Jedlo

Chemická väzba. Krištáľové mriežky. Tvorba chemickej väzby medzi atómami prvkov

Chemická komunikácia -chemická väzba - vzájomná príťažlivosť atómov vedúcich k tvorbe molekúl a kryštálov.

V súčasnosti nestačí na označenie prítomnosti chemickej väzby a je potrebné objasniť jeho typ: iónový, kovalentný, dipólový dipól, kov Kovalentná komunikácia Vytvára sa na úkor všeobecných elektronických párov, ktoré vznikajú v škrupinách pridružených atómov.

Môže byť tvorený atómami jedného prebiehajúceho a potom je nepolárna; Napríklad takáto kovalentná väzba existuje v molekulách jedného prvku plynov H2, O2, N2, Cl2 atď., Atď.

Kovalentná väzba môže byť vytvorená atómami rôznych prvkov podobných chemickým charakterom, a potom je to polárny; Napríklad takáto kovalentná väzba existuje v molekúl H20, NF3, C02. Kovalentná väzba je vytvorená medzi atómami prvkov s elektronegatívnym znakom

Elektrina- Toto je schopnosť atómov chemický prvok Stlačte všeobecné elektronické páry zapojené do tvorby chemického spojenia

Kovová komunikácia Vyskytuje sa v dôsledku čiastočnej delokalizácie valenčných elektrónov, ktoré sú celkom voľne pohybujúce sa v mriežke kovov, elektrostaticky interaguje s pozitívnymi nabitými iónmi. Komunikačné sily nie sú lokalizované a nie sú nasmerované a delokalizované elektróny určujú vysokú teplotu a elektrickú vodivosť.

Ion Connection je konkrétny prípad kovalentu, keď výsledný elektrónový pár úplne patrí k viac elektronegatívnemu atómu, ktorý sa stáva aniónom. Základom pre pridelenie tejto súvislosti na samostatný typ je skutočnosť, že zlúčeniny s takýmto väzbou môžu byť opísané v elektrostatickej aproximácii, počítanie iónová komunikácia Kvôli príťažlivosti pozitívnych a negatívnych iónov. Interakcia iónov opačného označenia nezávisí od smeru a coulombové sily nemajú vlastnosť nasýtenia. Tak každý ión iónové pripojenie priťahuje taký počet iónov opačného znamenia, aby vytvorili kryštálovú mriežku iónový typ. V iónovom kryštáli nie sú žiadne molekuly. Každý ión je obklopený určitým počtom iónov iného znamenia (koordinačné číslo iónov). Iónové páry môžu existovať v plynnom stave vo forme polárnych molekúl. V plynnom stave má NaCl dipólový moment ~ 3 ∙ 10 -29 kl ∙ M, ktorý zodpovedá posunu 0,8 náboja elektrónu pre komunikačnú dĺžku 0,236 nm z Na na CL, tj Na 0,8+ C13 -.

Vodíková väzba. Jeho vzdelávanie je spôsobené tým, že v dôsledku silného vysídlenia elektronický pár K elektronegatívnemu atómu môže atóm vodíka, ktorý má účinný kladný náboj, môže interagovať s iným elektronegatívnym atómom (F, O, N, menej časté Cl, br, s). Energia takejto elektrostatickej interakcie je 20-100 kJ ∙ mol -1. Vodíkové väzby môžu byť in- a intermolekulové. Intramolekulárna vodíková väzba je vytvorená napríklad v acetylacetóne a je sprevádzaná obvodom cyklu


Molekuly karboxylovej kyseliny v nepolárnych rozpúšťadlách sú dimerizované v dôsledku dvoch intermolekulárnych vodíkových väzieb

Mimoriadne dôležitá úloha vodíkových väzieb v biologických makromolekulách, takýchto anorganických zlúčenín ako H20, H2F2, NH3. V dôsledku vodíkových väzieb sa voda charakterizuje ako vysoká v porovnaní s H2 E (E \u003d S, SE, TE) s teplotou topenia a teploty varu. Ak vodíkové väzby Chýba, voda sa roztavila pri -100 ° C a varila pri -80 ° C.

Van der Waalov (intermolekulárna väzba - najuniverzálny pohľad na intermolekulárne pripojenie je spôsobené disperznými silami (indukovaný dipól-indukovaný dipól), indukčná interakcia (permanent dipól-indukovaný dipól) a orientačná interakcia (permanentný dipól - permanentný dipól). Energia väzby van der Waals je menej vodík a je 2-20 kJ ∙ mol -1.

možnosť 1

1. Určite typ chemickej väzby v zlúčeninách N2, KF, HF, NH₃ a H2S. Napíšte konštrukčné a elektronické vzorce NH₃ a HF.

2. Obrázkové elektronické vzorce neutrálneho atómu a lítia iónu. Čo sa líši štruktúra týchto častíc?
Li: 1S2 2S1 - neutrálny atóm lítia
Lítium katión (daný jeden elektrón): Li +: 1s2 2S0

3. Určite typ kryštálovej mriežky charakteristiky každého z nasledujúcich látok: chlorid draselný, grafit, cukor, jód, diamant.
KCL-iónová mriežka, atómový, cukor - molekulárny, jód - molekulový, diamant - atómový.

Možnosť 2.

1. Z vyššie uvedených vzorcov látok napíšte iba vzorce zlúčenín s kovalentným polárne pripojenia: CO₂, pH₃, H2, OF, O2, KF, NaCl.
CO2, PH3, OF2

2. Urobte elektronické vzorce molekúl chlóru CL2, sírovodíkové H3S a fosfín pH₃.

3. Na špecifických príkladoch, porovnajte fyzikálne vlastnosti Látky, ktoré majú molekulovú a kryštalickú mriežku.

Možnosť 3.

1. Určite typ chemickej väzby v zlúčeninách SO, NCL3, CLF₃, Br2, H20 a NaCl.

2. Urobte elektronické vzorce molekúl jódu I₂, vody a metánu CH₄.

3. Na špecifických príkladoch ukazujú, ako niektoré fyzikálne vlastnosti látok závisia od typu ich kryštálovej mriežky.

Možnosť 4.

1. Z vyššie uvedených vzorcov látok napíšte iba vzorce zlúčenín s kovalentným nepolárne spojenia: I₂, HCl, O2, NH₃, H20, N2, Cl₂, PH₃, NANO₃.
I2, O2, N2, CL2

"Chémia. Stupeň 8". O.S. Gabrielyan.

Tvorba chemickej väzby medzi atómami prvkov

1 (1).
Pretože hodnoty vodíka EO a fosforu sú rovnaké, potom chemická väzba v molekule pH 3 bude kovalentná notačka.

Otázka č. 2 (2).
І. a) V molekule S 2 kovalentný nonolaurpretože Je tvorený atómami rovnakého prvku. Komunikačný systém bude nasledovný: Sulfur - prvok hlavná podskupina VI Skupina. Atómy síry majú 6 elektrónov na vonkajšom plášti. Neposelené elektróny budú dve (8 - 6 \u003d 2). Naznačte sa externými elektrónmi, potom sa schéma tvorby molekuly síry pozrie na:

b) V molekule K20 komunikácia iónovýPretože je tvorená atómami kovových a nekovových prvkov.
Draslík - prvok prvej skupiny hlavnej podskupiny, kovu. Je ľahšie platiť 1 elektrón, než vziať chýbajúce 7 elektrónov:

Kyslík - prvok hlavnej podskupiny šiestej skupiny, nemetall. Jeho atóm je ľahšie prijať 2 elektrón, ktorý chýba až do ukončenia úrovne, ako dať 6 elektrónov:

Nájdeme najmenší spoločný násobok medzi obvineniami vytvorených iónov, je rovný 2 (2. 1). Aby sa atómy draslíka dali 2 elektróny, musia sa odobrať 2 tak, že atómy kyslíka môžu mať 2 elektróny, je potrebné užívať 1 atóm, takže schéma tvorby oxidu draselného bude:

c) V molekule H2S kovalentný polárnyPretože je tvorený atómami prvkov s rôznymi EO. Schéma tvorby chemickej komunikácie bude nasledovná: \\ t
Síry - prvok hlavnej podskupiny skupiny VI. Jeho atómy majú 6 elektrónov na vonkajšom plášti. Neposledné elektróny budú 2 (8 - 6 \u003d 2).
Vodík je prvok hlavnej podskupiny 1 skupiny. Jeho atómy obsahujú 1 elektrón na vonkajšom plášti. Nie je súčasťou 1 elektrón (pre atóm vodíka, dokončí sa dvojplotová úroveň).
Označujú vonkajšie elektróny atómov síry a vodíka: \\ t

alebo
H-S-H
V molekule sulfidov sú všeobecné elektronické páry posunuté smerom k intronegatívnemu atómu - síra:

1. a) V molekule N2 je pripojenie kovalentné, nepolárne, pretože je tvorené atómami rovnakého prvku. Schéma formácie je nasledovná:
Dusík je prvok hlavnej podskupiny skupiny. Jeho atómy majú 5 elektrónov na vonkajšom plášti. Nepárové elektróny tri (8 - 5 \u003d h).
Naznačujú sa vonkajšími elektrónmi bodov atómu dusíka:

b) V molekule Li 3 N je iónové pripojenie, pretože je tvorená atómami kovových prvkov a nekovových.
Lítium - prvok hlavnej podskupiny skupiny, kovu. Je ľahšie platiť 1 elektrón, než vziať chýbajúce 7 elektrónov:

Dusík je prvok hlavnej podskupiny skupiny V, nemetall. Je ľahšie prijať jeho elektrón, ktorý nestačí, kým nie je vyplnená externá úroveň, ako dať päť elektrónov z vonkajšej úrovne:

Nájdeme najmenší spoločný násobok medzi obvineniami vytvorených iónov,
rovnako 3 (3: 1 \u003d 3). Aby boli atómy lítium, ktoré sa majú podávať elektrón, je potrebné, aby sa atómy dusíka, aby sa v USA elektrón, je potrebný len jeden atóm:

c) v molekule NCl 3 3, kovalentná polárna komunikácia, pretože Je tvorený atómami nekovových prvkov s rôznymi hodnotami EO. Schéma formácie je nasledovná:
Dusík je prvok hlavnej podskupiny skupiny. Jeho atómy majú 5 elektrónov na vonkajšom plášti. Neposledné elektróny budú tri (8-5 \u003d 3).
Chlór je prvok hlavnej podskupiny skupiny VII. Jeho atómy obsahujú 7 elektrónov na vonkajšom plášti. Nelučiteľné zostáva
1 elektrón (8 - 7 \u003d 1). Označujú vonkajšie elektróny atómov dusíka a chlóru:

Všeobecné elektronické páry sa posunujú na atóm dusíka, ako je viac elektronegatív:

Otázka 3 ods.
Komunikácia v molekule HCl je menšia polárna, ako v molekule HF, pretože v sérii zmien v EO chlór a vodík sú menej odstránené ako fluór a vodík.

Otázka č. 4 (4).
Kovalentná chemická väzba je tvorená všeobecnými vonkajšími elektrónmi. Pokiaľ ide o počet bežných elektronických párov, môže to byť jednorazové, dvojité alebo trojité, a v elektronizácii, ktorá tvorí IT atómy - kovalentný polárny a kovalentný nepolárny.

Príklad 1. Nastavte, ktorý z uvedených nižšie uvedených molekúl F2, HF, BEF2, BF3, PF3, CF4 sú polárny.

Rozhodnutie: Diatektické molekuly tvorené rovnakými atómami (F2) nie sú polárne a odlišné (HF) - polárne. Polarita molekúl pozostávajúcich z troch alebo viacerých atómov je určená ich štruktúrou. Štruktúra molekúl BEF2, BF3, CF4 je vysvetlená so zapojením reprezentácií hybridizácie atómové orbitáty (resp. Sp-, SP2 - a SP 3 - hybridizácia). Geometrické množstvo dipólových momentov e-F Pripojenia V týchto molekulách je nula, takže nie sú príliš polárne.

Pri tvorbe molekuly PF3 sa uskutočňujú tri p-orbitáty atómu fosforu s elektronickými p-orbitálmi troch atómov fluóru. Výsledkom je, že táto molekula má pyramídu. Prichádzame do podobného záveru, ak sa používajú na vysvetlenie štruktúry molekúl PF3 na SP3 - hybridizácia s účasťou životaschopného elektronického páru. Celkový dipól moment referencie P-F Nie je rovná nule a tejto polárnej molekule. Konečné výsledky vyššie uvedenej analýzy sú uvedené v tabuľke.

Príklad 2. Destmermine valentné schopnosti kyslíka a atómov selénu.

Rozhodnutia. Elektronický vzorec atómu kyslíka 1s 2 2s 2 2P 4. Na vonkajšej elektronickej vrstve tohto atómu je len šesť elektrónov, z ktorých dva sú nepárne. Preto v jeho zlúčeninách kyslíka dumvenet. Toto je jediný možný stav valencie atómu kyslíka, pretože prvky druhého obdobia chýbajú d.-Inted.

Vo štvrtom období, atóm selénu na vonkajšej elektronickej vrstve okrem s.- I. ročník- K dispozícii sú tiež orbitálne d.- orbitálne, pre ktoré môžu pokračovať s.- I. ročník- elektróny. V dôsledku toho, ako v prípade atómu síry (obr. 5.9), selén vo svojich zlúčeninách nie je len bivalentný, ale tiež štyri- I. hexavalentný.

Príklad 3.Umiestnite molekuly NH3, H20, SiH4, pH 3 v poradí zvyšovania eletívneho vodíka na chemickú dĺžku.

Rozhodnutie: Dĺžka chemickej väzby sa zvyšuje so zvýšením polomeru atómu spojeného s atómom vodíka. Na zvýšenie dĺžky komunikácie sú usporiadané nasledovne: H20, NH3, pH 3, SiH4.

Príklad 4.Poloha O2, N2, Cl2, Br2 molekuly v zvýšení energie chemickej väzby.

Rozhodnutia. Komunikačná energia sa zvyšuje so znížením jeho dĺžky a zvýši množstvo komunikácie. Preto je jediná väzba v molekule chlóru trvanovateľnejšia ako v molekule brómu. Dvojitá väzba sa uskutočňuje v molekule kyslíka. Toto spojenie je silnejšie jediný dotyk Chlórové molekuly, ale slabšie trojité väzby v molekule dusíka. Výsledkom je, že energia chemickej väzby sa zvyšuje v rade: Br2, Cl 2, 02, N2.

Príklad 5.Nastavte typ kryštálovej mriežky v nasledujúcich látkach: Grafit, zinok, chlorid zinočnatý, oxid uhličitý.

Rozhodnutia. Grafit, ako aj diamant, má atómovú kryštálovú mriežku a zinku - Kryštalická mriežka. Chlorid zinku má iónové kryštálové mriežky. V uzloch kryštálovej mriežky oxidu uhličitého (IV) sú molekuly CO2, preto má táto látka v tuhom stave molekulárnej kryštalickej mriežky.