O legătură metalică este o legătură formată între atomi în condiții de delocalizare puternică (propagarea electronilor de valență prin mai multe legături chimice într-un compus) și a unei deficiențe de electroni într-un atom (cristal). Este nesaturat și nedirecțional spațial.

Delocalizarea electronilor de valență în metale este o consecință a naturii multicentrice legătură metalică... Natura multi-centru a legăturii metalice asigură o conductivitate electrică și termică ridicată a metalelor.

Saturabilitate determinată de numărul orbitalilor de valență implicați în formarea substanței chimice. comunicare. Caracteristica cantitativă este valența. Valența este numărul de legături pe care un atom le poate forma cu alții; - este determinat de numărul orbitalilor de valență care participă la formarea legăturilor prin mecanismele de schimb și donator-acceptor.

Concentrați-vă - legătura se formează în direcția suprapunerii maxime a norilor de electroni; - determină structura chimică și cristal-chimică a unei substanțe (cum sunt conectați atomii într-o rețea de cristal).

Când se formează o legătură covalentă, densitatea electronilor este concentrată între atomii care interacționează (desen dintr-un caiet)... În cazul unei legături metalice, densitatea electronilor este delocalizată pe tot cristalul. (desen dintr-un caiet)

(exemplu dintr-un caiet)

Datorită nesaturării și nedirecționalității legăturii metalice, corpurile metalice (cristale) sunt extrem de simetrice și foarte coordonate. Majoritatea covârșitoare a structurilor cristaline ale unui metal corespund a 3 tipuri de ambalare atomică în cristale:

1. HCC- structură cubică centrată pe grenadă, strâns împachetată. Densitatea ambalajului - 74,05%, numărul de coordonare \u003d 12.

2. GPU- structură hexagonală strânsă, densitate de ambalare \u003d 74,05%, c.h. \u003d 12.

3. Bcc- volumul este centrat, densitatea ambalajului \u003d 68,1%, c.h. \u003d 8.

Legătura metalică nu exclude un anumit grad de covalență. O legătură metalică pură este caracteristică numai pentru metalele alcaline și alcalino-pământoase.

O legătură metalică pură se caracterizează printr-o energie de ordinul 100/150/200 kJ / mol, de 4 ori mai slabă decât legătura covalentă.

36. Clorul și proprietățile sale. B \u003d 1 (III, IV, V și VII) stadiul de oxidare \u003d 7, 6, 5, 4, 3, 1, −1

gaz galben-verzui cu miros iritant înțepător. Clorul se găsește în natură numai sub formă de compuși. În natură, sub formă de clorură de potasiu, magneziu, azot, format ca urmare a evaporării fostelor mări și lacuri. Primirea.prom: 2NaCl + 2H2O \u003d 2NaOH + H2 + Cl2, electroliza apelor soluțiilor de cloruriMe. carbon, azot, oxigen, gaze inerte), înlocuiește hidrogenul în fața HC și unește compușii nesaturați, înlătură bromul și iodul din compușii lor. Fosforul se aprinde într-o atmosferă de clor РСl3 și cu clorare suplimentară - РСl5; sulf cu clor \u003d S2Сl2, SСl2 și alte SnClm. Un amestec de clor cu hidrogen arde.Cu oxigenul, clorul formează oxizi: Cl2O, ClO2, Cl2O6, Cl2O7, Cl2O8, precum și hipocloriti (săruri ale acidului hipocloros), cloriți, clorați și perclorați. Tot compuși de oxigen clorul formează amestecuri explozive cu substanțe ușor oxidabile. Oxizii de clor sunt instabili și pot exploda spontan, hipocloritii se descompun lent în timpul depozitării, clorații și perclorații pot exploda sub influența inițiatorilor. în apă - hipoclor și sare: Сl2 + Н2О \u003d НСlО + НСl. Când se clorină soluții apoase de alcalii la rece, se formează hipoclorite și cloruri: 2NаОН + Сl2 \u003d NaСlO + NaСl + Н2О și, atunci când sunt încălzite, clorați. Când amoniacul interacționează cu clorul, se formează triclorură de azot. compuși interhalogeni cu alți halogeni. Fluorurile ClF, ClF3, ClF5 sunt foarte reactive; de exemplu, vata de sticlă se aprinde spontan într-o atmosferă de ClF3. Compușii cunoscuți ai clorului cu oxigen la fluor - oxifluoruri de clor: СlО3F, СlО2F3, СlOF, СlОF3 și perclorat de fluor FСlO4. Cerere:producerea de compuși chimici, purificarea apei, sinteze în alimente, bactericid industrial farmaceutic, antiseptic, albirea hârtiei, țesături, pirotehnică, chibrituri, distruge buruienile din sectorul agricol.

Rolul biologic: biogen, o componentă a țesuturilor vegetale și animale. 100g este principala substanță activă din punct de vedere osmotic din plasma sanguină, limfa, lichidul cefalorahidian și unele țesuturi. Clorură de sodiu zilnică \u003d 6-9g-pâine, carne și produse lactate. Joacă un rol în metabolismul sării apei, contribuind la reținerea apei de către țesuturi. Reglarea echilibrului acido-bazic în țesuturi se realizează împreună cu alte procese prin schimbarea distribuției clorului între sânge și alte țesuturi, clorul este implicat în metabolismul energetic în plante, activând atât fosforilarea oxidativă, cât și fotofosforilarea. Clorul are un efect pozitiv asupra absorbției oxigenului de către rădăcini, o componentă a sucului de fier.

37. Hidrogen, apă. B \u003d 1; st.oxizi \u003d + 1-1 Ionul hidrogen este complet lipsit de cochilii de electroni, se poate apropia de distanțe foarte apropiate, poate pătrunde în cochilii de electroni.

Cel mai comun element din univers. Alcătuiește cea mai mare parte a Soarelui, a stelelor și a altor corpuri cosmice. În stare liberă pe Pământ, este relativ rar - este conținut în petrol și gaze combustibile, este prezent sub formă de incluziuni în unele minerale, o mare parte din apă. Obținerea: 1. LaboratorZn + 2HCl \u003d ZnCl2 + H2; 2. Si + 2NaOH + H20 \u003d Na2 SiO3 + 2H2; 3. Al + NaOH + H 2 O \u003d Na (AlOH) 4 + H 2. 4. În industrie: conversie, electroliză: CH4 + H2O \u003d CO + 3H2 \\ CO + H2O \u003d CO + H2 / Chem sv-va.În n.s .: H 2 + F 2 \u003d 2HF. Sub iradiere, iluminare, catalizatori: H 2 + O 2, S, N, P \u003d H 2 O, H 2 S, NH 3, Ca + H2 \u003d CaH2 \\ F2 + H2 \u003d 2HF \\ N2 + 3H2 → 2NH3 \\ Cl2 + H2 → 2HCl, 2NO + 2H2 \u003d N2 + 2H2O, CuO + H2 \u003d Cu + H2O, CO + H2 \u003d CH3OH. Hidrogenul formează hidruri: ionice, covalente și metalice. Pentru ionic –NaH - &, CaH 2 - & + H 2 O \u003d Ca (OH) 2; NaH + H 2 O \u003d NaOH + H 2. Covalent –B 2 H 6, AlH 3, SiH 4. Metalic - cu elemente d; compoziție variabilă: MeH ≤1, MeH ≤2 - pătrund în golurile dintre atomi Conduce căldură, curent, solid. WATER.sp3-hibridă moleculă foarte polară la un unghi de 104,5 , dipoli, cel mai frecvent solvent Apa reacționează la temperatura camerei: cu halogeni activi (F, Cl) și compuși interhalogeni cu săruri, forme de bază slabă până la aceea și baze slabe, provocând hidroliza completă a acestora ; cu anhidride și halogenuri acide carboxilice și anorganice. Kitty; cu compuși metalurgici activi; cu carburi, nitruri, fosfuri, silicide, hidruri de Me activ; cu multe săruri, formând hidrați; cu borani, silani; cu cetene, peroxid de carbon; cu fluoruri de gaze nobile. Apa reacționează la încălzire: cu Fe, Mg cu cărbune, metan; cu unele halogenuri de alchil. Aplicare: hidrogen - sinteză de amoniac, metanol, clorură de hidrogen, grăsimi TV, flacără de hidrogen - pentru sudare, topire, în metalurgie pentru reducerea Me din oxid, combustibil pentru rachete, în farmacie - apă, peroxid antiseptic, bactericid, spălare, decolorarea părului, sterilizare.

Rolul biologic: hidrogen-7 kg, Funcția principală a hidrogenului este structurarea spațiului biologic (apă și legături de hidrogen) și formarea unei varietăți de molecule org (incluse în structura proteinelor, carbohidraților, grăsimilor, enzimelor) Datorită legăturilor de hidrogen

copierea unei molecule de ADN. Apa ia parte la un imens

numărul reacțiilor biochimice în toate fiziologice și biologice

procese, asigură schimbul de substanțe între corp și mediul extern, între

celule și în interiorul celulelor. Apa este baza structurală a celulelor, este necesară pentru

menținându-și volumul optim, determină structura spațială și

funcțiile biomoleculelor.

Numele „legătură metalică” indică faptul că vorbim despre structura internă a metalelor.

Atomii majorității metalelor la nivelul energiei externe conțin un număr mic de electroni de valență în comparație cu numărul total de orbitali externi apropiați din punct de vedere energetic, iar electronii de valență sunt slab reținuți în atom datorită energiei lor de ionizare reduse. Prin urmare, este mai favorabil din punct de vedere energetic ca electronii să nu fie localizați, ci să aparțină întregului metal. Deci, un electron conține 16 elemente, două - 58, trei - 4 elemente și niciunul - doar un singur Pd. Doar atomii elementelor Ge, Sn și Pb au 4 electroni la nivelul exterior, Sb și Bi - 5 fiecare și Po - 6. Dar aceste elemente nu sunt metale caracteristice.

Elemente - metalele formează substanțe simple. În condiții normale, acestea sunt substanțe cristaline (cu excepția mercurului). Conform teoriei „electronilor liberi” în siturile de rețea ale unui metal, există ioni încărcați pozitiv, care sunt scufundați într-un „gaz” de electroni distribuit în întregul metal, din electroni de valență nelocați. Există o interacțiune electrostatică între ioni metalici încărcați pozitiv și electroni nelocalizați, care asigură stabilitatea substanței.

În fig. 3.17 este o diagramă zăbrele de cristal sodiu metalic. În el, fiecare atom de sodiu este înconjurat de opt atomi vecini. Să luăm în considerare o legătură metalică folosind această substanță ca exemplu.

Atomul de sodiu, la fel ca toate metalele, are un exces de orbitați de valență și o lipsă de electroni. Deci, electronul său de valență (3s 1) poate ocupa unul dintre cele 9 orbitale libere: 3s (unul), 3p (trei) și 3d (cinci). Când atomii se apropie unii de alții, ca urmare a formării unei rețele cristaline, orbitații de valență ai atomilor vecini se suprapun, datorită cărora electronii se mișcă liber de la un orbital la altul, făcând o legătură între toți atomii cristalului metalic (Fig. 3.18).

În acest fel, legătura metalică este foarte nelocalizată legătură chimicăcare apar în cazul în care atomii au puțini electroni de valență în comparație cu numărul orbitalilor de valență liberi, iar electronii de valență sunt slab deținuți de nucleu din cauza energiei de ionizare scăzute.

Legătura metalică are unele asemănări cu legătura covalentă, deoarece se bazează pe generalizarea electronilor de valență. Cu toate acestea, cu o legătură covalentă, electronii de valență ai doar doi atomi vecini sunt generalizați, în timp ce cu o legătură metalică, toți atomii participă la socializarea acestor electroni. De aceea, cristalele cu o legătură covalentă sunt fragile, iar cristalele cu o legătură metalică sunt plastice; în acest din urmă caz, deplasarea reciprocă a ionilor și a electronilor este posibilă fără ruperea legăturii. Aceasta indică nelocalizarea (lipsa direcționalității) legăturii metalice. Prezența electronilor, care se pot deplasa liber în jurul volumului cristalului, asigură o conductivitate electrică și termică ridicată, precum și maleabilitate. Luciul metalic se datorează reflexiei razelor de lumină din gazul electron, care depășește oarecum granița ionilor încărcați pozitiv. Legătura metalică explică proprietățile fizice ale metalelor.

Legătura metalică este caracteristică metalelor în stare solidă și lichidă. Aceasta este o proprietate a agregatelor de atomi situate în imediata apropiere una de cealaltă. Cu toate acestea, în stare vaporoasă, atomii metalelor, ca toate substanțele, sunt legați printr-o legătură covalentă. Vaporii metalici sunt compuși din molecule individuale (monoatomice și diatomice). Puterea legăturii într-un cristal este mai mare decât într-o moleculă de metal; prin urmare, procesul de formare a unui cristal de metal are loc prin eliberarea de energie.

4. CLASELE DE BAZĂ A COMPUȘILOR INORGANICI

Sfârșitul lucrărilor -

Acest subiect aparține secțiunii:

Chimie generală

Instituție de învățământ de stat de învățământ profesional superior ... Universitatea de stat din Petrol și gaze din Tyumen

Dacă aveți nevoie de material suplimentar pe acest subiect sau nu ați găsit ceea ce căutați, vă recomandăm să utilizați căutarea în baza noastră de lucru:

Ce vom face cu materialul primit:

Dacă acest material s-a dovedit a fi util pentru dvs., îl puteți salva pe pagina dvs. de pe rețelele de socializare:

Tweet

Toate subiectele din această secțiune:

Chimie generală
Curs de prelegeri Tyumen 2005 UDC 546 (075) Sevastyanova G.K., Karnaukhova T.M. Chimie generală: Curs de curs. - Tyumen: TyumGNGU, 2005 .-- 210 p.

Legile de bază ale chimiei
1. Legea conservării masei substanțelor (MV Lomonosov; 1756): masa substanțelor care au intrat într-o reacție este egală cu masa substanțelor formate ca urmare a reacției. 2. Pentru

Dispoziții generale
Conform conceptelor moderne, un atom este cea mai mică particulă a unui element chimic, care este purtătorul proprietăților sale chimice. Atomul este neutru electric și constă dintr-o încărcare pozitivă

Dezvoltarea ideilor despre structura atomului
Până la sfârșitul secolului al XIX-lea, majoritatea oamenilor de știință au conceput atomul ca o particulă indescompozibilă și indivizibilă a unui element - „nodul final” al materiei. Se credea, de asemenea, că atomii sunt imuabili: atomul unui element dat

Modelul stării unui electron dintr-un atom
În conformitate cu conceptele mecanice cuantice, un electron este o astfel de formație care se comportă atât ca o particulă, cât și ca o undă, adică posedă, ca și alte microparticule, corpusculi

Numere cuantice
Pentru a caracteriza comportamentul unui electron într-un atom, se introduc numere cuantice: numerele principale, orbitale, magnetice și spin. Numărul cuantic principal n determină energia electronică pe energie

Configurații electronice (formule) ale elementelor
Înregistrarea distribuției electronilor într-un atom după niveluri, subnivele și orbitali se numește configurație electronică (formula) unui element. De obicei, se oferă o formulă electronică pentru principal

Ordinea de umplere a nivelurilor, subnivelelor, orbitalilor din atomi cu mai mulți electroni cu electroni
Secvența nivelurilor de umplere, subnivelelor, orbitalilor din atomi cu mai mulți electroni cu electroni este determinată de: 1) principiul celei mai mici energii; 2) regula lui Klechkovsky; 3)

Familii de elemente electronice
În funcție de subnivelul care este umplut ultima dată cu electroni, toate elementele sunt împărțite în patru tipuri - familii electronice: 1. s - elemente; umplut cu electroni s -

Conceptul de analogi electronici
Atomii elementelor cu aceeași umplere a nivelului de energie externă se numesc analogi electronici. De exemplu:

Legea periodică și sistemul periodic al elementelor D.I. Mendeleev
Cel mai important eveniment din chimie din secolul al XIX-lea a fost descoperirea legii periodice, făcută în 1869 de geniul om de știință rus D.I.Mendeleev. Drept periodic în formularea lui D.I.Mendeleev citește

Structura tabelului periodic al elementelor chimice D.I.Mendeleev
Elementele din tabelul periodic sunt aranjate în secvența creșterii numerelor de serie Z de la 1 la 110. Numărul ordinal al unui element Z corespunde sarcinii nucleului atomului său, precum și numărul q

Sistemul periodic al D.I. Mendeleev și structura electronică a atomilor
Luați în considerare relația dintre poziția unui element în tabelul periodic și structură electronică atomii săi. Fiecare element ulterior sistem periodic cu un electron mai mult decât precedentul

Periodicitatea proprietăților elementelor
Deoarece structura electronică a elementelor se schimbă periodic, proprietățile elementelor, determinate de structura lor electronică, cum ar fi raza atomică, ene

Teoria metodei legăturii de valență
Metoda a fost dezvoltată de W. Geitler și J. London. J. Slater și L. Pauling au contribuit de asemenea la dezvoltarea sa. Principalele prevederi ale metodei legături de valență: 1. Legătură chimică

Legătură covalentă
Legătura chimică dintre atomi, realizată de electroni comuni, se numește covalentă. Legătura covalentă (înseamnă - „acționând în comun”) apare datorită formării unui comun

Saturația legăturii covalente
Saturația unei legături covalente (capacitățile de valență ale unui atom, valența maximă) caracterizează capacitatea atomilor de a participa la formarea unui anumit număr limitat de legături covalente

Direcția legăturii covalente
Conform MVS, cele mai puternice legături chimice apar în direcția suprapunerii maxime orbitali atomici... Deoarece orbitalii atomici au o anumită formă, maximul lor

Polaritatea și polarizabilitatea legăturilor chimice
O legătură covalentă în care densitatea electronică partajată (electronii împărțiți, norul de electroni de legătură) este simetrică în raport cu nucleii atomilor care interacționează este numită

Polaritatea moleculelor (tipuri de molecule covalente)
Polaritatea moleculei trebuie distinsă de polaritatea legăturii. Pentru moleculele diatomice de tip AB, aceste concepte coincid, așa cum sa arătat deja pentru exemplul moleculei de HCl. În astfel de molecule, cu atât spațiere este mai mare

Legătură ionică
Când doi atomi cu electronegativități foarte diferite interacționează, perechea totală de electroni poate fi deplasată aproape complet către un atom cu o electronegativitate mai mare. În re

Hidroxizi
Dintre compușii multielementali, un grup important este format din hidroxizi - substanțe complexecare conține grupări hidroxi OH. Unii dintre ei (hidroxizi bazici) prezintă proprietățile bazelor - N

Acizi
Acizii sunt substanțe care se disociază în soluții pentru a forma cationi de hidrogen și anioni reziduali acizi (din punctul de vedere al teoriei disocierii electrolitice). Clasificarea acizilor

Fundații
Temeiurile din punctul de vedere al teoriei disocierii electrolitice sunt substanțele care se disociază în soluții cu formarea de ioni hidroxid OH ‾ și ioni metalici (cu excepția NH4OH

Prima lege a termodinamicii
Relația dintre energia internă, căldură și muncă este stabilită de prima lege (începutul) termodinamicii. Expresia sa matematică: Q \u003d DU + A, sau pentru infinit

Efectul termic al unei reacții chimice. Termochimie. Legea lui Hess
Tot procese chimice însoțită de efecte termice. Efectul termic al unei reacții chimice este căldura degajată sau absorbită ca urmare a transformării substanțelor inițiale

Entropie
Dacă se exercită o influență externă asupra sistemului, anumite schimbări au loc în sistem. Dacă, după eliminarea acestui efect, sistemul poate reveni la starea sa inițială, atunci procesul este

Energie liberă Gibbs
Toate reacțiile chimice sunt de obicei însoțite de o modificare atât a entropiei, cât și a entalpiei. Conexiunea dintre entalpia și entropia sistemului este stabilită de funcția de stare termodinamică, care se numește

Energia liberă a lui Helmholtz
Direcția fluxului proceselor izocorice (V \u003d const și T \u003d const) este determinată de o modificare a energiei libere Helmholtz, care se mai numește și potențial izocorico-izotermic (F): DF \u003d

Legea acțiunii în masă
Dependența vitezei unei reacții chimice de concentrația reactanților este determinată de legea maselor efective. Această lege a fost instituită de oamenii de știință norvegieni Guldberg și Vaage în 1867. El a formulat-o

Dependența de temperatură a vitezei de reacție chimică
Dependența vitezei unei reacții chimice de temperatură este determinată de regula Van't Hoff și de ecuația Arrhenius. Regula lui Van't Hoff: cu o creștere a temperaturii pentru fiecare 1

Substanțe inițiale Produse de reacție complexe activate
Pentru formarea unui complex activ, este necesar să depășim o anumită barieră energetică cheltuind energia EA. Această energie este energia de activare - ceva exces de energie, comparativ cu

Efectul catalizatorului
O schimbare a vitezei de reacție sub influența micilor aditivi de substanțe speciale, a căror cantitate nu se modifică în timpul procesului, se numește cataliză. Substanțe care modifică rata chimiei

Concepte generale de echilibru chimic. Constanta de echilibru chimic
Reacțiile chimice, în urma cărora cel puțin una dintre substanțele inițiale este complet consumată, sunt numite ireversibile, continuând până la capăt. Cu toate acestea, cele mai multe reacții sunt

Schimbarea echilibrului chimic. Principiul lui Le Chatelier
Echilibrul chimic rămâne neschimbat atât timp cât parametrii sunt constanți la care este stabilit

Echilibre de fază. Regula fazei Gibbs
Echilibre eterogene asociate cu trecerea materiei de la o fază la alta fără schimbare compoziție chimicăse numesc fază. Acestea includ echilibrele în procesele de evaporare

Ați aflat cum interacționează atomii elementelor metalice și nemetalice (electronii trec de la primul la al doilea), precum și atomii elementelor nemetalice (electronii neperecheați ai straturilor externe de electroni ai atomilor lor sunt combinați în perechi comune de electroni). Acum vom face cunoștință cu modul în care atomii elementelor metalice interacționează între ei. Metalele nu există de obicei ca atomi izolați, ci ca lingou sau produs metalic. Ce menține atomii de metal într-un singur volum?

Atomii majorității elementelor metalice de la nivelul exterior conțin un număr mic de electroni - 1, 2, 3. Acești electroni sunt ușor rupți, iar atomii se transformă în ioni pozitivi. Electronii detașați se deplasează de la un ion la altul, legându-i într-un singur întreg.

Este pur și simplu imposibil să ne dăm seama care electron aparținea cărui atom. Toți electronii detașați au devenit obișnuiți. Combinându-se cu ioni, acești electroni formează temporar atomi, apoi se rup din nou și se combină cu un alt ion etc. Procesul se desfășoară la nesfârșit, care poate fi reprezentat de diagramă:

În consecință, în cea mai mare parte a metalului, atomii sunt transformați continuu în ioni și invers. Se numesc ioni atomici.

Figura 41 prezintă schematic structura unui fragment de sodiu metalic. Fiecare atom de sodiu este înconjurat de opt atomi vecini.

Figura: 41.
Diagrama structurii unui fragment de sodiu cristalin

Electronii externi detașați se mișcă liber de la un ion format la altul, unind, ca și cum ar fi lipit, nucleul ionului de sodiu într-un cristal metalic gigant (Fig. 42).

Figura: 42.
Diagrama conexiunii metalice

Legătura metalică are o asemănare cu legătura covalentă, deoarece se bazează pe împărțirea electronilor externi. Cu toate acestea, în timpul formării unei legături covalente, electronii nepereche externi ai doar doi atomi vecini sunt socializați, în timp ce atunci când se formează o legătură metalică, toți atomii participă la socializarea acestor electroni. De aceea, cristalele cu o legătură covalentă sunt fragile, iar cristalele cu o legătură metalică sunt de obicei ductile, conductoare electric și au un luciu metalic.

Figura 43 prezintă o figurină de aur antică a unui cerb, care are mai mult de 3,5 mii de ani, dar nu și-a pierdut luciul nobil metalic caracteristic aurului - cel mai plastic din metale.

fig. 43. Cerb de aur. Al VI-lea Î.Hr. e.

Legătura metalică este caracteristică atât pentru metalele pure, cât și pentru amestecurile de diferite metale - aliaje în stare solidă și lichidă. Cu toate acestea, într-o stare vaporoasă, atomii metalici sunt legați între ei printr-o legătură covalentă (de exemplu, vaporii de sodiu sunt folosiți pentru a umple lămpile galbene pentru a ilumina străzile orașelor mari). Perechile de metale sunt compuse din molecule individuale (monoatomice și diatomice).

Problema legăturilor chimice este întrebarea centrală a științei chimiei. Ați întâlnit înțelegerea inițială a tipurilor de legături chimice. În viitor, veți învăța o mulțime de lucruri interesante despre natura legăturilor chimice. De exemplu, că în majoritatea metalelor, pe lângă legătura metalică, există și o legătură covalentă, că există și alte tipuri de legături chimice.

Cuvinte cheie și fraze

1. Legătură metalică.
2. Ionii atomici.
3. Electroni împărțiți.

Lucrați cu computerul

1. Consultați atașamentul electronic. Studiați lecția și finalizați sarcinile sugerate.
2. Căutați pe Internet adrese de e-mail care pot servi ca surse suplimentare pentru a dezvălui conținutul cuvintelor cheie și a frazelor din paragraf. Oferiți-vă să ajutați profesorul să pregătească o nouă lecție raportând cuvintele cheie și expresiile din paragraful următor.

Întrebări și sarcini

1. O legătură metalică are caracteristici similare unei legături covalente. Comparați aceste legături chimice între ele.
2. Legătura metalică are caracteristici similare legăturii ionice. Comparați aceste legături chimice între ele.
3. Cum puteți crește duritatea metalelor și aliajelor?
4. Conform formulelor substanțelor, determinați tipul de legătură chimică din ele: Ва, ВаВr 2, НВr, Вr 2.

Subiect: Tipuri de legături chimice

Lecție: lipire metalică și hidrogen

Legătură metalică -este un tip de legătură în metale și aliajele acestora între atomi sau ioni metalici și electroni relativ liberi (gaz de electroni) în rețeaua cristalină.

Metalele sunt elemente chimice cu electronegativitate scăzută, deci își donează cu ușurință electronii de valență. Dacă există un nemetal lângă elementul metalic, atunci electronii din atomul de metal merg în nemetal. Acest tip de comunicare se numește ionic (fig. 1).

Cand substanțe simple ale metalelor sau a lor aliaje, situația se schimbă.

Când se formează molecule, orbitalele electronice ale metalelor nu rămân neschimbate. Aceștia interacționează între ei pentru a forma un nou orbital molecular. În funcție de compoziția și structura compusului, orbitalii moleculari pot fi fie aproape de un set de orbitați atomici, fie diferă semnificativ de aceștia. Când orbitalii electronilor atomilor metalici interacționează, se formează orbitalii moleculari. Astfel încât electronii de valență ai atomului de metal se pot mișca liber de-a lungul acestor orbitali moleculari. Nu există o separare completă, încărcare, adică metal nu este o colecție de cationi și electroni care plutesc în jur. Dar aceasta nu este o colecție de atomi, care uneori se transformă într-o formă cationică și își transferă electronul într-un alt cation. Situația reală este o combinație a acestor două opțiuni extreme.

Esența formării unei legături metalice constă în următoarele: atomii metalici donează electroni externi, iar unii dintre ei se transformă în ioni încărcați pozitiv... Sfâșiat de atomi e electronideplasează-te relativ liber între cele apărute pozitivioni metalici... O legătură metalică apare între aceste particule, adică electronii par să cimenteze ionii pozitivi din rețeaua metalică (Fig. 2).

Prezența unei legături metalice determină proprietățile fizice ale metalelor:

Ductilitate ridicată

Conductivitatea termică și electrică

Luciu metalic

Plastic este capacitatea unui material de a se deforma ușor sub solicitări mecanice. Legătura metalică se realizează între toți atomii metalului în același timp, prin urmare, sub acțiune mecanică asupra metalului, legăturile specifice nu sunt rupte, ci se schimbă doar poziția atomului. Atomii metalici care nu sunt legați rigid între ei pot, ca să zicem, să alunece peste un strat de gaz de electroni, așa cum se întâmplă atunci când un pahar alunecă peste altul cu un strat intermediar de apă între ei. Acest lucru permite deformarea sau laminarea ușoară a metalelor în folii subțiri. Cele mai ductile metale sunt aurul pur, argintul și cuprul. Toate aceste metale se găsesc în mod natural în forma lor nativă în diferite grade de puritate. Figura: 3.

Figura: 3. Metale care apar în mod natural în formă nativă

Din ele, mai ales din aur, se realizează diferite ornamente. Datorită plasticității sale uimitoare, aurul este folosit în decorarea palatelor. Din acesta puteți rula folie cu o grosime de numai 3. 10 -3 mm. Se numește frunză de aur și se aplică pe tencuială, stuc sau alte obiecte.

Conductivitatea termică și electrică ... Cuprul, argintul, aurul și aluminiul sunt cei mai buni conductori pentru curentul electric. Dar, din moment ce aurul și argintul sunt metale scumpe, la fabricarea cablurilor se folosesc cupru și aluminiu mai ieftine. Cei mai răi conductori electrici sunt manganul, plumbul, mercurul și tungstenul. Tungstenul are o rezistență electrică atât de mare încât, atunci când trece un curent electric, începe să strălucească. Această proprietate este utilizată la fabricarea lămpilor cu incandescență.

Temperatura corpului este o măsură a energiei atomilor sau moleculelor sale constitutive. Gazele electronice metalice pot transfera excesul de energie de la un ion sau atom la altul destul de repede. Temperatura metalului este rapid egalizată pe întregul volum, chiar dacă încălzirea provine dintr-o parte. Acest lucru se observă, de exemplu, dacă scufundați o lingură de metal în ceai.

Luciu metalic. Strălucirea este capacitatea organismului de a reflecta razele de lumină. Argintul, aluminiul și paladiul sunt foarte reflectante. Prin urmare, aceste metale sunt aplicate într-un strat subțire pe suprafața sticlei la fabricarea farurilor, a proiectoarelor și a oglinzilor.

Legătură de hidrogen

Să luăm în considerare punctele de fierbere și topire ale compușilor hidrogenici ai calcogenilor: oxigen, sulf, seleniu și telur. Figura: 4.

Dacă extrapolăm mental temperaturile directe de fierbere și topire ale compușilor cu hidrogen de sulf, seleniu și telur, vom vedea că punctul de topire al apei ar trebui să fie de aproximativ -100 0 С și fierberea ar trebui să fie de aproximativ -80 0 С. Acest lucru se întâmplă deoarece există interacțiune - legătură de hidrogen, care uneste molecule de apă către asociație . Este necesară energie suplimentară pentru a distruge acești asociați.

O legătură de hidrogen se formează între un atom de hidrogen extrem de polarizat, cu sarcină pozitivă și un alt atom cu o electronegativitate foarte mare: fluor, oxigen sau azot. ... Exemple de substanțe capabile să formeze o legătură de hidrogen sunt prezentate în Fig. cinci.

Luați în considerare formarea de legături de hidrogen între moleculele de apă. Legătura de hidrogen este reprezentată de trei puncte. Formarea unei legături de hidrogen se datorează unei caracteristici unice a atomului de hidrogen. Deoarece atomul de hidrogen conține un singur electron, atunci când perechea comună de electroni este trasă de un alt atom, este expus nucleul atomului de hidrogen, a cărui sarcină pozitivă acționează asupra elementelor electronegative din moleculele substanțelor.

Să comparăm proprietățile alcool etilic și eter dimetilic... Pe baza structurii acestor substanțe, rezultă că alcoolul etilic poate forma legături de hidrogen intermoleculare. Acest lucru se datorează prezenței unei grupări hidroxil. Dimetil eterul nu poate forma legături de hidrogen intermoleculare.

Să le comparăm proprietățile din Tabelul 1.

Bp., Tpl, solubilitatea în apă este mai mare pentru alcoolul etilic. Aceasta este o regulă generală pentru substanțe, între moleculele din care se formează o legătură de hidrogen. Aceste substanțe se caracterizează printr-un punct de fierbere mai ridicat, Tm, solubilitate în apă și volatilitate mai mică.

Proprietăți fizice conexiunile depind, de asemenea, de greutate moleculară substanțe. Prin urmare, este legitim să se compare proprietățile fizice ale substanțelor cu legături de hidrogen numai pentru substanțele cu greutăți moleculare apropiate.

Energie unu legătură de hidrogen de aproximativ 10 ori mai puțin energia legăturii covalente... Dacă moleculele organice dintr-o compoziție complexă au mai multe grupuri funcționale capabile să formeze legături de hidrogen, atunci se pot forma în ele legături de hidrogen intramoleculare (proteine, ADN, aminoacizi, ortonitrofenol etc.). Datorită legăturii de hidrogen, se formează structura secundară a proteinelor, dubla helix a ADN-ului.

Conexiunea Van der Waals.

Să ne amintim gazele nobile. Compușii cu heliu nu au fost încă obținuți. El nu este capabil să formeze legături chimice obișnuite.

La temperaturi foarte negative, se poate obține heliu lichid și chiar solid. În stare lichidă, atomii de heliu sunt ținuți împreună de forțe de atracție electrostatice. Există trei variante ale acestor forțe:

· Forțe de orientare. Aceasta este interacțiunea dintre doi dipoli (HCl)

· Atracție de inducție. Aceasta este atracția unui dipol și a unei molecule nepolare.

· Atracție dispersivă. Este o interacțiune între două molecule nepolare (He). Apare datorită mișcării inegale a electronilor în jurul nucleului.

Rezumatul lecției

Lecția discută trei tipuri de legături chimice: metalice, hidrogen și Van der Waals. A fost explicată dependența proprietăților fizice și chimice de diferite tipuri de legături chimice dintr-o substanță.

Lista de referinte

1. Rudzita G.E. Chimie. Bazele chimiei generale. Clasa a 11-a: manual pentru instituțiile de învățământ: nivel de bază / G.E. Rudzita, F.G. Feldman. - ediția a XIV-a. - M.: Educație, 2012.

2. Popel P.P. Chimie: clasa a VIII-a: manual pentru instituții de învățământ general / P.P. Popel, L.S. Krivlya. - К.: IC „Academia”, 2008. - 240 p.: Bolnav.

3. Gabrielyan O.S. Chimie. Clasa a 11a. Un nivel de bază al. A 2-a ed., Șters. - M.: Bustard, 2007 .-- 220 p.

Teme pentru acasă

1. Nr. 2, 4, 6 (p. 41) Rudzitis G.Ye. Chimie. Bazele chimiei generale. Clasa a 11-a: manual pentru instituțiile de învățământ: nivel de bază / G.E. Rudzita, F.G. Feldman. - ediția a XIV-a. - M.: Educație, 2012.

2. De ce se folosește tungstenul pentru a face firele de păr ale lămpilor cu incandescență?

3. Ce explică absența legăturilor de hidrogen în moleculele aldehidelor?

Scopul lecției

• Dați o idee despre legătura chimică metalică.

• Învață să notezi formarea unei legături metalice.

• Se familiarizeze cu proprietăți fizice metale.

• Învață să distingi clar speciile legături chimice .

Obiectivele lecției

• Aflați cum interacționează unul cu celălalt atomi de metal

• Determinați modul în care legătura metalică afectează proprietățile substanțelor formate de aceasta

Termeni de bază:

• Electronegativitate - proprietate chimică atom, care este o caracteristică cantitativă a capacității unui atom dintr-o moleculă de a atrage perechi comune de electroni.
• Legătură chimică - fenomenul interacțiunii atomilor, datorat suprapunerii norilor de electroni a atomilor care interacționează.
• Legătură metalică - Aceasta este o legătură în metale între atomi și ioni, formată din cauza socializării electronilor.
• Legătură covalentă - o legătură chimică, formată prin suprapunerea unei perechi de electroni de valență. Electronii care asigură legătura se numesc o pereche comună de electroni. Există 2 tipuri: polare și nepolare.
• Legătură ionică - o legătură chimică care se formează între atomi de nemetale, în care perechea comună de electroni merge la un atom cu electronegativitate mai mare. Drept urmare, atomii sunt atrași ca niște corpuri încărcate opus.
• Legătură de hidrogen - o legătură chimică între un atom electronegativ și un atom de hidrogen H, legată covalent de un alt atom electronegativ. N, O sau F pot fi folosiți ca atomi electronegativi. Legături de hidrogen poate fi intermoleculară sau intramoleculară.

  ÎN TIMPUL CLASELOR

Legătură chimică metalică

Identificați elementele care se află în „coada” greșită. De ce?
Ca Fe P K Al Mg Na
Ce elemente din tabel Mendeleev se numesc metale?
Astăzi vom afla ce proprietăți au metalele și cum depind de legătura care se formează între ionii metalici.
Pentru început, să ne amintim locația metalelor în sistemul periodic?
Metalele, după cum știm cu toții, de obicei nu există sub formă de atomi izolați, ci sub formă de bucăți, lingouri sau produse metalice. Să aflăm ce colectează atomii metalici într-un volum integral.

În exemplu, vedem o bucată de aur. Și apropo, aurul este un metal unic. Cu ajutorul forjării din aur pur, puteți face folie cu o grosime de 0,002 mm! O astfel de foaie subțire de folie este aproape transparentă și are o nuanță verde în lumen. Ca rezultat, dintr-un lingou de aur de mărimea unei cutii de chibrituri, puteți obține o folie subțire care va acoperi zona terenului de tenis.
Din punct de vedere chimic, toate metalele se caracterizează prin ușurința de a renunța la electronii de valență și, ca rezultat, formarea ionilor încărcați pozitiv și prezintă doar oxidare pozitivă. De aceea, metalele libere sunt agenți reducători. O caracteristică comună a atomilor de metal este dimensiunea lor mare în raport cu nemetalele. Electronii externi sunt situați la distanțe mari de nucleu și, prin urmare, sunt slab legați de acesta, deci ușor de detașat.
Atomii unui număr mare de metale la nivelul exterior au un număr mic de electroni - 1,2,3. Acești electroni sunt smulși cu ușurință, iar atomii metalici devin ioni.
Ме0 - n ē ⇆ Bărbați +
atomi de metal - electroni externi orbite ⇆ ioni metalici

Astfel, electronii detașați se pot deplasa de la un ion la altul, adică devin liberi și, cum ar fi, legându-i într-un singur întreg. Prin urmare, se dovedește că toți electronii detașați sunt obișnuiți, deoarece este imposibil de înțeles care electron aparține cui dintre atomii metalici.
Electronii se pot uni cu cationii, apoi se formează temporar atomi, din care electronii sunt apoi smulși de la adulmecare. Acest proces are loc continuu și fără întrerupere. Se pare că în cea mai mare parte a atomilor metalici sunt transformați continuu în ioni și invers. În acest caz, un număr mic de electroni obișnuiți leagă un număr mare de atomi de metal și ioni. Dar este important ca numărul de electroni din metal să fie egal cu sarcina totală a ionilor pozitivi, adică se dovedește că metalul ca întreg rămâne neutru din punct de vedere electric.
Acest proces este prezentat ca un model - ionii metalici se află într-un nor de electroni. Un astfel de nor de electroni se numește „gaz de electroni”.

De exemplu, în această imagine vedem cum se mișcă electronii printre ionii staționari din interiorul rețelei de cristal a metalului.

Figura: 2. Mișcarea electronică

Pentru a înțelege mai bine ce este Electron Gas și cum se comportă în reacțiile chimice ale diferitelor metale, să urmărim un videoclip interesant. (aurul din acest videoclip este denumit exclusiv o culoare!)

Acum putem nota definiția: o legătură metalică este o legătură în metale între atomi și ioni, formată prin socializarea electronilor.

Să comparăm toate tipurile de conexiuni pe care le cunoaștem și să le reparăm pentru a le distinge mai bine, pentru aceasta vom urmări videoclipul.

Legătura metalică apare nu numai în metalele pure, ci și caracteristicile amestecurilor de metale diferite, aliaje în diferite stări agregate.
Legătura metalică este importantă și determină proprietățile de bază ale metalelor
- conductivitatea electrică - mișcarea dezordonată a electronilor în volumul metalului. Dar cu o mică diferență de potențial, astfel încât electronii să se miște în mod ordonat. Metalele cu cea mai bună conductivitate sunt Ag, Cu, Au, Al.
- plasticitate
Legăturile dintre straturile metalice nu sunt foarte semnificative, ceea ce permite straturilor să fie deplasate sub sarcină (pentru a deforma metalul fără a-l rupe). Cele mai bune metale deformabile (moi) Au, Ag, Cu.
- luciu metalic
Gazul de electroni reflectă aproape toate razele de lumină. Acesta este motivul pentru care metalele pure strălucesc atât de mult și sunt cel mai adesea de culoare gri sau albă. Metale care sunt cele mai bune reflectoare Ag, Cu, Al, Pd, Hg

Teme pentru acasă

Exercitiul 1
Alegeți formule de substanțe care au
a) covalent conexiune polară: Cl2, KCI, NH3, O2, MgO, CCl4, SO2;
b) cu legătură ionică: HCI, KBr, P4, H2S, Na2O, CO2, CaS.
Exercițiul 2
Tăiați inutilul:
a) CuCI2, Al, MgS
b) N2, HCI, O2
c) Ca, CO2, Fe
d) MgCl2, NH3, H2

Sodiul metalic, litiul metalic și alte metale alcaline schimbă culoarea flăcării. Litiul metalic și sărurile sale dau focului o culoare roșie, sărurile metalice de sodiu și sodiu - galben, potasiu metalic și sărurile sale - violet, și rubidiu și cesiu - de asemenea violet, dar mai deschis.

Figura: 4. O bucată de litiu metalic

Figura: 5. Colorarea flăcării cu metale

Litiu (Li). Litiul metalic, ca și sodiul metalic, aparține metalelor alcaline. Ambele se dizolvă în apă. Sodiul se dizolvă în apă și formează sodă caustică, un acid foarte puternic. Când metalele alcaline se dizolvă în apă, se degajă multă căldură și gaz (hidrogen). Este recomandabil să nu atingeți astfel de metale cu mâinile, deoarece vă puteți arde.

Lista de referinte

1. Lecție pe tema „Legătură chimică metalică”, profesor de chimie Tukhta Valentina Anatolyevna MOU „Școala secundară Esenovichskaya”
2. FA Derkach „Chimie”, - un manual științific și metodologic. - Kiev, 2008.
3. L. B. Tsvetkova Chimie anorganică"- ediția a II-a, revizuită și mărită. - Lviv, 2006.
4. V.V. Malinovsky, P.G. Nagorny „Chimie anorganică” - Kiev, 2009.
5. Glinka N.L. Chimie generală. - Ediția a 27-a / Under. ed. V.A. Rabinovici. - L.: Chimie, 2008 .-- 704 pp.

Editat și trimis de A.V. Lisnyak

Am lucrat la lecție:

Tukhta V.A.

Lisnyak A.V.

Puteți ridica o întrebare despre educația modernă, exprima o idee sau rezolva o problemă urgentă la Forum educațional unde se reunește la nivel internațional un consiliu educațional de gândire și acțiune proaspătă. Prin crearea blog, chimie nota 8