Alimente

Tipuri de comunicare a compușilor atomici. Conexiunea atomilor între ei. Educație de comunicații chimice


În conformitate cu principiul de bază care contează întotdeauna că ocupă o condiție energetică cea mai favorabilă, atomii individuali au o tendință mai mult sau mai puțin pronunțată de a crea o conexiune atomică. Diferența de energie a unui atom separat EA și a unui atom într-un compus solid, în special într-un cristal, EK se numește energia de legare EV. Această energie de legătură EV \u003d EA-EK este egală cu energia cheltuită pe eliberarea unui atom separat din conexiunea sa. Depinde de tipul de comunicare corespunzător, care creează o conexiune atomică.
În forțele care furnizează prinderea cristalului, vorbim despre atracția între electronii încărcați negativ și nucleele atomice încărcate pozitiv. Aceste forțe de atracție sunt formate din dorința atomilor pentru a obține saturația stărilor cuantice în carcasa exterioară corespunzătoare, adică. Adoptați configurația gazului inert. La cea de-a doua, a treia, a 4-a coajă, acest lucru se întâmplă în cazul stărilor S- și P Complet (S2 și P6), adică. Când aceasta, respectiv, coaja exterioară cu opt electroni.
Forțele de atracție se opun forței de repulsie între același nume de treburi și între electroni. Din echilibru al forțelor de atracție și repulsie, distanța dintre atomi într-un compus cristalin, determinată de stările cuantice ale electronilor externi și tipul de comunicație (figura 5.6.1). Pentru distanța R0, puterea de atracție și repulsie este compensată (egalizată). Compusul cristalin este în echilibru.

Astfel, se poate înțelege că structura cochilii electronice externe duce la diferite tipuri de comunicare între atomii individuali. Tipul de comunicare este determinat de proprietățile caracteristice ale conexiunii atomice. Dacă este necesar să se acorde cea mai mare atenție conexiunii metalice, ar trebui luate în considerare și alte tipuri de corpuri solide să înțeleagă structura și proprietățile solidelor. În funcție de magnitudinea energiei de legare, următoarele tipuri diferă (figura 5.6.2):
1. Conectarea Van der Waals (vezi figura 5.6.2, a).
Acest tip de comunicare este disponibil în gaze solide inerte și în cristale moleculare. Are o energie de comunicare foarte scăzută. Deoarece gazele inerte au statele cuantice complete (ocupate) pe coaja exterioară, atunci dorința unor astfel de atomi să se unească într-un compus puternic poate fi explicată prin faptul că distribuția încărcăturilor nu este simetrică sheric, dar are un di-plin moment. Polanii pozitivi și negativi provoacă compuși slabi (ambreiaje) din aceste solide, care cristalizează cu ambalajul strâns al atomilor de bile.
2. Comunicarea metalelor (Vezi figura 5.6.2, b).
În metale există o carcasă electronică externă relativ subțire. Sunt date electronii externi ai atomilor și nu mai aparțin anumitor atomi. În unele metale, de exemplu, Fe și B, pe scoiciile de electroni interne din apropiere, fără state cuantice ocupate pe deplin, contribuie la comunicare. Ramele metalice Ion "float" într-un gaz electronic care acționează ca un "cârlig". Datorită electronilor în mișcare liberă, se creează o bună conductivitate electrică. Deoarece toți atomii din metale ocupă poziții echivalente, la acțiunea forțelor externe, atomii pot fi deplasați reciproc unul cu celălalt și găsesc întotdeauna locuri egale în cartier. Acest lucru poate explica plasticitatea bună a metalelor. În același timp, de la natura comunicării, există o tendință de metale la ambalajul strâns al atomilor de bile.
3. Comunicare homeopolară (covalentă) (vezi figura 5.6.2, b).
Aici vorbim despre asta valenţă. Cu ajutorul forțelor de valență direcționale, sunt conectați atomii omogeni. Energia de comunicare în același timp este relativ mare. În dorința unei cochilii exterioare umplute, atomii sunt conectați astfel încât electronii dispăruți să fie înlocuiți astfel încât doi sau mai mulți electroni să fie tratați simultan la doi sau mai mulți atomi. Clor cu șapte electroni, de exemplu, are o stare de energie neocupată în carcasa exterioară. Datorită compusului a doi atomi de clor, acești doi electroni sunt împărțiți în așa fel încât, în molecula CL2 pentru fiecare atom, există o cochilie complet ocupată. Din acest motiv, energia este redusă în molecula unui atom separat.
Dacă există doi electroni pentru înlocuirea completă a stării energetice pe carcasa exterioară, legătura covalentă este stabilă, de exemplu, Antimonia SB3. În carbon pe carcasa exterioară nu există patru electroni, astfel încât atomul de carbon cu patru vecini cel mai apropiați împarte electronii lipsă. Astfel, în diamant, configurația a cinci atomi este stabilă. Numărul celor mai apropiați vecini, adică Numărul de coordonare este calculat în acest mod de la 8-N, iar N este numărul de electroni din carcasa exterioară. Astfel, o legătură covalentă este posibilă numai la elementele cu N ≤ 4. cu N ≥ 4, numărul de electroni pentru acest tip de ambreiaj nu este suficient. Covoarele covalente Cristale foarte solide (Diamond) și detectați în forma pură Conductivitate foarte mică.
4. Comunicare heteropolară (ionică) (vezi figura 5.6.2, D).

Acest tip de comunicare are o energie foarte mare. Conform acestui tip, sunt conectate elemente cu cochilii electronice externe aproape complet angajate cu elemente cu cochilii externe aproape neocupate. Pentru a forma cochilii închise, un element dă un electron, un alt element le ia.
Deci, cristalul NaCl se formează din cauza faptului că NA dă electronii pe carcasa exterioară, iar CL, care nu are un electron, îl acceptă. Datorită acestui fapt, Na + cu o extensie pozitivă de încărcare devine o cation, CL - cu o taxă negativă. Comunicarea prin interacțiunea electrostatică a ionilor încărcați opus. Într-un cristal ionic, ionii sunt situați în așa fel încât atracția Coulombului de încărcări de variație este mai puternică decât repulsia Coulomb a acelorași ioni. Structurile de cristal caracteristice pentru cristale ionice sunt structura clorurii de sodiu și a clorurii de cesiu. Deoarece deformarea comunicării trebuie depreciată, aceste cristale, cum ar fi covalente, sunt solide și fragile. Corpuri solide Cu legăturile de ioni au conductivitate electrolitică.
În metale, împreună cu ambreiajul metalic, ionic și legătură covalentă. Aceste tipuri de comunicare sunt detectate în principal în fazele intermetalice. În același timp, aceste tipuri de comunicare în majoritatea cazurilor nu se găsesc nici o stare pură, ci în forme mixte. Intermetalică; Fazele, spre deosebire de pur metalice, sunt foarte greu, fragile și își păstrează proprietățile de rezistență la temperaturi ridicate. Astfel, fazele intermetalice sunt potrivite pentru a face metalele cu rezistență solidă, uzură și termică.
Formele importante de faze intermetalice sunt carburi.
În plus față de tipurile de comunicare considerate, trebuie să apelați un alt pod de hidrogen. Această conexiune este în principal o natură ionică. Atomul de hidrogen își pierde electronul și, precipitând, creează o punte între atomi puternic negativi, cum ar fi F, N și O.

§unu. Ca electroni "Kisov" Legătură covalentă

Moleculele constau din atomi interconectați.
Dar la fel de Conectat - adeziv, lipit, compus dintr-un lanț? Și cine este mecanicul, un talman sau un fierar, care leagă atomii împreună?
Știți deja că în antichitate a fost considerată în ordinea lucrurilor pe care atomii sunt combinate cu cârlige. De aici nu departe de butoane cu bucle.
Dacă renunți la glumele, va trebui să recunoaștem că întrebarea nu este ușoară: deoarece coaja fiecăruia dintre atomii conectați în moleculă constă din electroni acuzați la același pe semn, așa că atunci când încercați să aduceți norii electronici să aducă norii electronici Norii electronici, repulsie puternică vor apărea în mod inevitabil.
Dar atomii sunt încă conectațiFotografiile! În plus, cu ajutorul celor mai mulți electroni care par a contracara conexiunea.

Așa se întâmplă ...
Amintiți-vă că electronii din atomul pe care l-am notat în moduri diferite - o săgeată îndreptată în sus și o săgeată îndreptată în jos:

Și ↓.

și situate între miezurile celor doi atomi. Ambele nuclee percepute pozitiv de atomi vor fi atrase la o pereche electronică negativă și, prin urmare, ambele:

Deci, se formează din două atomi separați cea mai simplă moleculă dimensională. De exemplu, de la două atomi hidrogen N. Se dovedește moleculă H 2.:

Orice rămâne: să înțelegeți de ce acest lucru brusc doi electroni s-au strecurat să se unească într-o pereche?

Filosofii greci antice au avut un răspuns fără echivoc la această întrebare. Ei au crezut că, evenimentele din lumea atomilor, ca oamenii, două sentimente - dragoste și suficient.
Deci, repulsia reciprocă este suficient, și conexiunea a doi atomi este prietenie, dragoste Si in sfarsit, căsatorie fericită.

Reprezentările naive ale antichității în zilele noastre, este necesar să se susțină orice explicații reale, fizice. Dar nu vom presupune că doi electroni sunt doi shooters - se agață unul de celălalt cu penajul lor? Punctul este complet diferit!

Fiecare electron, în plus față de încărcătura electrică, are un moment magnetic și se comportă ca microscopic magnet. Doi electroni cu săgeți multidirecționale sunt două astfel de micromagnet. Cu poli orientați opus. Aici sunt atrase unul de celălalt:

Oricum, se formează perechea de electroni. Dar că acest lucru se întâmplă, este necesar ca atomii să ajungă unul la celălalt, iar norii lor electronici sunt parțial combinați. Chimistii numesc această situație în "economia atomică" suprapunerea orbitelor atomice.

Luați același exemplu de formare a moleculei de hidrogen de atomi. Două orbitale sferice (sferice), două nori electronici se suprapun și intră una la alta, astfel:




În același timp, se formează comunicare covalentă.

Covalentul se numește o astfel de legătură chimică, care este formată folosind o pereche de electroni.

Dacă transferați imaginea noastră în limba celulelor cuantice, acesta va arăta astfel:


Chimiștii spun că legătura chimică în acest caz a fost formată din schimb valutar(altfel - prin "echivalent") mecanism".

Exact aceeași moleculă de hidrogen poate fi formată diferit, dacă interacționați unul cu celălalt cation hidrogen N. + (El nu are electroni, ci doar gol orbital atomic.) I. anion. hidrogen N. - Care are o pereche de electroni:

H + + H - \u003d H 2

Pe diagrama energetică se pare așa.

Chimia este uimitoare și, mărturisind, știința încurcată. Din anumite motive, este asociat cu experimente luminoase, tuburi de testare multi-colorate, nori de aburi dense. Dar puțini oameni se gândesc dacă vine acest "magic". De fapt, nici o reacție nu trece fără formarea compușilor între atomii reactivilor. Mai mult, aceste "jumperii" sunt uneori găsite în elemente simple. Ele afectează capacitatea substanțelor de a intra în reacție și explică unele dintre proprietățile lor fizice.

Ce fel de tipuri chimie chimică Și cum afectează conexiunile?

Teorie

Trebuie să începeți cu cel mai simplu. Bondul chimic este interacțiunea în care atomii de substanțe sunt conectate și formează substanțe mai complexe. Se înșeală să credem că acest lucru este tipic numai compușilor ca sărurile, acizii și bazele - chiar și substanțe simple care sunt molecule de doi atomi, au acești "jumperi", dacă este posibil să se schimbe conexiunea. Apropo, este important să ne amintim că numai atomii care au taxe diferite se pot uni (acestea sunt fundamentele fizicii: aceleași particule încărcate sunt respinse, iar opusul - sunt atrase), astfel încât acestea substanțe complexe Există întotdeauna o cation (ion cu o taxă pozitivă) și anion (particulă negativă), iar conexiunea însăși va fi întotdeauna neutră.

Acum, să încercăm să ne dăm seama cum apare formarea unei conexiuni chimice.

Mecanismul de educație

Orice substanță are o anumită cantitate de electroni distribuită de straturi de energie. Cel mai vulnerabil este stratul exterior, pe care se află cel mai mic număr de particule. Puteți învăța numărul lor, privind numărul grupului (linia cu numere de la unu la opt în partea de sus a tabelului Mendeleev), în care se află elementul chimic, iar cantitatea de straturi de energie este egală cu numărul perioadei (de la unul la șapte, șirul vertical din partea stângă a elementelor).

În mod ideal, există opt electroni pe stratul de energie externă. Dacă lipsesc, atomul încearcă să le tragă într-o altă particulă. Este în curs de selectare a electronilor necesari pentru a finaliza stratul de energie extern de electroni formați din conexiuni chimice de substanțe. Numărul lor poate varia și depinde de numărul de valență sau de particule neplătite (pentru a afla câte dintre ele în atom, este necesar să se facă o formulă electronică). Numărul de electroni care nu au un cuplu va fi egal cu numărul de legături formate.


Puțin mai multe despre tipuri

Tipurile de obligațiuni chimice formate în timpul reacțiilor sau pur și simplu într-o moleculă a unei substanțe sunt în întregime dependente de elementul însuși. Există trei tipuri de "jumperi" între atomi: ion, metal și covalent. Acesta din urmă, la rândul său, este împărțit în polar și non-polar.

Pentru a înțelege ce obligațiuni sunt asociate atomi, utilizați un fel de regulă: dacă elementele sunt în partea dreaptă și din stânga a tabelului (adică, ele sunt metal și non-metallol, cum ar fi NaCI), atunci conexiunea lor este o conexiune Exemplu excelent de conexiune ionică. Două forme non-metale (HCI) și doi atomi ai unei substanțe, care se conectează într-o moleculă, este un non-polar covalent (CI2, O2). Tipurile de mai sus de obligațiuni chimice nu sunt adecvate pentru substanțele constând din metale - se găsește exclusiv

Interacțiune covalentă

Așa cum am menționat mai devreme, tipurile de obligațiuni chimice au un anumit efect asupra substanțelor. Deci, de exemplu, un "jumper" covalent este foarte instabil, datorită căruia compușii cu acesta sunt ușor distruși la cel mai mic efect extern, de exemplu încălzire. Adevărat, se referă numai la el substanțe moleculare. Cei care au structura nemoleculară., practic indestructibil (exemplul perfect este un cristal cu diamant - un compus al atomilor de carbon).


Să revenim la polar și non-polar cu non-polar, totul este simplu - electronii, între care se formează "jumperul" sunt la o distanță egală față de atomi. Dar în al doilea caz, ele sunt mutate la unul dintre elemente. Câștigătorul din "tratament" va fi substanța, electronegabilitatea (capacitatea de a atrage electroni) a cărei este mai mare. Este determinată de tabele speciale, cu atât este mai mare diferența de această valoare în două elemente, cu atât mai multă comunicare polară între ele. Adevărat, singurul lucru pentru care cunoașterea electronizabilității elementelor poate fi utilă este definiția cationului (o încărcătură pozitivă - o substanță pe care această valoare o va fi mai mică) și anion (particulă negativă cu o capacitate mai bună de a atrage electroni ).

Ion comunicare

Nu toate tipurile de obligațiuni chimice sunt potrivite pentru metal și nemetal. După cum sa menționat mai sus, dacă diferența dintre electronegativitatea elementelor este imensă (și anume, se întâmplă atunci când sunt amplasate în părțile opuse ale tabelului), se formează între ele ion comunicare. În acest caz, electronii de valență se deplasează de la un atom cu mai puțină electronegacitate la atom cu ani mai mare, formând anion și cation. Cel mai frapant exemplu al acestei conexiuni este compusul de halogen și metal, de exemplu ALCI2 sau HF.

Comunicarea metalelor

Metalele sunt încă mai ușoare. Ele sunt străine la tipurile de relații chimice, deoarece au propriile lor. Acesta poate fi combinat ca atomi ai unei substanțe (Li 2) și diferite (ALCR2), în ultimul caz sunt formate aliaje. Dacă vorbești despre proprietăți fizice, Metale combină plasticitatea și durabilitatea în sine, adică nu sunt distruși la cea mai mică expunere, ci pur și simplu schimbând forma.


Comunicare intermoleculară

Apropo, există, de asemenea, legăturile chimice în molecule. Ele sunt, de asemenea, numite intermoleculare. Cel mai comun tip - hidrogen Communications.În care atomul de hidrogen leagă electronii prin elementul cu electronegatie mare (în molecula de apă, de exemplu).


Atenție, numai astăzi!

Gradul de oxidare

Despre vizualizarea taxei condiționate

Fiecare profesor știe cât de mult înseamnă primul an de studiu de chimie. Va fi clar, interesant, important în viață și atunci când alegeți o profesie? Depinde de abilitatea profesorului este disponibilă și răspund vizual la întrebările "simple" ale studenților.

Una dintre aceste întrebări: "De unde provin formulele?" - Necesită cunoașterea conceptului de "oxidare".

Formularea conceptului de "grad de oxidare" ca "încărcătura condiționată a atomilor de elemente chimice într-un compus calculat pe baza presupunerii că toți compușii (și polarul ionic și covalent) constau numai din ioni" (vezi: Gabrielyan O.S.Chimie-8. M.: Drop, 2002,
din. 61) La dispoziția câtorva studenți care înțeleg natura formării unei legături chimice între atomi. Majoritatea amintit că această definiție este dificilă, trebuie să ascuți. Si pentru ce?

Definiție - un pas în cunoaștere și devine un instrument de lucru atunci când nu este îndemnat, dar îmi amintesc că este clar.

La începutul studiului noului subiect, este important să ilustreze în mod clar conceptele abstracte, care sunt deosebit de multe în cursul chimiei clasei a 8-a. Această abordare pe care vreau să o ofer și să formez conceptul de "grad de oxidare" până la studiul tipurilor de obligațiuni chimice și ca bază pentru înțelegerea mecanismului educației sale.

De la primele lecții, clasa a opta învață să se aplice sistem periodic Elemente chimice ca masă de referință pentru compilarea formării atomilor și determinarea proprietăților lor în numărul de electroni de valență. Începând cu formarea conceptului de "grad de oxidare", petrec două lecții.

Lectia 1.
De ce atomii Nemmetalov
Sunteți conectat unul la altul?

Să fim fanteziați. Cum ar arăta lumea, dacă atomii nu au fost conectați, ar fi molecule, cristale și formațiuni mai mari? Răspunsul este izbitoare: lumea ar fi invizibilă. Lumea corpurilor fizice, animate și neînsuflețite, doar nu!

Apoi, discutăm dacă sunt conectate toți atomii de elemente chimice. Există vreun atomi singuri? Se pare că există atomi de gaze nobile (inerte). Comparaţie structura electronică Atomii de gaze nobile, afla particularitatea nivelurilor externe finalizate și durabile de energie:

Expresia "Nivelurile de energie externe finalizate și stabilă" înseamnă că aceste niveluri conțin numărul maxim de electroni (la atomul de heliu - 2 e., la atomii altor gaze nobile - 8 e.).

Cum de a explica stabilitatea unui nivel extern de opt electron? În sistemul periodic, opt grupe de elemente, înseamnă că numărul maxim de electroni de valență este opt. Atomii de gaze nobile sunt singure deoarece au numărul maxim de electroni la nivelul energiei externe. Ele nu formează molecule ca CI2 și P 4 și nici crystal Lattices.cum ar fi grafit și diamant. Apoi se poate presupune că atomii elementelor chimice rămase caută să accepte carcasa gazului nobil - opt electroni la nivelul energiei externe - conectarea între ele.

Vom verifica această ipoteză pe exemplul formării moleculei de apă (Formula H20 este cunoscută studenților, cum ar fi faptul că apa este principala substanță a planetei și a vieții). De ce formula de apă H 2 o?

Folosind scheme atomice, elevii ghicesc de ce este avantajos să compușați doi atomi H și un atom aproximativ în moleculă. Ca urmare a deplasării electronilor unici de la doi atomi de hidrogen, opt electroni sunt plasați la un atom de oxigen la un atom de oxigen. Oferta studenților diferite metode Aranjament reciproc al atomilor. Alegem o opțiune simetrică, subliniind că natura trăiește în conformitate cu legile frumuseții și armoniei:

Compusul atomilor duce la pierderea electronutralității lor, deși molecula este în general în format electronic:

Taxa emergentă este definită ca fiind condiționată, deoarece Este "ascuns" în interiorul moleculei electropetice.

Formăm conceptul de "electronegacitate": un atom de oxigen are o taxă negativă condiționată --2, deoarece El a respins doi electroni din atomii de hidrogen. Deci, hidrogen electronegabil de oxigen.

Noi scriem: electricitatea (EO) este proprietatea atomilor pentru a schimba electronii de valență de la alți atomi. Lucrăm cu o serie de electronegabilitate a non-metalelor. Folosind sistemul periodic, explică cel mai mare fluor de electrocanență.

Combinând toate cele de mai sus, formulăm și scriem determinarea gradului de oxidare.

Gradul de oxidare este o încărcătură condiționată de atomi într-un compus egal cu numărul de electroni deplasați la atomi cu o electronegitabilitate mai mare.

Este posibil să se explice termenul "oxidare" ca returnarea atomilor de electroni ai elementului mai electronegativ, subliniind că atunci când sunt conectate atomii diferitelor ne-metale, numai deplasarea electronilor la mai multe electronice negative negative. Astfel, electronegativitatea este proprietatea atomilor nemetalici, care se reflectă în titlul "O serie de electronegabilitate a nemetalelor".

Conform Legii Constanței compoziția substanțelor, A deschis om de știință francez Joseph Louis Proust în 1799-1806, fiecare substanță chimică curată, indiferent de locația și metoda de primire, are aceeași compoziție constantă. Deci, dacă există apă pe Marte, atunci va fi aceeași "Ash-Două-O"!

Ca fixare a materialului, verificăm "corectitudinea" formulării dioxidului de carbon, la formula cu formula moleculei CO 2:

Atomii cu electronegitilitate diferită sunt conectate: carbon (EO \u003d 2,5) și oxigen (EO \u003d 3,5). Valența electronilor (4 e.) Atomul de carbon este mutat la doi atomi de oxigen (2 e. - la un atom aproximativ și 2 e.- la un alt atom aproximativ). În consecință, gradul de oxidare a carbonului este de +4 și gradul de oxidare a Oxigen -2.

Conectarea, atomii sunt finalizați, faceți nivelul lor extern de energie stabil (completați-l la 8 e.). Acesta este motivul pentru care atomii tuturor elementelor pe lângă gazele nobile sunt conectate unul la celălalt. Atomii de gaze nobile sunt unice, formulele lor sunt scrise prin semnul elementului chimic: nu, NE, AR și așa mai departe.

Gradul de oxidare a atomilor de gaze nobile, precum și toți atomii din statul liber, este zero:

Acest lucru este de înțeles, pentru că Atomii sunt electronici.

Gradul de oxidare a atomilor în moleculele de substanțe simple este, de asemenea, zero:

La conectarea atomilor unui element, nu are loc nici o deplasare electronică, deoarece Electronabilitatea lor este aceeași.

Folosesc recepția paradoxului: cum să completați nivelul de energie extern până la opt atomi de electroni de ne-metale în compoziția moleculelor de gaze dimensionale, de exemplu, clorul? Prezentați schematic întrebarea astfel:

Shifts de electroni de valență ( e.) nu se întâmplă, pentru că Electricitatea ambelor atomi de clor este aceeași.

Această întrebare pune elevii într-un capăt mort.

Ca vârf, se propune să se ia în considerare un exemplu mai simplu - formarea unei molecule de hidrogen diatomic.

Elevii recunosc repede: deplasarea electronilor este imposibilă, atomii își pot combina electronii. Schema acestui proces este după cum urmează:

Electronii de valență devin obișnuiți, atomi de conectare într-o moleculă, în timp ce nivelul energetic extern al ambelor atomi de hidrogen devine complet.

Propun să portret punctele de electroni de valență. Apoi, perechea totală de electroni trebuie plasată pe axa simetriei dintre atomi, deoarece Când nu se produce atomii de conectare a unui element chimic al deplasării electronilor. În consecință, gradul de oxidare a atomilor de hidrogen în moleculă este zero:

Deci, baza este pusă pentru studierea legăturii covalente ulterioare.

Ne întoarcem la formarea moleculei ductomice de clor. Unii dintre studenți au presupus să propună următoarea schemă a compușilor atomilor de clor într-o moleculă:

Eu atrag atenția elevilor că perechea totală de electroni care leagă atomii de clor în moleculă, formează numai electroni de valență neplăcută.

Deci, studenții pot face descoperirile lor, bucuria căreia nu numai că amintește de mult timp, ci și dezvoltă abilități creative, persoana în general.

Elevii au o sarcină: să descriem schemele de formare a perechilor electronice comune în moleculele de fluor F2, clorură de HCI, oxigen O 2 și determină gradele de oxidare în ele atomi.

În temele voastre, trebuie să vă îndepărtați de șablon. Astfel, în pregătirea schemei de formare a moleculei de oxigen, elevii trebuie descriși singuri, dar două perechi comune de electroni pe axa de simetrie dintre atomi:

În schema de formare a moleculei de clor, arată deplasarea perechii globale de electroni la un atom mai electronegativ de clor:

În combinarea HCI a gradului de oxidare a atomilor: H - +1 și CL -1.

Astfel, determinarea gradului de oxidare ca o încărcătură condiționată de atomi într-o moleculă, egală cu numărul de electroni deplasați la atomi cu o electronegitabilitate mai mare, face posibilă nu numai formularea acestui concept clar și accesibil, ci și pentru a face baza pentru înțelegerea naturii legăturii chimice.

Lucrul la principiul "mai întâi de înțeles și apoi amintiți", aplicând recepția paradoxului și crearea unor situații problematice în lecții, puteți obține nu numai rezultate bune de învățare, ci și pentru a obține o înțelegere chiar și a celui mai complex abstract abstract Concepte și definiții.

Lectia 2.
Compusul atomilor metalelor
cu non-metale

Pentru verificarea temelor Propun elevilor comparați două versiuni ale unei imagini vizuale a compusului de atomi în moleculă.

Opțiuni pentru moleculele de formare a imaginilor

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

Opțiunea 1.

Atomii unui element chimic sunt conectați.

Atomii de mănăstire electrică este aceeași.

Deplasările electronilor de valență nu apar.

Cum se formează molecula fluor fluentă cu N O.

Opțiunea 2.
Asocierea electronilor de valență a acelorași atomi

Prezentăm electronii de valență de atomi de fluor:

Neplăcută electronii de valență de atomi de fluor au format o pereche comună de electroni descriși în schema de moleculă pe axa simetriei. Deoarece nu se întâmplă schimbări ale electronilor de valență, gradul de oxidare a atomilor de fluor în molecula F 2 este zero.

Rezultatul compusului atomilor de fluor în moleculă cu ajutorul unei perechi comune de electroni a fost nivelul finalizat de opt electron de opt al ambelor atomi de fluor.

În mod similar, este luată în considerare formarea moleculei Oxigen O 2.

M o l k u l a k i l o r de d și 2

Opțiunea 1.
Folosind structura atomilor

Opțiunea 2.
Pescuitul electronilor de valență a acelorași atomi

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

Opțiunea 1.
Folosind structura atomilor

Un atom mai electronegativ de clor a schimbat un electron de valență din atomul de hidrogen. Taxele condiționate au apărut pe atomi: gradul de oxidare a atomului de hidrogen este +1, gradul de oxidare a atomului de clor -1.

Ca rezultat al compusului atomilor din molecula HCI, atomul de hidrogen "pierdut" (conform schemei) electron de valență și atomul de clor și-a terminat nivelul de energie extern la opt electroni.

Opțiunea 2.
Împerecherea electronilor de valență atomii diferiți

Electronii de valență neplăcută de hidrogen și atomii de clor au format o pereche comună de electroni deplasați la un atom mai electronegativ de clor. Ca rezultat, au fost formate încărcături condiționate la atomi: gradul de oxidare a atomului de hidrogen este +1, gradul de oxidare a atomului de clor -1.

Când conectați atomii într-o moleculă utilizând o pereche comună de electroni, nivelurile lor de energie externe devin finalizate. La atomul de hidrogen, nivelul exterior devine cu două electroni, dar se deplasează la un atom mai electronegativ de clor și la atomul de clor - opt etanș stabil.

Să trăim pe ultimul exemplu - formarea moleculei de HCI. Care schemă este mai precisă și de ce? Elevii observă o diferență semnificativă. Utilizarea circuitelor atomice în timpul formării unei molecule HCI implică deplasarea electronului de valență de la atomul de hidrogen la un atom mai electronegativ de clor.

Vă reamintesc că electronegativitatea (proprietatea atomilor pentru a schimba electronii de valență de la alte atomi) la diferite grade inerente în toate elementele.

Elevii ajung la concluzia că utilizarea circuitelor atomice în formarea HCI nu face posibilă a arăta deplasarea electronilor la un element mai electronegativ. Imaginea punctelor de electroni de valență explică mai precis formarea moleculei de tije hidraulice. Atunci când atomii de legare H și CI, este asociată o părtinire (în diagrama - deviația de la axa de simetrie) a electronului de valență a atomului de hidrogen la un atom mai electronegativ de clor. Ca rezultat, ambii atomi dobândesc un anumit grad de oxidare. Electrii de valență neplăcuți nu numai că au format o pereche comună de electroni conectați atomi într-o moleculă, dar au completat și nivelurile de energie externe ale ambelor atomi. Schemele de formare ale moleculelor F 2 și 2 ale atomilor sunt, de asemenea, mai clare când electronii de valență sunt extrași prin puncte.

Conform exemplului lecției anterioare cu întrebarea sa principală "Unde provin formulele?" Elevii sunt invitați să răspundă la întrebarea: "De ce nu sare de Formula Nacl?"

Despre b r a z o într-un n și e x l o r și d și n și t p și eu nacl

Elevii constituie următoarea schemă:

Vorbesc: subgrupul de sodiu - element IA, are un electron de valență, prin urmare, este un metal; Clor - elementul Subgrupului Viia, are șapte electroni de valență, prin urmare, este non-metal; În clorură de sodiu, randamentul atomului de sodiu va fi mutat la atomul de clor.

Îi cer pe băieți: Este adevărat în această schemă? Care este rezultatul conexiunii atomilor de sodiu și clor în molecula de NaCI?

Elevii răspund: rezultatul compusului atomilor din molecula de NaCI a fost formarea unui nivel exterior stabil de opt electroni a atomului de clor și apariția cu două electroni a atomului de sodiu. Paradox: Două electroni de valență la atomul de nivel al celui de-al treilea nivel al de sodiu pentru nimic! (Lucrăm cu o schemă de atom de sodiu.)

Aceasta înseamnă că atomul de sodiu este "neprofitabil" pentru a se conecta cu atomul de clor, iar compușii NaCL nu ar trebui să fie în natură. Cu toate acestea, elevii sunt cunoscuți din cursurile de geografie și biologie privind prevalența sarei de bucătărie pe planetă și rolul său în viața organismelor vii.

Cum să găsiți o cale de ieșire din situația paradoxală actuală?

Lucrăm cu scheme de atomi de sodiu și clor, iar elevii ghici că atomul de sodiu nu este dezintegrat favorabil și pentru a da electron de valență la atomul de clor. Apoi atomul de sodiu va fi finalizat al doilea exterior - nivelul Antishemis - Energie. La atomul de clor, nivelul energiei externe va fi, de asemenea, opt-electroni:

În concluzie: atomii unui metal care au un număr mic de electroni de valență, este avantajos să se ofere și să nu-și schimbe electronii de valență la atomii nemetalici. În consecință, atomii de metal nu posedă electronegitabilitate.

Propun să introducă un "semn al capturii" al electronului de valență al altcuiva de către atomul nemetalizat - un suport pătrat.

În imaginea electronilor de valență, punctele diagramei compusului atomilor metalici și nemetali vor arăta astfel:

Eu atrag atenția elevilor că atunci când electronul de valență este transferat de la atomul de metal (sodiu) la atomii nemetali (clor), atomii se transformă în ioni.

Ioni - particule încărcate în care atomii sunt convertiți ca urmare a transmisiei sau a adăugării de electroni.

Semnele și valorile acuzațiilor de ioni și grade de oxidare coincid, iar diferența în design este după cum urmează:

1 –1
Na, cl - pentru grade de oxidare,

Na +, CI - pentru acuzațiile de ioni.

Despre b r a z o v a n e f t o r i d a k A L C și I CAF 2

Subgrupul II al Calciului - Element, are doi electroni de valență, este un metal. Atomul de calciu oferă propriilor electroni de valență la un element de alimentare cu fluor - non-metal, elementul de electronice.

În schemă, avem electroni de valență neplăcută de atomi, astfel încât ei "au văzut" reciproc și au fost capabili să se formeze cupluri electronice:

Legarea atomilor de calciu și fluor în conexiunea CAF2 este benefică din punct de vedere energetic. Ca urmare, ambii atomi au un nivel de energie cu opt electron: Fluorina este un nivel de energie externă, iar calciul este anticipat. O reprezentare schematică a transferului de electroni în atomi (utilă la studierea reacțiilor redox):

Eu atrag atenția studenților că, cum ar fi atracția electronilor încărcați negativ la un miez atomic încărcat pozitiv, ioni încărcați opus sunt deținute de puterea de atracție electrostatică.

Compușii ionici sunt solide cu temperaturi mari topire. Din viață, elevii sunt cunoscuți: puteți zgomota sarea bucătarului timp de câteva ore. Temperatura de flacără arzător de gaz (~ 500 ° C) nu este suficientă pentru a topi sarea
(t. PL (NaCI) \u003d 800 ° C). De aici încheiem: relația dintre particulele încărcate (ioni) - conexiunea ion este foarte durabilă.

Noi generalizăm: când sunt conectate atomii de metal (m) cu atomi nemetalici (IT), nu are loc nici o deplasare, dar revenirea atomilor electronilor de valență a atomilor metalici din nemetal.

În același timp, atomii electroni-etilici sunt transformați în particule încărcate, sarcina care coincide cu numărul de electroni administratori (în metal) și atașat (în metal).

Astfel, la prima dintre cele două lecții, se formează conceptul de "grad de oxidare", iar formarea compusului ionic este explicată în al doilea. Noile concepte vor servi ca o bază bună pentru studiul ulterior al materialului teoretic, și anume: mecanisme de formare a legăturii chimice, dependența proprietăților substanțelor din compoziția și structura acestora, luarea în considerare a reacțiilor de reacție oxidativă.

În concluzie, vreau să compar două tehnici metodologice: primirea paradoxului și primirea creării unor situații problematice în lecție.

Situația paradoxală este creată logic în timpul studiului unui nou material. Principalul ei plus este emoții puternice, studenți surprinzători. Surpriză - un impuls puternic pentru a gândi deloc. Aceasta include "atenția involuntară, activează gândirea, face să exploreze și să găsească modalități de a rezolva întrebarea.

Colegii, probabil, se vor întoarce: crearea unei situații de probleme în lecție duce la același lucru. Oferă, dar nu întotdeauna! De regulă, o problemă problematică este formulată de un profesor înainte de a învăța un material nou și stimulează toți elevii să lucreze. Mulți rămân incomprehensibili, unde a venit această problemă și de ce, de fapt, trebuie rezolvată. Recepția paradoxului este creată în timpul studiului unui nou material, încurajează elevii să formuleze problema însăși și, prin urmare, să înțeleagă originea apariției sale și necesitatea de a rezolva.

Îndrăznesc să afirmăm că recepția paradoxului este cea mai reușită modalitate de a revitaliza activitățile studenților în lecții, dezvoltarea abilităților de cercetare și abilități creative.