnjavaju neka njihova fizička svojstva.

Kakve tipove hemijske veze I kako utiču na veze?

Teorija

Morate započeti s najjednostavnijim. Hemijska veza je interakcija u kojoj su atomi tvari povezani i formiraju složenije tvari. Pogrešno je vjerovati da je to tipično za jedinjenje poput soli, kiselina i baza - čak i jednostavne tvari koje su molekule dva atoma, imaju ove "skakače", ako je to moguće promijeniti vezu. Usput, važno je zapamtiti da samo atomi koji imaju različite troškove mogu se ujediniti (to su temelji fizike: ista su nabijene čestice odbijaju, a suprotno - privlače), tako da se privlače), tako da složene tvari Uvijek postoji kation (ion s pozitivnim nabojem) i anion (negativna čestica), a sama veza će uvijek biti neutralna.

Sada pokušamo shvatiti kako se dođe do formiranja hemijske veze.

Obrazovni mehanizam

Svaka supstanca ima određenu količinu elektrona koje distribuiraju energetski slojevi. Najugroženiji je vanjski sloj na kojem se obično nalazi najmanji broj ovih čestica. Njihov broj možete naučiti gledanjem broja grupe (linija s brojevima iz jedne do osam na vrhu mendeleev tablice) u kojem se nalazi hemijski element, a količina energetskog sloja jednaka je broju razdoblja (od jednog do sedam, vertikalni niz s lijeve strane elemenata).

U idealnom slučaju, na vanjskom energetskom sloju ima osam elektrona. Ako im nedostaje, atom se pokušava povući u drugu česticu. U procesu je odabira elektrona potrebnih za dovršavanje vanjskog energetskog sloja elektrona formiranih hemijskim vezama tvari. Njihov broj može varirati i ovisi o broju valencija ili nepoštenog, česticama (da biste saznali koliko ih je u atomu potrebno učiniti elektronskim formulom). Broj elektrona koji nemaju par bit će jednaki broju formiranih veza.

Malo više o vrstama

Vrste hemijskih obveznica formiranih tokom reakcija ili jednostavno u molekuli neke tvari u potpunosti ovise o samom elementu. Postoje tri vrste "skakača" između atoma: ion, metalik i kovalentne. Potonji, zauzvrat, podijeljen je na polarni i ne-polar.

Da bi se razumjeli povezani atomi, koriste svojevrsno pravilo: ako su elementi u desne i lijeve dijelove tablice (to su metal i ne-metallol), a zatim njihov priključak Odličan primjer ionske veze. Dva ne-metalna obrazac (HCl) i dva atoma neke tvari, povezivanje u jednu molekulu, je kovalentni ne-polar (CL 2, O 2). Gore navedene vrste hemijskih obveznica nisu pogodne za tvari koje se sastoje od metala - ona se nalazi isključivo

Kovalentna interakcija

Kao što je spomenuto ranije, vrste hemijskih obveznica imaju određeni učinak na tvari. Dakle, na primjer, kovalentni "skakač" je vrlo nestabilan, zbog kojih se spojevi sa njim lako uništavaju na najmanji vanjski učinak, grijanje na primjer. Istina, zabrinjava se samo molekularne supstance. Oni koji imaju nemolekularna struktura, praktično neuništiv (savršen primjer je dijamantski kristal - spoj atoma ugljika).

Vratimo se u polarni i ne-polarnu s ne-polarnim, sve je jednostavno - elektroni između kojih se formira "skakač", na jednakom su udaljenosti od atoma. Ali u drugom slučaju prebačeni su na jedan od elemenata. Pobjednik u "tretmanu" bit će supstanca, elektronegije (mogućnost privlačenja elektrona) čija je veća. Određuje se posebnim tablicama, a veća je razlika ove vrijednosti u dva elementa, to je polarnu komunikaciju između njih. Istina, jedino što za koje može biti korisno znanje elektronamjelnosti elemenata je definicija kationa (pozitivna naknada - tvar koju će ta vrijednost biti manja) i anion (negativna čestica s boljom mogućnost privlačenja elektrona ).

Ion komunikacija

Nisu sve vrste hemijskih obveznica pogodne za metal i nemetal. Kao što je već spomenuto, ako je razlika u elektronegativnosti elemenata ogromna (naime, događa se kada se nalaze u suprotnim dijelovima tablice), formira se između njih ion komunikacija. U ovom slučaju, valentne elektrone prelaze iz atoma sa manje elektronezinost na atomu sa većim, formirajući anion i kation. Najupečatljiviji primjer ove veze je spoj halogena i metala, na primjer alcl 2 ili hf.

Metalna komunikacija

Metali su još lakši. Oni su vanzemaljski prema vrstama hemijskih odnosa, jer imaju svoje. Može se kombinirati kao atomi jedne supstance (LI 2) i drugačije (AlCR 2), u posljednjim se formiraju legure slučajeva. Ako govori fizička svojstva, Metali kombiniraju plastičnost i izdržljivost u sebi, odnosno oni nisu uništeni na najmanju izloženost, već jednostavno promijene obrazac.

Intermolekularna komunikacija

Uzgred, postoje i hemijske veze u molekulama. Nazivaju se i intermolekularno. Najčešći tip - vodikov komunikacijaU kojem atonom vodika veže elektrone elementom visokom elektronima (u primjeru molekula vode).

Pažnja, samo danas!

Stepen oksidacije

O viuzualnosti uslovnog naboja

Svaki učitelj zna koliko znači prvu godinu studiranja hemije. Hoće li biti jasno, zanimljivo, važno u životu i pri odabiru profesije? Mnogo toga ovisi o vještini učitelja dostupna je i vizualno odgovoriti na "jednostavna" pitanja studenata.

Jedno od ovih pitanja: "Odakle dolaze formule?" - zahtijeva znanje o konceptu "oksidacije".

Obucavanje koncepta "stepena oksidacije" kao "uslovne optužbe za atome hemijskih elemenata u slovu izračunato na temelju pretpostavke da se svi spojevi (i jonski i kovalentni polarni) sastoje samo od jona" (vidi: Gabrielyan O.S.Chemistry-8. M.: Drop, 2002,
sa. 61) Dostupno nekoliko studenata koji razumiju prirodu formiranja kemijske veze između atoma. Najviše se sjećate ove definicije teško je, treba izoštriti. I za šta?

Definicija - korak u znanju i postaje alat za rad kada nije pozvan, ali sjećam se jer je jasno.

Na početku proučavanja novog subjekta važno je jasno ilustrirati apstraktne koncepte, koji su posebno mnogi u toku hemije 8. razreda. To je ovaj pristup koji želim ponuditi i formirati koncept "stepena oksidacije" do proučavanja vrsta hemijskih obveznica i kao osnova za razumijevanje mehanizma svog obrazovanja.

Iz prvih lekcija, osmi rekorder nauče da se prijave periodični sistem Hemijski elementi kao referentna tablica za sastavljanje formiranja atoma i odrediti njihova svojstva u broju valentnih elektrona. Počevši od formiranja koncepta "stepena oksidacije", provodim dvije lekcije.

Lekcija 1.
Zašto Nemmetalov atomi
Jeste li povezani jedni s drugima?

Budimo fantazizirani. Kako bi svijet izgledao, ako atomi nisu bili povezani, postojali bi molekuli, kristali i veće formacije? Odgovor je upečatljiv: svijet bi bio nevidljiv. Svijet fizičkih tijela, animirani i neživi, \u200b\u200bsamo ne!

Zatim razgovaramo o tome da li su povezani svi atomi hemijskih elemenata. Postoje li pojedinačni atomi? Ispada da postoje atomi plemenitih (inertnih) gasova. Uporediti elektronska struktura Atomi plemenitih gasova, saznaju osobitost završenih i održivih nivoa vanjskih energije:

Izraza "Vanjski nivo energije završen i stabilan" znači da ovi nivoi sadrže maksimalni broj elektrona (na helijumu atoma - 2 e., na atomima drugih plemenitih gasova - 8 e.).

Kako objasniti stabilnost vanjskog nivoa osam elektrona? U periodičnom sustavu, osam grupa elemenata, znači da je maksimalni broj valentnih elektrona osam. Noble Gasovi atomi su sami jer imaju maksimalni broj elektrona na vanjskom nivou energije. Ne formiraju nikakve molekule kao CL 2 i P 4 niti kristalne rešetkepoput grafita i dijamanta. Tada se može pretpostaviti da atomi preostalih kemijskih elemenata nastoje prihvatiti školjku plemenitih plina - osam elektrona na vanjskom nivou energije - povezivanje jedni s drugima.

Provjerit ćemo ovu pretpostavku o primjeru formiranja molekule vode (Formula H 2 o poznata je studentima, poput činjenice da je voda glavna supstanca planete i života). Zašto vodna formula H 2 o?

Koristeći atomske sheme, studenti nagađaju zašto je povoljno složiti dva atoma H i jedan atom u molekuli. Kao rezultat raseljavanja pojedinačnih elektrona iz dva atoma vodika, osam elektrona postavlja se kod atoma kisika na kisikom atomu. Ponude studenata različite metode Međusobni raspored atoma. Biramo simetričnu opciju, naglašavajući da priroda živi u skladu sa zakonima ljepote i harmonije:

Spoj atoma dovodi do gubitka njihove elektromorutra, iako je molekul je uglavnom elektronički:

Naknada za nastajanje definirana je kao uvjetna, jer "Skriveno" unutar elektropetralnog molekula.

Formiramo koncept "elektronegicity": kiseonik atom ima uvjetno negativno naboj -2, jer Odbacio je dva elektrona iz atoma vodika. Dakle, kiseonik elektroizmiod vodik.

Mi pišemo: struja (EO) je vlasništvo atoma za prebacivanje valencijalnih elektrona iz drugih atoma. Radimo s nizom elektronegibljivosti nemetala. Koristeći periodični sistem objasnite najviši fluor za elektronencija.

Kombinujući sve gore navedeno, formuliramo i zapišemo određivanje stupnja oksidacije.

Stupanj oksidacije je uvjetno optužba atoma u spoju jednakom broju elektrona koji se prebacuju na atome s većom elektronima.

Moguće je objasniti pojam "oksidacija" kao povrat elektrona atoma elektronegativnog elementa, naglašavajući da su priključeni atomi različitih nemetala, samo pomaka elektrona na više elektrona-negativnih ne metala. Dakle, elektronegativnost je vlasništvo nemetalnih atoma, koji se odražava na naslovu "brojne elektroneponorljivosti nemetala".

Prema zakonu postojanosti sastav supstanci, Otvorio je francuski naučnik Joseph Louisa Poust-a u 1799-1806, svaku hemijski čistu supstancu, bez obzira na lokaciju i način prijema, ima isti stalni sastav. Dakle, ako na Marsu ima vode, tada će biti isti "Ash-dva-o"!

Kao učvršćivanje materijala, provjeravamo "ispravnost" formule ugljičnog dioksida, do formule formule molekule CO 2:

Povezani su atomi s različitim elektronima: ugljik (EO \u003d 2,5) i kisik (EO \u003d 3,5). Valence elektroni (4 e.) Ugljični atom premješten je na dva atoma kisika (2 e. - na jedan atom oko i 2 e.- na drugi atom oko). Slijedom toga, stepen ugljičnog oksidacije je +4, te stepen oksidacije kisika -2.

Povezivanje, atomi su završeni, čine njihov vanjski nivo energije stabilni (dopunjuju ga na 8 e.). Zato su atomi svih elemenata osim plemenitih plinova međusobno povezani. Atomi plemenitih gasova su sami, njihove formule napisane su znakom hemijskog elementa: ne, ne, ar i tako dalje.

Stupanj oksidacije atoma plemenitih gasova, kao i svih atoma u slobodnoj državi, je nula:

Ovo je razumljivo, jer Atomi su elektronični.

Stupanj oksidacije atoma u molekulama jednostavnih supstanci je takođe nula:

Pri povezivanju atoma jednog elementa ne dolazi do raseljavanja elektrona, jer Njihova elektronaponosljivost je ista.

Koristim prijem paradoksa: Kako nadopuniti vaš vanjski nivo energije do osam elektrona atoma nemetala u sastavu molekula dimenzionalnih gasova, na primjer, hlor? Shematski predstaviti ovako pitanje:

Smjene valence elektrona ( e.) ne događa se, jer Struja oba atoma hlora je ista.

Ovo pitanje stavlja studente u mrtvom kraju.

Kao savjet, predlaže se da se razmotri jednostavniji primjer - formiranje dijatomenog molekula vodika.

Studenti brzo prepoznaju: raseljavanje elektrona je nemoguće, atomi mogu kombinirati svoje elektrone. Shema ovog procesa je sljedeća:

Valence elektroni postaju uobičajeni, atomi koji spajaju u molekulu, dok vanjska energija oba atoma vodika postaje potpuna.

Predlažem da prikazuju valence elektrone. Tada se ukupni par elektrona treba postaviti na osovinu simetrije između atoma, jer Pri povezivanju atoma jednog hemijskog elementa premještanja elektrona ne pojavljuje se. Slijedom toga, stupanj oksidacije atoma vodika u molekuli je nula:

Dakle, osnova je položena za studiranje u daljnjoj kovalentnoj vezi.

Vraćamo se na formiranje klorskog dukturnog molekula. Neki od učenika pogodili su da predloži sljedeću shemu spojeva atoma hlora u molekuli:

Privući pažnju učenika da ukupni par elektrona koji povezuje atome hlora u molekulu, formiraju samo nepakirane valence elektrone.

Dakle, studenti mogu obaviti svoja otkrića, čija se radost ne sjeća samo već duže vrijeme, već razvija kreativne sposobnosti, osobu uopšte.

Studenti imaju zadatak: prikazati sheme formiranja zajedničkih elektronskih parova u molekulima fluora F 2, HCL hlorid, kisik O 2 i odrediti stupnjeve oksidacije u njima atomi.

U vašem domaćem zadatku morate se odmaknuti od predloška. Dakle, u pripremi sheme formiranja molekule kisika, studenti trebaju biti prikazani ne sami, već dva zajednička parova elektrona na osi simetrije između atoma:

U shemi formiranja kloridnog molekula pokažite pomak ukupnog para elektrona na elektronegativni klor atoma:

U složenju HCL stepena oksidacije atoma: h - +1 i CL - -1.

Dakle, određivanjem stupnja oksidacije kao uvjetnog naboja atoma u molekuli, jednak broju elektrona koji se prebacuju na atome s većem elektronima, omogućava ne samo da se ovaj koncept jasno formuliše, već i na osnovu toga Razumijevanje prirode hemijske veze.

Radeći na principu "prvo da se razumi, a zatim se sjećam", primjenjujući prijem paradoksa i stvaranja problematičnih situacija u lekcijama, možete dobiti ne samo dobre rezultate učenja, već i za postizanje razumijevanja čak i najkomplomskih sažetaka Pojmovi i definicije.

Lekcija 2.
Spoj metala atoma
sa nemetalima

Za provjera domaćih zadataka Predlažem studentima usporediti dvije verzije vizuelne slike spoja atoma u molekulu.

Opcije za molekule formacije slike

M o l k u l a f t o r a f 2

Opcija 1.

Atomi jednog hemijskog elementa su povezani.

Električni manastirski atomi su isti.

Ne javljaju se pomaci valentnih elektrona.

Kako se tečno govori fluorin sa n o.

Opcija 2.
Uparivanje valencija elektrona istih atoma

Zabilježimo valence elektrone atoma fluora:

Nepažljiv valentne elektrone atoma fluora formirali su uobičajeni par elektrona prikazanih u shemi molekula na osi simetrije. Budući da se pomaci valentne elektrone ne pojavljuju, stepen oksidacije atoma fluora u molekuli F 2 je nula.

Rezultat spoja atoma fluora u molekulu uz pomoć uobičajenog para elektrona bio je završen vanjski nivo sa osam elektrona oba atoma fluora.

Slično tome, razmatra se formiranje molekule kisika O 2.

M o l k u l a k i l o r o d i o 2

Opcija 1.
Korištenje atomi strukture

Opcija 2.
Ribolov valencijalnih elektrona istih atoma

M o l c u l a x l o r o v o d o r o d a hcl

Opcija 1.
Korištenje atomi strukture

Elektronegativni klor atoma pomaknuo je jedan valentno elektron iz atoma vodika. Uslovni troškovi dogodili su se na atomima: stupanj oksidacije atoma vodika je +1, stepen oksidacije hlora -1 atoma.

Kao rezultat spoja atoma u HCL molekuli, hidrogen Atom "Izgubljeni" (prema shemi) njen valentno elektron, a klor atom završili su svoju vanjsku energiju na osam elektrona.

Opcija 2.
Uparivanje valencija elektrona različiti atomi

Nepareni valencija elektroni vodonika i atoma hlora formirali su uobičajeni par elektrona pomaknuti se na elektronegativni klor atoma. Kao rezultat toga, formirani su uslovni troškovi na atomima: stupanj oksidacije atoma vodika je +1, stepen oksidacije hlora -1 atoma.

Pri povezivanju atoma u molekulu koristeći zajednički par elektrona, njihovi vanjski energetski nivoi postaju završeni. Na atomu vodika, vanjski nivo postaje dvoelektron, ali se pomaknuo na elektronegativni klor atoma, a na atomu klora - stabilan osam elektron.

Dopustite da nastanemo po zadnjem primjeru - formiranje HCL molekula. Koja je shema tačnija i zašto? Studenti primjećuju značajnu razliku. Upotreba atomskih krugova tokom formiranja HCL molekule uključuje pomak valence elektrona iz atoma vodika na elektronegativni klor atoma.

Podsjećam vas da elektronegativnost (imovina atoma za prebacivanje valencija elektrona iz drugih atoma) na različite stepene svojstvene u svim elementima.

Studenti dođu do zaključka da upotreba atomskih krugova u formiranju HCL-a ne omogućava da pokaže raseljavanje elektrona na elektronegativnom elementu. Slika valentne elektrona točka preciznije objašnjava formiranje hidrauličnog molekula štapa. Kada se veže atomi H i CL, pridružena je pristranost (na dijagramu - odstupanju od osi simetrije) valence elektrona hidrogen atoma na elektronegativni klor atoma. Kao rezultat toga, oba atoma stječu određeni stupanj oksidacije. Neopterećeni valentni elektroni nisu formirali uobičajeni par elektrona povezanih atoma u molekulu, već su i ispunili vanjske energetske razine oba atoma. Sheme formiranja molekula F 2 i 2 atoma su takođe jasnije kada se elektroni valencija crta po bodovima.

Prema primjeru prethodne lekcije sa svojim glavnim pitanjem "odakle dolaze formule?" Studenti su pozvani da odgovore na pitanje: "Zašto NaCl formula sol?"

O b r a z o u n n i e x l o r i d i n i t i t p i ja nacl

Studenti čine sljedeću shemu:

Govorim: Natrijum - Element IA podgrupa, ima jedan valensko elektron, dakle, to je metal; Hlor - element podgrupe VIIA, ima sedam valentnih elektrona, pa je ne metal; U natrijum-hlorid, prinos natrijum atoma bit će premješten na atom klora.

Pitam momke: Je li sve istina u ovoj shemi? Koji je rezultat priključenja natrijum i atoma natrijumu u molekuli NACL-a?

Studenti reagiraju: Rezultat spoja atoma u NaCL molekuli bio je formiranje stabilnog vanjskog nivoa klora atoma klora i dvoelektrane natrijum-atoma. Paradox: Dva valentna elektrona na vanjskom trećem nivou energije natrijumu natrijuma za ništa! (Radimo sa shemom natrijum atom.)

To znači da je natrijum atom "neprofitabilan" povezivanje sa klornim atomom, a naCl spojevi ne bi trebali biti u prirodi. Međutim, studenti su poznati iz kurseva geografije i biologije o prevalenciji kuhar soli na planeti i njegovu ulogu u životu živih organizama.

Kako pronaći izlaz iz trenutne paradoksalne situacije?

Radimo sa shemama atoma natrijuma i hlora, a studenti pretpostavljaju da natrijum atom ne bude povoljno raspada, i da pruži svoju valensku elektronu na klorskom atomu. Tada će natrijum atom biti završen drugi napolju - antišemi - energetski nivo. Na atomu hlora, nivo vanjske energije također će biti osam elektrona:

Zaključujemo: atomi metala koji imaju mali broj valentnih elektrona, korisno je dati, a ne prebaciti svoje valence elektrone na ne metalne atome. Slijedom toga, metalni atomi ne posjeduju elektronegitilnost.

Predlažem da uvedem "znak hvatanja" tuđe valentne elektrone nemetalnim atomom - kvadratni nosač.

Na slici valentne elektrona, točke dijagrama spoja od metala i nemetalnih atoma izgledat će ovako:

Privučem pažnju učenika da se kada se valentna elektron prenosi iz metalnog atoma (natrijuma) na Nemetalla (hlor) atome, atomi se pretvore u jone.

Ioni - nabijene čestice u kojima se atomi pretvaraju kao rezultat prijenosa ili dodavanja elektrona.

Znakovi i vrijednosti optužbi iona i stupnjeva oksidacije podudaraju se, a razlika u dizajnu je sljedeća:

1 –1
Na, CL - za stupnjeva oksidacije,

NA +, CL - - za optužbe iona.

O B R A Z O V A N E F T O R I D A K A L C i I CAF 2

Kalcijum - Element IIA podgrupa, ima dva valence elektrona, to je metal. Kalcijum ATOM daje vlastite valence elektrone u fluorini - ne-metallo, sam elektronski element.

U shemi imamo neuparene valence elektrone atoma tako da su "vidjeli" jedni druge i mogli su se formirati elektronski parovi:

Vezivanje atoma kalcijuma i fluora u priključku CAF 2 energetski je korisna. Kao rezultat toga, oba atoma imaju energetski nivo osam elektrona: fluor je vanjska energetska razina, a kalcijum je anticipacijarstvo. Shematski prikaz elektronskog prijenosa u atomima (korisno prilikom proučavanja Redox reakcija):

Privučem pažnju učenika da se, poput privlačenja negativno naplaćenih elektrona na pozitivno nabijene atomske jezgre, suprotno napunjeni ioni koji se drže snagom elektrostatičke atrakcije.

Jonski spojevi su čvrste tvari sa visoke temperature topljenje. Iz života su poznati studenti: Možete li kuhati sol za nekoliko sati ubiti. Plamen temperaturni plin plamenik (~ 500 ° C) nije dovoljan da se topi sol
(t. Pl (nacl) \u003d 800 ° C). Odavde zaključujemo: odnos između naplaćenih čestica (iona) - ionske veze je vrlo izdržljiv.

Generaliziramo: Kada su metalni atomi povezani (m) s nemetalnim atomima (IT), ne dolazi do raseljavanja, već povratak valentne elektrone atoma metalnih atoma ne metala.

Istovremeno, elektron-etil atomi pretvaraju se u nabijene čestice - ioni, koji se poklapa sa brojem danih (u metalu) i pričvršćenom (u nemetalnim) elektronima.

Dakle, na prvoj od dvije lekcije, formiran je koncept "stepena oksidacije", a formiranje jonskog spoja objašnjeno je u drugom. Novi koncepti poslužit će kao dobru osnovu za daljnje proučavanje teorijskog materijala, naime: mehanizmi za formiranje kemijske veze, ovisnost svojstava tvari iz njihovog sastava i strukture, razmatranje reakcija oksidativnih reakcija.

Zaključno, želim uporediti dvije metodološke tehnike: primajući paradoks i primanje stvaranja problema u lekciji.

Paradoksalna situacija stvara se logično tokom proučavanja novog materijala. Njezin glavni plus su snažne emocije, iznenađujuće studente. Iznenađenje - snažan zamah za razmišljanje. To "uključuje" nevoljna pažnju, aktivira razmišljanje, čini da istražuje i pronađe načine za rješavanje pitanja.

Kolege, vjerovatno, vratit će se: stvaranje problematične situacije u lekciji dovodi do istog. Pruža, ali ne uvijek! U pravilu, problematično pitanje formulira nastavnik prije nego što učenje novog materijala i podstiče da ne rade svi studenti na posao. Mnogi ostaju neshvatljivi, gdje je taj problem došao i zašto, u stvari, treba riješiti. Prijem paradoksa kreiran je tokom proučavanja novog materijala, potiče studente da sami formuliše problem i stoga razumiju porijeklo njene pojave i potrebu za rješavanjem.

Usuđujem se tvrditi da je prijem paradoksa najuspješniji način revitalizacije aktivnosti učenika u predavanjima, razvoju istraživačkih vještina i kreativnih sposobnosti.