V súlade so základnou zásadou, že záležitosť sa vždy snaží obsadiť energeticky najvýhodnejšie podmienky, jednotlivé atómy majú viac alebo menej výraznú tendenciu vytvoriť atómovú pripojenie. Rozdiel energie samostatného atómu EA a atómu v pevnej zlúčenine, najmä v kryštále, EK sa nazýva energia viazania EV. Táto energia Bond EV \u003d EA-EK sa rovná energii vynaloženej na uvoľnení samostatného atómu z jeho pripojenia. Záleží na zodpovedajúcej type komunikácie, ktorý vytvára atómové pripojenie.
Vo silách, ktoré poskytujú priľnavosť kryštálu, hovoríme o atrakcii medzi zápornými nabitými elektrónmi a pozitívne nabitým atómovým jadrám. Tieto atrakčné sily sú vytvorené z túžby atómov na dosiahnutie nasýtenia kvantových stavov v príslušnom vonkajšom obale, t.j. Prijať inertnú konfiguráciu plynu. Na 2., 3., 4. škrupine sa to deje v prípade plne obsadených S- a P-stavov (S2 a P6), t.j. Keď to, resp. Vonkajší plášť s ôsmimi elektrónmi.
Atrakčné sily sú proti odpudzovaniu sily medzi rovnakým názvom kože a medzi elektrónmi. Z rovnováhy sily príťažlivosti a odpudzovania síl, vzdialenosť medzi atómami v kryštalickej zlúčenine, určená kvantovými stavmi vonkajších elektrónov a typu komunikácie (obr. 5.6.1). Pre vzdialenosť R0 je sila príťažlivosti a odpudzovania kompenzovaná (vyrovnaná). Kryštalická zlúčenina je v rovnováhe.
Je teda zrejmé, že štruktúra externých elektronických mušlí vedie k rôznym typom komunikácie medzi jednotlivými atómami. Typ komunikácie je určený charakteristickými vlastnosťami atómového spojenia. Ak je potrebné poskytnúť najväčšiu pozornosť kovovému spojeniu, mali by sa považovať iné druhy tuhých telies, aby sa pochopili štruktúra a vlastnosti pevných látok. V závislosti od veľkosti väzbovej energie sa tieto typy líšia (Obr. 5.6.2):
1. Spojenie van der Waals (pozri obr. 5.6.2, A).
Tento typ komunikácie je k dispozícii v tuhých inertných plynoch a molekulárnych kryštáloch. Má veľmi nízku komunikačnú energiu. Vzhľadom k tomu, inertné plyny majú kompletné (obsadené) kvantové stavy na vonkajšom plášti, potom túžba takýchto atómov na zjednotenie do silnej zlúčeniny možno vysvetliť tým, že rozdelenie obvinení nie je symetricky sférické, ale má di-plný moment. Pozitívne a negatívne póly spôsobujú slabé zlúčeniny (spojky) týchto tuhých látok, ktoré kryštalizujú pevným obalom guľôčok atómov.
2. Kovová komunikácia (Pozri obr. 5.6.2, B).
V kovoch sa nachádza relatívne tenká naplnená vonkajšia elektronika. Externé elektróny atómov sú uvedené a už nepatria k určitým atómom. V niektorých kovoch, napríklad Fe a B, na neďaleko interných elektrónových mušlí, nie úplne obsadené kvantové štáty prispievajú k komunikácii. Iónové kovové rámy "plavák" v elektronickom plyne, ktorý pôsobí ako "hitch". Vďaka voľným pohybom elektrónov je vytvorená dobrá elektrická vodivosť. Vzhľadom k tomu, všetky atómy v kovoch zaberajú ekvivalentné pozície, pri pôsobení vonkajších síl, atómy sa môžu navzájom posunúť a vždy nájdu rovnaké miesta v okolí. To môže vysvetliť dobrú plasticitu kovov. Zároveň z povahy komunikácie je tendencia kovov na pevne balenie guličiek atómov.
3. Homeopolárna (kovalentná) komunikácia (pozri obr. 5.6.2, B).
Tu hovoríme valencia. S pomocou smerových valenčných síl sú spojené homogénne atómy. Komunikačná energia je súčasne relatívne veľká. V túžbe po naplnenom vonkajšom plášti sú atómy pripojené tak, že chýbajúce elektróny sú nahradené tak, že dva alebo viac elektrónov sa liečili súčasne na dva alebo viac atómov. Chlór so siedmimi elektrónmi má napríklad neobsadený energetický stav vo vonkajšom plášti. V dôsledku zlúčeniny dvoch atómov chlóru sú tieto dve elektróny rozdelené tak, že v molekule CL2 pre každý atóm je plne obsadený obal. Z tohto dôvodu sa energia zníži v molekule samostatného atómu.
Ak existujú dva elektróny na úplné substitúciu energetického stavu na vonkajšom obale, kovalentná väzba je stabilná, napríklad SB3 Antimónia. V uhlíku na vonkajšom plášti nie sú žiadne štyri elektróny, takže atóm uhlíka so štyrmi najbližšími susedmi rozdeľuje chýbajúce elektróny. V diamante je teda konfigurácia piatich atómov stabilná. Počet najbližších susedov, t.j. Koordinačné číslo sa vypočíta týmto spôsobom od 8-N, a n je počet elektrónov vo vonkajšom plášti. Kovalentná väzba je teda možná len pri prvkach s n ≤ 4. s n ≥ 4, počet elektrónov pre tento typ spojky nestačí. Kovalentné kĺby kryštály veľmi pevné (diamant) a detekovať čistá forma Veľmi drobná vodivosť.
4. Heteropolar (iónová) komunikácia (pozri obr. 5.6.2, D).
Tento typ komunikácie má veľmi vysokú energiu. Podľa tohto typu sú prvky s takmer úplne zapojenými externými elektronickými mušľami s prvkami s takmer neobsadenými vonkajšími krytmi. Ak chcete vytvoriť uzavreté plášť, jeden prvok dáva elektrón, ďalší prvok ich berie.
Takže Crystal NaCl je vytvorený kvôli tomu, že NA dáva svoj elektrón na vonkajšom plášti a CL, ktorý nemá elektrón, prijíma ho. Vďaka tomu sa na + s pozitívnym rozšírením náboju stáva katiónou, CL- s negatívnou nábojovou aniónovou. Komunikácia prostredníctvom elektrostatickej interakcie protiľahlých účtovaných iónov. V iónovom kryštále sa ióny nachádzajú takým spôsobom, že príťažlivosť obvinenia z rozptylu je silnejšie ako respulzia COULOMB. Charakteristické kryštálové štruktúry pre iónové kryštály sú štruktúra chloridu sodného a chloridu céznu. Pretože deformácia komunikácie by mala byť narušená, tieto kryštály, ako je kovalentné, sú tuhé a krehké. Pevné telá s iónovými väzbami majú elektrolytickú vodivosť.
V kovoch, spolu s kovovou spojkou, iónmi a kovalentná väzba. Tieto typy komunikácie sú detegované hlavne v intermetalických fázach. Zároveň sa tieto typy komunikácie vo väčšine prípadov nenachádzajú čistý stav, ale v zmiešaných formách. Intermetalické; Fázy na rozdiel od čisto kovových sú veľmi tvrdé, krehké a udržiavajú ich pevnostné vlastnosti vysokým teplotám. Intermetalické fázy sú teda vhodné, aby sa kovy s pevným, opotrebovaním a tepelne odolným.
Dôležité formy intermetalických fáz sú karbidy.
Okrem uvažovaných typov komunikácie musíte zavolať ďalší vodíkový most. Toto spojenie je hlavne iónová povaha. Atóm vodíka stráca svoj elektrón a zrážajúci sa, vytvára most medzi silne negatívnymi atómami, ako je F, N a O.
§Ne. Ako elektróny "Kisov" kovalentná väzba
Molekuly sa skladajú z atómov.
ale ako pripojené - lepidlo, lepené, zložené jedným reťazcom? A kto je mechanik, spojka alebo kováč, ktorý spája atómy dohromady?
Už viete, že v staroveku sa uvažovalo v poradí vecí, ktoré sú atómy kombinované s háčikmi. Odtiaľ neďaleko tlačidiel s slučkami.
Ak spadnete vtipy, budeme musieť priznať, že otázka nie je ľahká: pretože škrupina každého z atómov pripojených v molekule sa skladá z elektrónov nabitých, ktoré sa nabíjajú, takže pri pokuse o privedenie elektronických oblakov Elektronické mraky, silné odpudzovanie sa nevyhnutne vyskytujú.
Ale atómy sú stále pripojiť! Okrem toho, s pomocou tých, ktoré sú najviac elektrónov, ktoré sa zdajú byť proti pripojeniu.
To je to, ako sa to stane ...
Pripomeňme, že elektróny v atóme sme označili rôznymi spôsobmi - šípka smerujúca nahor a šípku smerujúcu:
A ↓
a nachádza sa medzi jadrami dvoch atómov. Oba pozitívne nabité jadrá atómov budú priťahované k negatívnemu elektronickému páru, a preto sú navzájom:
Takže je tvorená z dvoch oddelených atómov najjednoduchšia rozmerová molekula. Napríklad, od dvoch atómy vodík N. Ukázalo sa molekula H2.:
Čokoľvek zostáva: pochopiť, prečo sa to zrazu dvaja elektróny sťahovali do páru?
Staroveký grécky filozofi mali na túto otázku jednoznačnú odpoveď. Verili tomu, že udalosti vo svete atómov pravidla, ako ľudia, dva pocity - láska a dosť.
Takže vzájomné odpudzovanie je dosťa pripojenie dvoch atómov je priateľstvo, láska A na konci, stastna svadba.
Naivné reprezentácie staroveku V súčasnosti je potrebné podporovať akékoľvek skutočné, fyzické vysvetlenia. Ale nebudeme predpokladať, že dva elektróny sú dva strelci - držať sa navzájom s ich perím? Bod je úplne iný!
Každý elektrón má okrem elektrického náboja magnetický moment a chová sa ako mikroskopická magnet. Dve elektróny s viacsmernými šípkami sú dva taký mikromant S opačne orientovanými pólmi. Tu sú priťahované k sebe:
Mimochodom, dvojice elektrónov. Ale že sa to stalo, je potrebné, aby sa atómy navzájom dostali, a ich elektronické mraky sú čiastočne kombinované. Chemici nazývajú túto situáciu v atómovej "ekonomike" prekrývajúce sa atómové orbitáty.
Urobte rovnaký príklad tvorby molekuly vodíka z atómov. Dva sférické (sférické) orbitálne, dve elektronické mraky sa prekrývajú a zadajte jeden do druhého, ako je tento:
Zároveň je vytvorený kovalentná komunikácia.
Kovalenta sa nazýva taká chemická väzba, ktorá sa vytvára pomocou páru elektrónov.
Ak prenesiete náš obrázok na jazyk kvantových buniek, bude to vyzerať takto:
Chemici hovoria, že chemická väzba v tomto prípade bola tvorená výmena(inak - podľa "ekvivalentu") mechanizmus".
Presne rovnaká molekula vodíka môže byť vytvorená inak, ak navzájom komunikujete katión vodík N. + (Nemá elektrón, ale len prázdny atómová orbitálna) I. anión vodík N. - ktorý má pár elektrónov:
H + + H - \u003d H2
Na energetickom diagrame to vyzerá takto.
Chémia je úžasná a priznať sa, zamotaná veda. Z nejakého dôvodu je spojené s jasnými experimentmi, viacfarebnými skúmavkami, hustými parnými mrakmi. Ale málo ľudí si myslí, či toto "mágia" pochádza. V skutočnosti žiadna reakcia neprechádza bez tvorby zlúčenín medzi atómami činidiel. Okrem toho sa tieto "jumpery" nachádzajú v jednoduchých prvkoch. Ovplyvňujú schopnosť látok vstúpiť do reakcie a vysvetliť niektoré z ich fyzikálnych vlastností.
Aký druh typov chemické väzby A ako ovplyvňujú spojky?
Teória
Musíte začať s najjednoduchším. Chemická väzba je interakcia, v ktorej sú atómy látok pripojené a tvoria zložitejšie látky. Je mýli sa, že je to typické len pre zlúčeniny, ako sú soli, kyseliny a bázy - dokonca jednoduché látky, ktoré sú molekulami dvoch atómov, majú tieto "jumpery", ak je možné zmeniť pripojenie. Mimochodom, je dôležité si uvedomiť, že len atómy, ktoré majú rôzne poplatky, môžu zjednotiť (to sú základy fyziky: rovnaké nabité častice sa odpudzujú a opačný - sú priťahované), takže komplexné látky Vždy existuje katión (ión s kladným nábojom) a aniónom (záporná častica) a samotná pripojenie bude vždy neutrálna.
Poďme sa pokúsiť zistiť, ako sa vyskytne tvorba chemického pripojenia.
Vzdelávací mechanizmus
Každá látka má určité množstvo elektrónov distribuovaných energetickými vrstvami. Najviac zraniteľná je vonkajšia vrstva, na ktorej sa zvyčajne nachádza najmenší počet týchto častíc. Môžete sa naučiť svoje číslo pri pohľade na číslo skupiny (riadok s číslami od jedného do ôsmich v hornej časti MendeleEEV tabuľky), v ktorom sa nachádza chemický prvok, a množstvo energie vrstiev sa rovná číslu obdobia (od jedného do siedmiho, vertikálneho reťazca vľavo od prvkov).
V ideálnom prípade existuje osem elektrónov na vonkajšej energetickej vrstve. Ak chýbajú, atóm sa snaží ťahať do inej častice. Je v procese výberu elektrónov potrebných na dokončenie vonkajšej energetickej vrstvy elektrónov tvorených chemickými spojmi látok. Ich počet sa môže líšiť a závisí od počtu valencie alebo nepárových, častíc (aby zistili, koľko z nich v atóme je potrebné, aby bol elektronický vzorec). Počet elektrónov, ktoré nemajú pár, sa rovná počtu vytvorených väzieb.
O niečo viac o typoch
Typy chemických väzieb vytvorených počas reakcií alebo jednoducho v molekule určitej látky sú úplne závislé od samotného prvku. Medzi atómami: ión, kovové a kovalentné sú tri typy "jumperov". Ten, zase, je rozdelený do polárneho a nepolárneho.
Aby sme pochopili, ktoré dlhopisy sú pridružené atómy, použite druh pravidla: Ak sú prvky v pravej a ľavej časti stola (to znamená, že sú kovové a non-metallol, ako napríklad NACL), potom ich spojenie je Vynikajúci príklad iónového spojenia. Dva non-kovové formy (HCI) a dva atómy látky, spájajúcej do jednej molekuly, je kovalentný nepolárny (Cl2, 02). Vyššie uvedené typy chemických väzieb nie sú vhodné pre látky pozostávajúce z kovov - sa zistia výlučne
Kovalentná interakcia
Ako už bolo uvedené, typy chemických väzieb majú určitý účinok na látky. Takže napríklad kovalentný "jumper" je veľmi nestabilný, vďaka ktorým sa zlúčeniny s ním ľahko zničia pri najmenšom vonkajšom účinku, vykurovanie. Je pravda, že sa to týka len molekulárne látky. Tie, ktoré majú nemolekulárna štruktúra, Prakticky nezničiteľný (dokonalým príkladom je diamantový kryštál - zlúčenina atómov uhlíka).
Poďme sa vrátiť do polárneho a nepolárne s nepolárnym, všetko je jednoduché - elektróny, medzi ktorými sa vytvára "jumper", sú v rovnakej vzdialenosti od atómov. Ale v druhom prípade sa posunujú na jeden z prvkov. Víťazom v "liečbe" bude látkou, elektronickosťou (schopnosť prilákať elektróny), ktorej je vyššia. Je určená špeciálnymi tabuľkami a tým väčší je rozdiel tejto hodnoty v dvoch prvkoch, tým viac polárnej komunikácie medzi nimi. TRUE, jediná vec, pre ktorú môžu byť užitočné znalosti elektronibility prvkov, je definícia katiónu (pozitívny náboj - látka, ktorá táto hodnota bude menšia) a anión (záporná častica s lepšou schopnosťou prilákať elektróny ).
Iónová komunikácia
Nie všetky typy chemických väzieb sú vhodné pre kovové a nekovové. Ako je uvedené vyššie, ak je rozdiel v elektronickejgativitosti prvkov obrovský (konkrétne, stane sa, keď sú umiestnené v opačných častiach tabuľky), je vytvorený medzi nimi iónová komunikácia. V tomto prípade sa elektróny valencie pohybujú z atómu s menšou elektronickosťou do atómu s väčšou, tvorbou aniónov a katiónov. Najvýraznejším príkladom tohto pripojenia je zlúčenina halogénu a kovu, napríklad ALIM2 alebo HF.
Kovová komunikácia
Kovy sú stále jednoduchšie. Sú to cudzinec na typy chemických vzťahov, pretože majú svoje vlastné. Môže sa kombinovať ako atómy jednej látky (Li2) a odlišné (ALCR 2), v posledných prípadoch sa vytvárajú zliatiny. Ak hovoríte fyzikálne vlastnosti, Kovy kombinujú plasticitu a trvanlivosť v sebe, to znamená, že nie sú zničené pri najmenšom expozícii, ale jednoducho zmenia formulár.
Intermolekulárna komunikácia
Mimochodom, tiež existujú chemické väzby v molekulách. Oni sú tiež nazývané intermolecular. Najbežnejší typ - vodíková komunikáciaV ktorom atóm vodíka viaže elektróny pomocou prvku s vysokou elektronegatou (napríklad v molekule vody).
Pozor, len dnes!
Stupeň oxidácie
O vizuálnom stave
Každý učiteľ vie, koľko znamená prvý rok štúdia chémie. Bude to jasné, zaujímavé, dôležité v živote a pri výbere povolania? Veľa závisí od zručnosti učiteľa je k dispozícii a vizuálne odpovedať na "jednoduché" otázky študentov.
Jedna z týchto otázok: "Kde pochádzajú vzorce?" - vyžaduje znalosť konceptu "oxidácie".
Znenie pojmu "stupeň oxidácie" ako "podmienečného náboja atómov chemických prvkov v zlúčenine vypočítanej na základe predpokladu, že všetky zlúčeniny (a iónové a kovalentné polárne) sa skladajú len z iónov" (pozri: Gabrielyan O.S.Chémia-8. M.: Drop, 2002,
z. 61) K dispozícii na niekoľko študentov, ktorí chápu charakter tvorby chemickej väzby medzi atómami. Väčšina pamätajte, že táto definícia je ťažké, musí zostreliť. A pre čo?
Definícia - krok v poznatkoch a stáva sa nástrojom na prácu, keď nie je naliehaná, ale pamätám si, pretože je jasné.
Na začiatku štúdie nového predmetu je dôležité jasne ilustrovať abstraktné koncepty, ktoré sú obzvlášť mnohými v priebehu chémie 8. ročníka. Je to tento prístup, ktorý chcem ponúknuť, a vytvoriť koncepciu "stupňa oxidácie" až do štúdie druhov chemických dlhopisov a ako základ pre pochopenie mechanizmu svojho vzdelávania.
Z prvých lekcií sa osem zrovnávači naučí uplatňovať periodický systém Chemické prvky ako referenčná tabuľka na kompiláciu tvorby atómov a určiť ich vlastnosti v počte valenčných elektrónov. Začali tvorbu koncepcie "stupňa oxidácie", trávim dve lekcie.
Lekcia 1.
Prečo NEMMETALOV ATOMBY
Ste navzájom spojení?
Buďme fantasized. Ako by svet vyzeral, ak sa atómy neboli pripojené, boli by molekuly, kryštály a väčšie útvary? Odpoveď je pozoruhodná: svet by bol neviditeľný. Svet fyzických telies, animovaných a neživých, nie!
Ďalej diskutujeme, či sú pripojené všetky atómy chemických prvkov. Existujú nejaké jednotlivé atómy? Ukazuje sa, že existujú atómy ušľachtilých (inertných) plynov. Porovnať elektronická štruktúra Atómy šľachtických plynov, zistiť zvláštnosť dokončených a udržateľných vonkajších úrovní energie:
Výraz "Hladiny vonkajšej energie dokončené a stabilné" znamená, že tieto úrovne obsahujú maximálny počet elektrónov (v atóme hélia - 2 e., Na atómoch iných šľachtických plynov - 8 e.).
Ako vysvetliť stabilitu externej osem elektrónov? V periodickom systéme, osem skupín prvkov, znamená to, že maximálny počet valenčných elektrónov je osem. Atómy šľachtických plynov sú jednoduché, pretože majú maximálny počet elektrónov na vonkajšej úrovni energie. Netvoria žiadne molekuly ako CL2 a P4 ani krištáľové mriežkyAko grafit a diamant. Potom sa dá predpokladať, že atómy zostávajúcich chemických prvkov sa snažia prijať škrupinu ušľachtilého plynu - osem elektrónov na vonkajšej úrovni energie - pripojenie sa k sebe navzájom.
Skontrolujeme tento predpoklad v príklade tvorby molekuly vody (vzorec H20 je známy študentom, ako je napríklad skutočnosť, že voda je hlavnou látkou planéty a života). Prečo vodný vzorec H 2 O?
Použitím atómových schém, študenti hádajú, prečo je výhodné, aby sa zlúčenina dva atómy h a jeden atóm v molekule. V dôsledku posunu jednotlivých elektrónov z dvoch atómov vodíka sa osem elektrónov umiestni na atóm kyslíka v atóme kyslíka. Ponúkajú študenti rôzne metódy Vzájomné usporiadanie atómov. Vyberieme si symetrickú možnosť, zdôrazňujeme, že príroda žije podľa zákonov krásy a harmónie:
Zlúčenina atómov vedie k strate svojej elektronickej pomoci, hoci molekula je všeobecne elektronicky:
Vznikajúci poplatok je definovaný ako podmienený, pretože Je to "skryté" vo vnútri elektrofetyrálnej molekuly.
Tvoríme koncepciu "elektronickej hmotnosti": atóm kyslíka má podmienečný záporný náboj -2, pretože Odmietol dva elektróny z atómov vodíka. Tak, kyslíkový elektronický vodík.
Píšeme: elektrická energia (EO) je vlastnosť atómov na posun valencie elektrónov z iných atómov. Pracujeme s množstvom elektronibility nekovových kovov. Použitie periodického systému, vysvetlite najvyššiu elektronickú fluór.
Kombinácia všetkých vyššie uvedených, formulujeme a zapíšeme stanovenie stupňa oxidácie.
Stupeň oxidácie je podmienečný náboj atómov v zlúčenine rovnajúcom sa počtu elektrónov posunutých na atómy s väčšou elektronickosťou.
Je možné vysvetliť termín "oxidáciu" ako návrat elektrónov atómov viac elektronegatívneho prvku, zdôrazňujúc, že \u200b\u200bkeď sú pripojené atómy rôznych nekovov, len elektrónový posun na viac elektrón-negatívnych nekovových. Electronegativity je teda vlastnosť nekovových atómov, ktoré sa odráža v názve "niekoľko elektronibility nekovových".
Podľa zákona panvy zloženie látokOtvoril francúzsky vedec Joseph Louis Proust v roku 1799-1806, každá chemicky čistá látka, bez ohľadu na umiestnenie a spôsob prijatia, má rovnakú konštantnú zloženie. Takže, ak je na Marse voda, potom to bude rovnaké "Ash-Two-O"!
Ako upevnenie materiálu, skontrolujeme "správnosť" vzorec oxidu uhličitého, na vzorec vzorca vzorca CO2 molekuly:
Atómy s rôznou elektronickosťou sú pripojené: uhlík (EO \u003d 2,5) a kyslík (EO \u003d 3,5). Vhodné elektróny (4 e.) Atóm uhlíka sa posunie na dva atómy kyslíka (2) e. - na jeden atóm asi a 2 e.- na iný atóm o). V dôsledku toho je stupeň oxidácie uhlíka +4 a stupeň oxidácie kyslíka -2.
Pripojenie, atómy sú dokončené, aby sa ich externá energia stabilná (doplnila ho na 8 e.). Preto sú atómy všetkých prvkov okrem ušľachtilých plynov navzájom spojené. Atómy šľachtických plynov sú jednotné, ich vzorce sú napísané znakom chemického prvku: nie, NE, AR a tak ďalej.
Stupeň oxidácie atómov ušľachtilých plynov, ako aj všetkých atómov v voľnom stave, je nula:
Toto je zrozumiteľné, pretože Atómy sú elektronické.
Stupeň oxidácie atómov v molekulách jednoduchých látok je tiež nula:
Pri pripájaní atómov jedného prvku sa vyskytne žiadny výtlak elektrónov, pretože Ich elektronika je rovnaká.
Používam príjem paradoxu: Ako doplniť svoju vonkajšiu úroveň energie až do ôsmich elektrónov atómov nekovových kovov v zložení molekúl rozmerových plynov, napríklad chlóru? Schematicky prezentovať otázku, ako je toto:
Posuny valenčných elektrónov ( e.) sa nestane, pretože Elektrická energia atómov chlóru je rovnaká.
Táto otázka dáva študentom do slepého konca.
Ako tip sa navrhuje zvážiť jednoduchší príklad - tvorbu diatónu vodíkovej molekuly.
Študenti rýchlo rozpoznajú: posunutie elektrónov je nemožné, atómy môžu kombinovať svoje elektróny. Schéma tohto procesu je nasledovná: \\ t
Vhodné elektróny sa stávajú bežnými, spájajúcimi atómami do molekuly, zatiaľ čo vonkajšia energia hladina oboch atómov vodíka sa nestane úplným.
Navrhujem zobraziť body valencie elektrónov. Potom by mal byť celkový pár elektrónov umiestnený na osi symetrie medzi atómami, pretože Pri pripojení atómov jedného chemického prvku elektrónov sa nevyskytuje. V dôsledku toho stupeň oxidácie atómov vodíka v molekule je nula:
Takže základ je uložený na štúdium v \u200b\u200bďalšej kovalentnej väzbe.
Vrátime sa k tvorbe molekuly chlóru. Niektorí študenti hádali, aby navrhli nasledujúcu schému zlúčenín atómov chlóru v molekule:
Upozorňujem študentom, že celkový pár elektrónov spájajúcich atómy chlóru do molekuly tvoria iba nepárové valenčné elektróny.
Takže študenti môžu robiť svoje objavy, radosť z ktorého nielenže pamätajte na dlhú dobu, ale tiež vyvíja kreatívne schopnosti, osoba vo všeobecnosti.
Študenti majú úlohu: znázorniť formovacie schémy bežných elektronických párov v molekulách fluóru F2, HClchlorid, kyslík o 2 a stanoviť stupne oxidácie v nich atómy.
Vo vašej domácej úlohe sa musíte vzdialiť od šablóny. Takže pri príprave formácie schémy molekuly kyslíka, študenti by mali byť znázornené nie sám, ale dve bežné páry elektrónov na osi symetrie medzi atómami:
V režime tvorby molekuly chloridu ukazujú posunutie celkového páru elektrónov na viac elektronegatívneho atómu chlóru:
Pri zmiešaní HCl stupňa oxidácie atómov: H-+1 a Cl--1.
Stanovenie stupňa oxidácie ako podmieneného náboja atómov v molekule, rovnajúcom sa počtu elektrónov posunutých na atómy s väčšou elektronegitateľnosťou, umožňuje nielen formulovať tento koncept jasne a prístupné, ale tiež to základom Pochopenie povahy chemickej väzby.
Práca na princípe "Najprv pochopiť, a potom pamätať", aplikovanie recepcie paradoxu a vytváranie problematických situácií v lekciách, môžete získať nielen dobré výsledky vzdelávania, ale aj na dosiahnutie chápania dokonca aj najkomplexnejšieho abstraktu Koncepty a definície.
Lekcia 2.
Zlúčenina atómov kovov
s nekovovými spotrebami
Pre kontrola domácich úloh Navrhujem študentom porovnať dve verzie vizuálneho obrazu zlúčeniny atómov do molekuly.
Možnosti pre molekuly tvorby obrazu
M o l k u l a f t o r a f 2
Možnosť 1.
Sú pripojené atómy jedného chemického prvku.
Elektrické atómy kláštorov je rovnaké.
Posuny valenčných elektrónov sa nevyskytuje.
Ako je molekula fluóru, tvorená n o.
Možnosť 2.
Párovanie valenčných elektrónov rovnakých atómov
Zobrazujú valenčné elektróny atómov fluóru:
Neplatený vhodné elektróny atómov fluóru tvorili spoločný pár elektrónov znázornených v schéme molekuly na osi symetrie. Keďže zmeny valenčných elektrónov nevyskytuje, stupeň oxidácie atómov fluóru v molekule F2 je nula.
Výsledkom zlúčeniny atómov fluóru do molekuly s pomocou bežného páru elektrónov bola dokončená externá osemprístrojová hladina atómov fluóru.
Podobne sa uvažuje o tvorbe molekuly kyslíka O2.
M o l k u l a k i l o r okolo d a o 2
Možnosť 1.
Použitie štruktúry atómov
Možnosť 2.
Rybovanie valenčných elektrónov rovnakých atómov
M o l c u l a x l o r o v o d o r o d a hcl
Možnosť 1.
Použitie štruktúry atómov
Elektronický atóm chlóru sa posunul jeden valenčný elektrón z atómu vodíka. Podmienené poplatky sa vyskytli na atómoch: Stupeň oxidácie atómu vodíka je +1, stupeň oxidácie atómu chlóru -1.
V dôsledku zlúčeniny atómov v molekule HCl, atóm vodíka "stratený" (podľa schémy) jeho valencia elektrón a atóm chlóru dokončil svoju vonkajšiu úroveň energie na ôsmich elektrónov.
Možnosť 2.
Párovanie valenčných elektrónov rôzne atómy
Nepostrojené valenčné elektróny vodíkov a atómov chlóru vytvorili obyčajný pár elektrónov posunul na viac elektronegatívneho atómu chlóru. Výsledkom je, že podmienená obvinenia boli vytvorené na atómoch: Stupeň oxidácie atómu vodíka je +1, stupeň oxidácie atómu chlóru -1.
Pri pripájaní atómov do molekuly pomocou bežného páru elektrónov, ich vonkajšie úrovne energie sa ukončia. Pri atóme vodíka sa externá hladina stáva dvojposteľovým, ale posunutá sa na viac elektronegatívneho atómu chlóru a na atóm chlóru - stabilný osem-elektrón.
Dajte nám prebývať posledný príklad - tvorbu molekuly HCl. Ktorý systém je presnejší a prečo? Študenti si všimnú významný rozdiel. Použitie atómových okruhov počas tvorby molekuly HCl zahŕňa posunutie valencie elektrónu z atómu vodíka na viac elektronegatívneho atómu chlóru.
Pripomínam vám, že elektronegativita (vlastnosť atómov na zmenu valenčných elektrónov z iných atómov) na rôzne stupne inherentné vo všetkých prvkoch.
Študenti dospievajú k záveru, že používanie atómových obvodov vo formácii HCL neumožňuje ukázať posunutie elektrónov na viac elektronegatívny prvok. Obrázok bodov Elektroniky valencie presnejšie vysvetľuje tvorbu molekuly hydraulickej tyče. Pri väzbových atómoch H a CL je Bias spojená (v diagrame - odchýlka od osi symetrie) valencie elektrónu atómu vodíka na viac elektronegatívneho atómu chlóru. V dôsledku toho obe atómy získavajú určitý stupeň oxidácie. Elektronické telesá neposedané valence nielen vytvorili obyčajný pár elektrónov pripojených atómami do molekuly, ale tiež dokončili vonkajšie hladiny energie oboch atómov. Formačné schémy molekúl F2 a 2 atómov sú tiež jasnejšie, keď sa elektróny valencie čerpajú bodmi.
Podľa príkladu predchádzajúcej lekcie s hlavnou otázkou "Kde pochádzajú vzorce?" Študenti sa vyzývajú, aby odpovedali na otázku: "Prečo sa naCl vzorca soľ?"
Asi b r a z o v n a e x l o r a d a n a t p a i nacl
Študenti tvoria nasledujúcu schému:
Hovorím: Podskupina sodíka - Element IA, má preto jeden valenčný elektrón, je to kov; Chlór - prvok podskupiny VIIU má sedem valentných elektrónov, preto je nekovový; U chloridu sodného sa výťažok atómu sodného posunie na atóm chlóru.
Žiadam chlapcov: je všetko pravdivé v tejto schéme? Aký je výsledok spojenia atómov sodíka a chlóru v molekule NaCl?
Študenti reagujú: Výsledkom zlúčeniny atómov v molekule NaCl bol vytvorenie stabilnej osem-elektrónovej vonkajšej hladiny atómu chlóru a dvojpríkladom vzhľadu atómu sodného. Paradox: dve valenčné elektróny na vonkajšej tretej úrovni energie atóm sodíka pre nič! (Pracujeme s režimom Atom sodík.)
To znamená, že atóm sodného je "nerentabilný" na pripojenie s atómom chlóru a zlúčeniny NaCl by nemali byť v prírode. Študenti sú však známi z kurzov geografie a biológie na prevalencii varnej soli na planéte a jej úlohe v živote živých organizmov.
Ako nájsť cestu zo súčasnej paradoxnej situácie?
Pracujeme so schémami atómov sodíka a chlóru a študenti hádajte, že atóm sodíka nie je priaznivo rozpadnutý, a dať jeho valenciu elektrón pri atóme chlóru. Potom bude atóm sodíka dokončený druhý vonku - hladina antishemis - energie. Na atóme chlóru bude externá energia tiež osemprowerová:
DOSTUPUJEME: Atómy kovu s malým počtom valenčných elektrónov, je výhodné dať, a neosievať svoje valenčné elektróny na nekovové atómy. V dôsledku toho kovové atómy nemajú elektronickygitateľnosť.
Navrhujem, aby som predstavil "Znamenie zachytenia", ktorého je ventilátor iného iného nekovom atóme - štvorcový držiak.
V obraze elektrónov valencie budú vyzerať body diagramu zlúčeniny kovových a nekovových atómov:
Upozornenie študentov, že keď je valencia elektrón prenesie z kovového atómu (sodíka) na atómy nemetalla (chlóru), atómy sa zmenia na ióny.
Ióny - nabité častice, v ktorých sa atómy konvertujú v dôsledku prenosu alebo pridania elektrónov.
Známky a hodnoty obvinenia z iónov a stupňov oxidácie sa zhodujú a rozdiel v dizajne je nasledovný:
1 –1
Na, cl - pre stupňov oxidácie,
Na +, CL - - pre poplatky iónov.
O B R A Z O V A N E F T O R I D A K A L C A I CAF 2
Vápnik - prvok IIA podskupina, má dve valenčné elektróny, je to kov. Atóm vápnika dáva vlastné valenčné elektróny pri fluór - non-metallo, samotný elektrónový prvok.
V schéme máme nepárne valenčné elektróny atómov tak, aby sa "videli" navzájom a boli schopní tvoriť elektronické páry:
Väzba atómov vápenatého a fluóru do pripojenia CAF2 je energeticky prospešné. V dôsledku toho majú obidva atómy osem-elektrónovú hladinu energie: Fluór je vonkajšia energia hladina a vápnik je predvídaním. Schematické znázornenie prenosu elektrónov v atómoch (užitočné pri štúdiu redoxných reakcií):
Upozorňujem študentom, že podobne ako príťažlivosť negatívne nabitých elektrónov na pozitívne nabité atómové jadro, opačne účtované ióny sú držané silou elektrostatickej príťažlivosti.
Iónové zlúčeniny sú pevné látky vysoké teploty tavenie. Zo života sú študenti známe: Môžete skrze varnú soľ na niekoľko hodín. Horák teploty plameňom (~ 500 ° C) nestačí na roztavenie soľ
(t. Pl (NaCl) \u003d 800 ° C). Odtiaľ sme dospeli k záveru: Vzťah medzi nabitými časticami (ióny) - iónové pripojenie je veľmi trvanlivé.
Všeobecne sme: Keď sú atómy kovov pripojené (M) s nekovovými atómami (IT), nevyskytuje sa žiadne posunutie, ale návrat valenčných elektrónov atómov kovových atómov nekovových.
Súčasne sa elektrón-etylyty konvertujú na nabité častice - ióny, ktorého sa nabíjanie, z ktorých sa zhoduje s počtom daných (v kovovom) a pripojených (v nekovových) elektrónov.
Tak, na prvom z dvoch hodín, koncepcia "stupňa oxidácie" sa vytvorí a tvorba iónovej zlúčeniny je vysvetlená v druhom. Nové koncepty budú slúžiť ako dobrý základ pre ďalšie štúdium teoretického materiálu, a to: mechanizmy na vytvorenie chemickej väzby, závislosť vlastností látok z ich zloženia a štruktúry, zváženie oxidačných reakčných reakcií.
Na záver chcem porovnať dve metodické techniky: prijímanie paradoxu a prijímanie vytvárania problémových situácií v lekcii.
Paradoxná situácia sa vytvára logicky počas štúdia nového materiálu. Jej hlavnou plus je silné emócie, prekvapujúce študenti. Prekvapenie - mocný impulz na to, aby som sa vôbec premýšľal. To "zahŕňa" nedobrovoľnú pozornosť, aktivuje myslenie, robí to preskúmať a nájsť spôsoby, ako vyriešiť otázku.
Kolegovia, pravdepodobne sa vrátia: vytvorenie problémovej situácie v lekcii vedie k tým istým. Poskytuje, ale nie vždy! Problémový problém je spravidla formulovaný učiteľom pred učením sa nového materiálu a stimuluje nie všetci študenti pracovať. Mnohí zostáva nezrozumiteľné, kde tento problém prišiel a prečo je potrebné vyriešiť. Prijatie paradoxu je vytvorený počas štúdia nového materiálu, povzbudzuje študentov, aby formulovali samotný problém, a preto chápu pôvodu svojho výskytu a potrebu riešiť.
Odvážim sa tvrdiť, že príjem paradoxu je najúspešnejší spôsob, ako oživiť aktivity študentov v lekciách, rozvoj výskumných zručností a kreatívnych schopností.