Data ya Nishati ya Ionization (EI), PEI na muundo wa molekuli imara ni maadili yao ya kweli na kulinganisha - atomi zote za bure na atomi zinazohusiana na molekuli, kuruhusu sisi kuelewa jinsi atomi huunda molekuli kwa njia ya mfumo wa dhamana.
Mawasiliano ya Covalent. - (kutoka Kilatini "Co" pamoja na "Vias" na nguvu) (mawasiliano ya homepolar), mawasiliano ya kemikali. Kati ya atomi mbili zinazotokana na uadui wa elektroni za atomi hizi. Atomi katika molekuli ya gesi rahisi zinaunganishwa na dhamana ya covalent. Mawasiliano ambayo kuna jozi moja ya kawaida ya elektroni inaitwa moja; Pia kuna mahusiano mawili na mara tatu.
Fikiria mifano kadhaa ili kuona jinsi tunavyoweza kutumia sheria zetu kuamua idadi ya vifungo vyema vya kemikali ambavyo vinaweza kuunda atomi ikiwa tunajua kiasi cha elektroni kwenye shell ya nje ya atomi hii na malipo ya kernel yake. Malipo ya kiini na kiasi cha elektroni kwenye shell ya nje ni nia ya majaribio na ni pamoja na katika meza ya kipengele.
Hesabu ya idadi inayowezekana ya mahusiano ya covalent.
Kwa mfano, tunahesabu idadi ya vifungo vyema ambavyo sodiamu inaweza kuunda ( Na)aluminium. (Al),fosforasi. (P),na klorini ( Cl). Sodiamu ( Na) na alumini ( Al)wao, kwa mtiririko huo, 1 na 3 elektroni kwenye shell ya nje, na, kwa mujibu wa utawala wa kwanza (kwa utaratibu wa mawasiliano ya covalent, tumia elektroni moja kwenye shell ya nje), wanaweza kuunda: sodiamu (NA) - 1 na aluminium ( Al) - 3 vifungo vifungo. Baada ya kuundwa kwa uhusiano, idadi ya elektroni kwenye makombora ya nje ya sodiamu ( Na) na alumini ( Al) sawa, kwa mtiririko huo, 2 na 6; Wale., Chini nambari ya juu (8) kwa atomi hizi. Fosforasi ( P) na klorini ( Cl) Wao, kwa mtiririko huo, elektroni 5 na 7 kwenye shell ya nje na, kwa mujibu wa pili kati ya mifumo iliyotajwa hapo juu, inaweza kuunda vifungo 5 na 7 vyema. Kwa mujibu wa muundo wa nne, uundaji wa dhamana ya msingi, idadi ya elektroni kwenye shell ya nje ya atomi hizi huongezeka kwa 1. Kwa mujibu wa muundo wa sita, wakati dhamana ya covalent imeundwa, idadi ya elektroni kwenye shell ya nje ya atomi za kumfunga hawezi kuwa zaidi ya 8. Hiyo ni, fosforasi ( P) inaweza kuunda uhusiano tu 3 (8-5 \u003d 3), wakati klorini ( Cl) Inaweza kuunda moja tu (8-7 \u003d 1).
Mfano: Kulingana na uchambuzi, tumegundua kwamba dutu fulani lina atomi za sodiamu. (NA) na klorini ( Cl). Kujua mifumo ya utaratibu wa kutengeneza mahusiano yaliyomo, tunaweza kusema kwamba sodiamu ( Na.) Inaweza kuunda dhamana moja tu ya msingi. Hivyo, tunaweza kudhani kwamba kila atomi ya sodiamu ( Na)inayohusishwa na atomi ya klorini ( Cl)kwa dhamana ya msingi katika dutu hii, na kwamba dutu hii ina molekuli ya atomi NACL.. Formula ya muundo kwa molekuli hii: Na - cl. Hapa dash (-) inamaanisha uhusiano mzuri. Fomu ya umeme ya molekuli hii inaweza kuonyeshwa kama ifuatavyo:
. .
NA: CL:
. .
Kwa mujibu wa formula ya elektroniki, kwenye shell ya nje ya atomi ya sodiamu ( Na) In. NACL. Kuna elektroni 2, na kwenye uwanja wa nje wa atomi ya klorini ( Cl) Kuna elektroni 8. Katika formula hii, elektroni (pointi) kati ya atomi za sodiamu ( Na) Na
klorini (Cl) ni elektroni za kisheria. Tangu Pei katika klorini ( Cl) sawa na 13 ev, na sodiamu. (NA) Ni sawa na 5.14 EV, jozi ya binder ya elektroni ni karibu sana na atomi. Cl.kuliko atomi Na.. Ikiwa nguvu za ionization za atomi zinazounda molekuli hutofautiana sana, basi mawasiliano ya matokeo yatakuwa polar. dhamana ya msingi.
Fikiria kesi nyingine. Kulingana na uchambuzi, tumegundua kuwa dutu fulani lina atomi za alumini ( Al) na atomi za klorini ( Cl). Alumini ( Al) Kuna elektroni 3 kwenye shell ya nje; Hivyo, inaweza kuunda vifungo 3 vya kemikali wakati huo klorini (Cl), kama ilivyo katika kesi ya awali, inaweza kuunda uhusiano tu 1. Dutu hii inawakilishwa AS. Alcl 3.Na formula yake ya elektroniki inaweza kuonyeshwa kama ifuatavyo:
Kielelezo 3.1. Mfumo wa umemeAlcl. 3
ambayo formula ya muundo:
Cl - al - Cl.
Cl.
Fomu hii ya elektroniki inaonyesha kwamba. Alcl 3. kwenye shimo la nje la atomi za klorini ( Cl.) Kuna elektroni 8, wakati kwenye shimo la nje la atomi ya aluminium ( Al) Wao 6. Kulingana na utaratibu wa kuundwa kwa dhamana ya msingi, wote wadogo wa elektroni (moja kutoka kwa kila atomi) huja kwenye vifuniko vya nje vya atomi za kumfunga.
Vifungo vingi vyema
Atomu zilizo na elektroni zaidi ya moja kwenye shell ya nje inaweza kuunda sio moja, lakini vifungo kadhaa vyema kati yao. Uunganisho huo unaitwa nyingi (mara nyingi zaidi multiple.) Mahusiano. Mifano ya uhusiano huo ni vifungo vya molekuli ya nitrojeni ( N.= N.) na oksijeni ( O \u003d O.).
Uunganisho uliofanywa na umoja wa atomi moja huitwa tie ya homoatoomic, E.ikiwa atomi ni tofauti, uunganisho unaitwa Heteteatomic couvavarent tie. [Kigiriki Prefects "Homo" na "Hetero" kwa mtiririko huo ina maana sawa na tofauti].
Fikiria, kwa kweli, inaonekana kama molekuli na atomi zilizounganishwa. Molekuli rahisi na atomi zilizounganishwa ni molekuli ya hidrojeni.
7.8. Aina ya Bond Covalent.
Mawasiliano ya Covalent. Inaundwa na mawingu ya elektroniki ya atomi za kumfunga. Ipo njia tofauti Kuingiliana na mawingu haya ya elektroniki.
1. Kuingiliana kwa moja kwa moja:
Katika kesi hiyo, eneo pekee la kuzunguka mawingu ya electrop juu ya mstari wa moja kwa moja kuunganisha kernels ya atomi. Mawasiliano iliyoundwa kwa njia hii inaitwa. - Mawasiliano..
Kulingana na aina ya mawingu yanayoingizwa yanaweza kuunda s-s. , s-p. , p-p. Na aina nyingine za uunganisho.
2. Kuingiliana kwa upande:
Katika kesi hiyo, maeneo mawili ya mawingu ya elektroni yanapatikana kwa njia tofauti kutoka kwa ndege ambayo cores ya atomi za kumfunga. Mawasiliano iliyoundwa katika EO hii inayoingiliana inaitwa uhusiano.
Kama ilivyo katika uhusiano, kulingana na aina ya mawingu yanayoingiliana, aina mbalimbali za uunganisho zinaweza kuundwa: p-p. , p-D. ,
dD. na kadhalika.
Na -, na -svyaz wana mwelekeo fulani ambao hutokea kwa sababu ya tamaa ya atomi kwa upeo mkubwa wa eo, yaani, kuingiliana na mawingu katika eneo la kiwango cha juu cha wiani. Hivyo, uhusiano mzuri una lengo. Kwa mfano, katika molekuli ya sulfidi ya hidrojeni ya maelekezo ya H 2 ya vitanda viwili kati ya atomi ya sulfuri na atomi mbili za hidrojeni ni karibu perpendicular (angalia mzunguko wa ukurasa wa 95). Atom, kuna idadi iliyoelezwa kabisa ya elektroni zisizopandwa, hivyo inaweza kuunda idadi kamili ya mahusiano yaliyomo. Hivyo, dhamana ya msingi ina kueneza. Kwa mfano, kama atomi ya klorini iliunda moja- ° C na atomi ya hidrojeni (tazama mpango wa ukurasa wa 95), hauwezi kuungana tena na atomi moja ya hidrojeni.
Kulinganisha sifa - na-huonyeshwa katika Jedwali 20.
Jedwali 20.Kulinganisha sifa - na - mawasiliano.
Eneo moja lililoingiliana |
Sehemu mbili za kuingiliana. |
Mawingu ya umeme yanaingiliana na sehemu na wiani mkubwa wa elektroni |
Mawingu ya umeme yanaingiliana na sehemu zao za pembeni |
Kwa kuwa ni karibu daima chini ya muda mrefu, kuliko -Cell, kwa kawaida kati ya atomi hutengenezwa kwanza - α, na kisha, ikiwa kuna nafasi, basi -CV. Kwa hiyo, inawezekana tu katika kesi ya mahusiano mengi (mara mbili na tatu) malezi:
| Bustani ya Cyanor - HCN. Jina lingine - asidi ya Hydrocyanic.. Huu ni bat isiyo na rangi na hatua ya kuchemsha ya 2. C. na inapokanzwa kwa nguvu au kwa nuru hutengana. Asidi ya Sinyy huchanganywa na maji kwa kila namna. Kwa kufanana na kuzaliana halogen, suluhisho la cyanovodorod katika maji inaitwa asidi ya cyanogenic. Asili ya Sinyy na chumvi zake (cyanides) ni sumu kali sana (dozi mbaya kwa mtu si zaidi ya 50 mg), na asidi yenyewe inaweza kupenya mwili hata kwa njia ya ngozi isiyo ya kawaida. Mara moja katika mwili, cyanode na cyanides huhusishwa na hemoglobin huko Cyangemoglobin, huathiri vituo vya kupumua na kusababisha kuchochea. Licha ya sumu yake, asidi ya syrtic hutumiwa katika uzalishaji wa nyuzi za synthetic na aina fulani za plastiki. Katika viwango vidogo, asidi ya bluu hupatikana katika ulimwengu wa mimea (kwa mfano, katika Gorky Almond). |
-Celm, -svyaz.
1. Mwisho wa aya inaonyesha kanuni za kimuundo za vitu vinne. Fanya formula za elektroniki na molekuli kwao.
2.Sign kawaida ya miundo na elektroniki ya vitu zifuatazo: Ch 3 cl, cof 2, hivyo 2 cl 2 na n 2 h 4. Katika hali ya matatizo, inaonyesha malezi ya mahusiano katika molekuli hizi. Eleza B. fomu za miundo. -Na -Ovy. Kumbuka kwamba katika ch 3 cl atomi n na CL huhusishwa tu na atomi C, katika cof 2 atomi o na f pia zinazohusishwa na atomi za kaboni, na katika atomi 2 za C1 na C1 zinaunganishwa tu na atomi za S. .
7.9. Nishati ya dhamana ya dhamana
Nguvu ya mawasiliano ina sifa ya nishati ya mawasiliano (angalia aya ya 7.5). Nguvu ya dhamana ya msingi inaweza kuhesabiwa kwa njia mbili: kuamua nishati muhimu kwa kuvunja vifungo vyote katika sehemu fulani ya dutu, au kwa kuamua nishati muhimu kwa ajili ya kukomesha idadi inayojulikana ya uhusiano. Katika kesi ya kwanza, nishati hiyo inaitwa nishati ya atomization, katika nishati ya mawasiliano. Katika mazoezi, maadili sahihi ya molar hutumiwa.
Nishati ya molar ya atomization inaonyesha nishati gani inapaswa kutumiwa kwa kujitenga kwa dutu 1 ya kuomba kwenye atomi za maboksi.
Nishati ya molar ya mawasiliano inaonyesha ambayo nishati ni muhimu kutumia juu ya pengo la 1 mole (6.02. 10 23) uhusiano. Kwa molekuli ya diatomic, nguvu hizi zinafanana.
Na moja, na nishati nyingine ya molar hupimwa kwa kilodzhoules kwa kila mol: katika kesi ya nishati ya atomization - juu ya mol ya dutu, na katika kesi ya nishati ya mawasiliano - juu ya mol ya vifungo. Wakati wa kuhesabu idadi ya viungo ili kuamua es mbili (au tatu), uunganisho unachukuliwa kuwa dhamana moja.
Jedwali 21.Mifano ya maadili na kwa thamani ya e ya SV (katika KJ / mol)
Dutu |
Dutu |
||||||
| H 2. | HF. | C- H. | N \u003d O. | ||||
| F 2. | HCl. | N- H. | C. | ||||
| Cl 2. | HBR. | O- H. | C \u003d C. | ||||
| BR 2. | Hi. | Si- H. | C. C. | ||||
| I 2. | Co | P- H. | Cє N. | ||||
| O 2. | IBR. | S- H. | Si-o. | ||||
| N 2. | CLF. | C \u003d O. | S \u003d O. |
Kutoka kwa maadili yaliyotolewa katika Jedwali la 21, inaweza kuhitimishwa kuwa nguvu ya vifungo vyema ni kubwa zaidi, ukubwa wa atomi za kumfunga na kuzidi zaidi ya mawasiliano.
Nishati ya atomization ya molar, nishati ya mawasiliano ya molar.
7.10. Mfumo wa molekuli. Mfano wa uchanganuzi
Wengi misombo na vifungo vyema kati ya atomi ina molekuli.
Dhana ya "muundo wa molekuli" - dhana kubwa na inajumuisha, hasa, mfumo wa kemikali na muundo wa anga.
Mfumo wa kemikali wa molekuli unaelezwa na formula ya kimuundo.
Mfumo wa anga wa molekuli unaelezwa na formula ya anga.
Ili kuonyesha muundo wa anga wa molekuli kwa kiasi kikubwa, ni muhimu kuamua umbali wa akili na pembe kati ya uhusiano. Wote wanaweza kuamua majaribio.
Ili kutathmini umbali wa interatomic katika molekuli ya vitu, muundo wa anga ambao haujajifunza, radii inayoitwa atomiki (covalent) mara nyingi hutumiwa.
Jumla ya atomi ya atomi ya atomi ya vipengele tofauti ni sawa na umbali wa kawaida kati ya atomi ya mambo haya yanayohusiana na dhamana rahisi, katika molekuli au fuwele. Jedwali la Atomic Radi linaonyeshwa katika Kiambatisho 9.
Ili kukadiria pembe kati ya uhusiano, mfano wa kuchanganya muhimu hutolewa.
Kumbuka muundo wa kemikali wa molekuli ya methane (angalia Kielelezo kwenye ukurasa wa 21). Kutoka kwa mpango wa malengo ya vifungo vyema katika molekuli hii (uk. 105) Inafuata kwamba uhusiano wa tatu wa nne katika molekuli hii ni sawa. Tangu mhimili wa mawingu ya elektroniki P-AO ni pande zote, basi vifungo vitatu vilivyotengenezwa na ushiriki wa mawingu haya yanapaswa kuelekezwa kwenye pembe za kulia kwa kila mmoja. Uhusiano wa nne unapaswa kutofautiana nao kwa kiasi fulani. Ni kwa majaribio imara kwamba vifungo vyote vinne katika molekuli ya methane ni sawa kabisa na kupelekwa katika nafasi kama inavyoonekana katika takwimu (uk. 21). Hiyo ni, atomi ya kaboni inachukua nafasi katikati ya tetrahedron (tetrahedral sahihi, piramidi ya triangular), na atomi za hidrojeni katika verties zake. Hii inawezekana tu kama mawingu ya umeme ya atomi ya kaboni yanayohusika katika malezi ya mawasiliano ni sawa kabisa na ipasavyo iko katika nafasi.
Kama sehemu ya mfano wa mchanganyiko, ni kudhani kwamba alignment vile hutokea kweli.
Uchanganuzi wa AO na EO huitwa mseto.
Katika kesi ya methane ch 4 ya hybridization, moja ya 2S-AO na tatu 2p-JSC ya atomi ya kaboni ni chini ya, wakati nne SP 3-Hybrid JSC ni sumu. Schematically hii inaweza kuandikwa kama:
1 (2s-ao) + 3 (2p-ao) 4 (SP 3 -AO).
Nguvu za orbitals zimefanana sawa na: - Mawasiliano: Ili kutabiri vizuri muundo wa molekuli kwa kutumia mfano wa AO Hybridization, lazima ukumbuke zifuatazo:
1) Katika malezi ya vifungo vyema katika atomi ya vipengele vya S-na P-vitalu, ambavyo vina elektroni tu zisizo na uwezo (vikundi vya IIA, III na IVA), orbital, ambako elektroni hizi daima husababishwa;
2) Wakati vifungo vyema vinaundwa na atomi za vipengele vya P-block, kuwa na jozi ya dharura (vikundi vya VA na Via), hybridization ni tabia tu kwa atomi ya vipengele vya kipindi cha pili;
3) Kwa atomi za vipengele IA na vikundi vya VIIA, uthibitisho wa majaribio ya kuwepo au kutokuwepo kwa hybridization haiwezekani;
4) Ikiwa hakuna vikwazo, sp 3-hybridization hufanyika; Ikiwa hakuna elektroni ya valence ya kutosha kwa hili, au baadhi yao wanahusika katika malezi ya nyuso, basi SP 2 - au sp-hybridization hufanyika.
Mfumo wa kemikali wa molekuli, muundo wa anga wa molekuli, umbali wa interatomic, angle kati ya vifungo, radius ya atomiki, hybridization ya JSC, orbitals ya mseto, hali ya hybridization ya JSC.
1. Kuongeza molekuli ya vitu vifuatavyo kwa kuongeza nishati ya kumfunga: a) h 2 s, h 2 o, h 2 te, h 2 se; b) Ph 3, NH 3, SBH 3, ASH 3.
2. Kwa molekuli zifuatazo, kuteka mipango ya kuundwa kwa vifungo vyema na kuamua aina ya hybridization ya atomi ya kati AO: a) CCL 4, ya 2, nf 3; b) bei 2, bf 3, sicl 4; c) h 3 C- ch 3, hcho, n- na N.
Kila atomi ina kernel ya kushtakiwa vizuri na shell ya umeme iliyosababishwa vibaya. Kutokana na mashtaka ya kernel na elektroni kati ya atomi za karibu, vikosi vya umeme vinatokea: kivutio na kukataa. Ikiwa uhusiano wa atomi husababisha kupungua kwa nishati ya chembe inayosababisha (ikilinganishwa na nguvu za atomi za mtu binafsi), dhamana ya kemikali imeundwa.
Mawasiliano ya kemikali. - Hizi ni nguvu za mwingiliano, wakiwa na chembe za kila mmoja.
Wanasayansi wameonyesha kuwa jukumu kuu katika malezi ya mawasiliano inachezwa na elektroni ambazo hazihusiani na kiini, yaani, iko kwenye shell ya nje ya umeme. Elektroni hizo zinaitwa valence.
Katika atomi ya vipengele. vikundi vikubwa Elektroni zote za valence ziko kwenye mwisho (nje) Safu ya umeme na idadi yao ni sawa na idadi ya kikundi.
Katika atomi ya vipengele. subgroups upande Valence elektroni ni kawaida iko katika tabaka mbili za mwisho za elektroniki, Lakini idadi yao pia ni sawa na idadi ya kikundi ambacho kipengele hicho ni mali.
Kwa mfano, katika atomi ya potasiamu, elektroni moja ya valence, katika atomi ya manganese, elektroni 7 za valence (Kielelezo 1).
Kielelezo. 1. Mipangilio ya elektroniki ya atomi za potasiamu na manganese.
Kwa mujibu wa nadharia ya dhamana ya kemikali, shells za nje za elektroni nane ni imara zaidi - Octet (ikiwa katika atomi tu 1 safu ya elektroniki, basi kwa hiyo hali ya chini ya elektroni ni doublet).
Uundaji wa e-shell imara inaweza kutokea kwa njia kadhaa, kwa hiyo, aina tofauti za dhamana ya kemikali kutofautisha.
Mawasiliano ya Covalent. - Kemikali ya Kemikali iliyoundwa na mawingu ya umeme ya atomi. Mawingu ya umeme (elektroni), kutoa mawasiliano, huitwa jozi ya kawaida ya elektroniki.
Njia mbili za kuunganisha zimejulikana: Exchange na Msaidizi-Msaidizi.
Kwa utaratibu wa kubadilishana, kila atomi hutoa elektroni moja ili kuunda jozi ya kawaida:
A · + B \u003d A: In.
Kwa utaratibu wa kukubaliana, atomi moja hutoa elektroni kadhaa zilizopo zilizopo (wafadhili), na atomi nyingine hutoa orbital bure kwa jozi hii ya elektroni (kukubali):
A: + □ B \u003d A: In.
Uhusiano uliofanywa na kuundwa kwa jozi za kawaida za elektroniki, kwa kiwango sawa na atomi zote mbili, huitwa covalent yasiyo ya polar.
Covalent. mawasiliano yasiyo ya polar. Inaundwa kati ya atomi za zisizo za metali na maadili sawa ya electronegability ya jamaa, kwa mfano, katika molekuli ya klorini, nitrojeni, kati ya atomi za kaboni katika ethylene (Jedwali 1).
|
Fomu za Molecular. |
Formula za elektroniki. |
Fomu ya graphic. |
|
|
Meza. 1. Mifano ya misombo ambayo mawasiliano yasiyo ya polar ya polar yanapo.
Idadi ya jozi ya kawaida ya elektroniki inategemea jinsi elektroni ambazo hazina kutosha kila atomi kwa octet. Chlorini - kipengele VII-kikundi hiki, kwa hiyo, kwenye safu yake ya umeme ya elektroni. Octet haitoshi elektroni moja, inamaanisha kuwa jozi moja ya kawaida ya elektroni katika CL 2 itaundwa. Kuna jozi tatu za kawaida za elektroniki kati ya atomi za nitrojeni katika n 2 molekuli, yaani, dhamana ya tatu ya covalentant. Dhamana ya mara mbili imeundwa kati ya atomi za kaboni katika ethylene.
Tafadhali kumbuka kuwa kutoka kwa kila sheria kuna tofauti na utawala wa octet haufanyi kazi (mfano ni molekuli ya gesi ya sulphous hivyo 2).
Mawasiliano ya Polar Covalent. Inafanywa na kuundwa kwa jozi za elektroniki za jumla, ambazo zinabadilishwa kwa atomi ya kipengele cha electronegative zaidi. Katika kesi hiyo, mashtaka ya sehemu huundwa kwa atomi: δ + na δ- (Kielelezo 2).
Kielelezo. 2. Elimu ya dhamana ya msingi katika molekuli ya kloridi
Tofauti kubwa ya electronegateness ya atomi ya vipengele, zaidi ya polarity ya mawasiliano.
Mawasiliano ya Ion. - kikomo kesi ya covalent. mawasiliano ya Polar..
Mawasiliano ya Ion. - Hii ni kivutio cha umeme kati ya ions iliyoundwa na mabadiliko kamili ya jozi ya elektroniki hadi moja ya atomi. Aina hii ya mawasiliano huundwa kama tofauti ya maadili ya electronegability ya jamaa ya atomi ni kubwa (kama sheria, zaidi ya 1.7 juu ya kiwango cha kweli).
Mawasiliano ya Ion. kawaida hutengenezwa kati ya kawaida chumana mfano nemetall. Kwa mfano, katika kloridi ya sodiamu NACL sodiamu atomi 1 valence elektroni alitoa atomi ya klorini na akageuka kuwa cation, na atomi ya klorini, kupitisha elektroni 1, akageuka kuwa anion. Utawala wa anion unavutia, na uunganisho wa ioni huundwa (Kielelezo 3).
Kielelezo. 3. Elimu ya mawasiliano ya ion katika kloridi ya sodiamu.
Salts, alkali, oksidi kubwa, carbides, nitrides ni ya uhusiano wa ionic.. Dutu hizi zote chini ya hali ya kawaida ni imara, na joto la juu (kawaida 700-1000 ° C), ufumbuzi wao na kuyeyuka kwa umeme.
Mtazamo wa misombo ya ionic unaelezewa na ukweli kwamba ion inaweza kuvutia ions kinyume cha maelekezo kwa njia yoyote na kiasi kikubwa. Kwa hiyo, ions ni kushikamana na latti ya kioo. Kwa mfano, katika grille ya sodiamu ya sodiamu, cation moja ya sodiamu imezungukwa na anions sita za klorini, na kila anion ya klorini imezungukwa na cations sita ya sodiamu (Kielelezo 4). Kwa hiyo, kioo nzima ya chumvi ya kupikia ni kwa namna fulani macromolecule kubwa yenye idadi kubwa ya ions. Na fomu ya Kemikali NACL huamua uwiano wao tu katika kioo. Chini ya hali ya kawaida, molekuli ya NACL haipo.
Kielelezo. 4. Mfano wa crystal sodium kloridi lattice.
Katika dutu moja, aina kadhaa za dhamana ya kemikali inaweza kutekelezwa. Kwa mfano, katika kloridi ya amonia kuna vifungo vyema vilivyoundwa kwa njia ya kubadilishana na wafadhili, pamoja na uhusiano wa ionic kati ya caration ya amonia na ion ya kloridi (Kielelezo 5).
Kielelezo. 5. Elimu ya vifungo vya kemikali katika kloridi ya amonia
Kuzingatia somo.
Ulijifunza nini uhusiano wa kemikali na kwa nini umeundwa, ni tofauti gani kati ya uhusiano thaolent na ionic, jinsi ya kuonyesha mipango ya malengo ya vifungo vya kemikali katika vitu mbalimbali.
Bibliography.
1. Novoshinsky I.I., Novoshinskaya N.S. Kemia. Mafunzo kwa darasa la daraja la 10. Ubunifu. Kiwango cha wasifu. - M.: LLC "TID" Kirusi neno - Rs ", 2008. (§§ 8, 14)
2. Kuznetsova N.e., Litvinova T.N., Lekun A.n. Kemia: Daraja la 11: Kitabu cha Wanafunzi. Ubunifu. (Kiwango cha wasifu): Katika masaa 2. M.: Ventana Graf, 2008. (§9)
3. Radetsky A.M. Kemia. Vifaa vya didactic. Masomo 10-11. - M: Mwangaza, 2011. (uk. 88-95)
4. Homchenko I.D. Ukusanyaji wa kazi na mazoezi katika kemia kwa shule ya sekondari. - M: RIA "Wimbi Mpya": Mchapishaji wa Demolekov, 2008. (uk. 39-41)
Kazi ya nyumbani
1.C. 39-40 Nos 7.3, 7.5, 7.7, 7.17 ya ukusanyaji wa kazi na mazoezi katika kemia kwa shule ya sekondari (Khomchenko I.D.), 2008.
2. Orodha ya vitu: h 2 s, co, koh, k 2 o, na 2 hivyo 4, cuc 2, hi, s, pcl 3, n 2 o 5. Andika nje ya fomu za vitu kutoka kwao: a) na dhamana ya ion; b) kwa dhamana ya msingi.
3. Fanya formula ya elektroniki ya molekuli 2. Onyesha uharibifu wa wiani wa elektroniki. Taja aina ya dhamana ya kemikali.
Nilielezea kwanza muundo wa shell ya umeme, imechangia kuundwa kwa wazo la dhamana ya kemikali na asili yake ya elektroniki. Kwa mujibu wa mfano wa bor, elektroni zinaweza kuchukua katika atomi ya nafasi, ambayo inahusiana na nchi fulani za nishati, i.e. viwango vya nishati. Mwaka wa 1915. Kisafiliki wa Kijerumani Kossel alitoa ufafanuzi wa vifungo vya kemikali katika chumvi, na mwaka wa 1916, mwanasayansi wa Marekani Lewis alipendekeza tafsiri ya dhamana ya kemikali katika molekuli. Waliendelea kutokana na mawazo ambayo atomi za vipengele zina tabia ya kufikia usanidi wa elektroniki wa gesi nzuri (kujaza kamili ya safu ya umeme ya nje). Uwakilishi wa Kossel na Lewis walipokea majina ya nadharia ya elektroniki ya valence.
Uwezeshaji wa vipengele vya vikundi vikuu Mfumo wa mara kwa mara Inategemea idadi ya elektroni iko kwenye safu ya umeme ya nje. Kwa hiyo, elektroni hizi za nje zinaitwa valence. Kwa vipengele vya vikundi vya upande, elektroni zote za safu ya nje na elektroni za sublevel ya ndani zinaweza kuonekana kama elektroni za valence.
Kuna aina tatu kuu za vifungo vya kemikali: covalent, ionic, metali.
Meza. Aina ya vifungo vya kemikali na vipengele vyao vya kutofautisha.
| Mawasiliano ya kemikali. | Kumfunga atomi | Tabia ya vipengele. | Mchakato katika shell ya umeme | Sehemu zilizoundwa. | Kiini cha Crystal | Tabia ya viwanda. | Mifano. |
| Ionic. | Atom ya chuma na atomi nemetalla. | Electropolo- Kuishi I. Umeme. hasi |
Mabadiliko ya elektroni valence. | Ions chanya na hasi | Ionic. | Saline. NYU. |
Nacl Cao Naoh. |
| Covalent. | Atomi za nemmetalov (chini ya atomi za madini) | Umeme. Alarmer. Wanaishi |
Elimu ya jozi ya kawaida ya elektroniki, kujaza orbitals ya molekuli. | Molekuli |
Molecular. |
Fly au yasiyo ya tete. | BR 2 CO 2 C 6 H 6. |
| --------- | Atomic. | Almond NYU. |
Diamond Sic. | ||||
| Chuma Kaya. |
Atomi ya metali | Electropolo- Wanaishi |
Kurudi kwa elektroni za valence. | Ions chanya na gesi ya elektroniki | Chuma | Chuma- Kaya. |
Vyuma na alloys. |
Uhusiano wa kawaida.
Bond covalent ni sumu kutokana na jozi ujumla elektroniki inayotokea katika shells ya atomi kuhusishwa.
Ni muhimu kuanzisha dhana ya electronegativity. Umeme ni uwezo wa atomi kipengele cha kemikali Bonyeza jozi ya elektroniki ya jumla inayohusika katika malezi ya uunganisho wa kemikali.
Idadi ya electronegateness.
Vipengele vya electronegability jamaa (kwa poling)
| kikundi | I. | II. | III. | IV. | V. | VI. | VII. | VIII. | |||
| kipindi | |||||||||||
| 1 | H. 2,1 |
Yeye. - |
|||||||||
| 2 | Li. 0,97 |
Kuwa. 1,47 |
B. 2,01 |
C. 2,50 |
N. 3,07 |
O. 3,5 |
F. 4,10 |
NE. - |
|||
| 3 | Na. 1,01 |
Mg. 1,23 |
Al. 1,47 |
Si 1,74 |
P. 2,1 |
S. 2,6 |
Cl. 2,83 |
Ar. - |
|||
| 4 | K. 0,91 |
Ca. 1,04 |
SC. 1,20 |
TI. 1,32 |
V. 1,45 |
CR. 1,56 |
Mn. 1,60 |
Fe. 1,64 |
Co 1,70 |
Ni. 1,75 |
|
| Cu. 1,75 |
Zn. 1,66 |
Ga. 1,82 |
GE. 2,02 |
AS. 2,20 |
Se. 2,48 |
Br. 2,74 |
Kr. - |
||||
| 5 | Rb. 0,89 |
Sr. 0,99 |
Y. 1,11 |
Zr. 1,22 |
Nb. 1,23 |
Mo. 1,30 |
TC. 1,36 |
RU. 1,42 |
Rh. 1,45 |
PD. 1,35 |
|
| Ag. 1,42 |
CD. 1,46 |
In. 1,49 |
Sn. 1,72 |
Sb. 1,82 |
Te. 2,01 |
I. 2,21 |
Xe. - |
||||
| 6 | Cs. 0,86 |
BA. 0,97 |
La * 1,08 |
HF. 1,23 |
TA. 1,33 |
W. 1,40 |
Re. 1,46 |
OS. 1,52 |
Ir. 1,55 |
Pt. 1,44 |
|
| Au. 1,42 |
Hg. 1,44 |
Tl. 1,44 |
Pb. 1,55 |
Bi 1,67 |
Po. 1,76 |
KATIKA. 1,90 |
Rn. - |
||||
| 7 | Fr. 0,86 |
Ra. 0,97 |
AC ** 1,00 |
* Lantanoids - 1.08 - 1.14. | |||||||
Nadra dutu za kemikali Inajumuisha tofauti, sio kuhusiana na atomi za vipengele vya kemikali. Katika jengo hilo, idadi ndogo tu ya gesi inayoitwa noble: heliamu, neon, argon, krypton, xenon na radon wana muundo kama huo. Mara nyingi, kemikali hazijumui na atomi tofauti, lakini kutoka kwa vyama vyao kwa makundi mbalimbali. Ushirikiano huo wa atomi unaweza kuondoa vitengo kadhaa, mamia, maelfu au hata atomi zaidi. Nguvu inayoendelea atomi hizi kama sehemu ya makundi hayo yanaitwa mawasiliano ya kemikali..
Kwa maneno mengine, inaweza kuwa alisema kuwa dhamana ya kemikali inaitwa ushirikiano, ambayo hutoa uhusiano wa atomi za mtu binafsi katika miundo mgumu zaidi (molekuli, ions, radicals, fuwele, nk).
Sababu ya kuundwa kwa dhamana ya kemikali ni kwamba nishati ya miundo ngumu zaidi ni chini ya nishati ya mtu binafsi, na kuifanya atomi.
Kwa hiyo, hasa, kama molekuli ya XY imeundwa katika mwingiliano wa atomi za X na Y, hii ina maana kwamba nishati ya ndani ya molekuli ya dutu hii ni ya chini kuliko nishati ya ndani ya atomi ya mtu binafsi, ambayo iliundwa:
E (xy)< E(X) + E(Y)
Kwa sababu hii, katika malezi ya vifungo vya kemikali kati ya atomi ya mtu binafsi, nishati itatengwa.
Katika malezi ya vifungo vya kemikali, elektroni ya safu ya umeme ya nje na nishati ndogo ya mawasiliano na kernel inahusika, inayoitwa valentines.. Kwa mfano, Bora ina elektroni 2 ya ngazi ya nishati - 2 elektroni juu ya 2 s-orbital na 1 juu ya 2. p.-theliti:
Katika malezi ya dhamana ya kemikali, kila atomu inataka kupata usanidi wa umeme wa atomi za gesi zenye heshima, i.e. Kwa hiyo katika safu yake ya nje ya elektroni kuna elektroni 8 (2 kwa vipengele vya kwanza). Jambo hili lilipokea jina la utawala wa octet.
Mafanikio ya atomi za usanidi wa umeme wa gesi yenye heshima inawezekana ikiwa atomi moja ya awali itafanya sehemu ya elektroni za valence kwa kawaida kwa atomi nyingine. Wakati huo huo, jozi za umeme za jumla zinaundwa.
Kulingana na kiwango cha coercion electron, covalent, ionic na metali mawasiliano inaweza kuwa tofauti.
Mawasiliano ya Covalent.
Bond covalent hutokea mara nyingi kati ya atomi ya mambo yasiyo ya chuma. Ikiwa atomi zisizo za chuma zinazounda dhamana ya msingi ni ya vipengele tofauti vya kemikali, uhusiano huo unaitwa polar covalent. Sababu ya jina hilo liko katika ukweli kwamba atomi za vipengele tofauti zina uwezo tofauti wa kuvutia jozi ya kawaida ya elektroniki kwao wenyewe. Ni dhahiri kwamba hii inasababisha kuhama kwa jozi ya kawaida ya elektroni kuelekea moja ya atomi, kama matokeo ya malipo ya hasi ya sehemu yanaundwa juu yake. Kwa upande mwingine, malipo mazuri ya sehemu huundwa kwenye atomi nyingine. Kwa mfano, katika molekuli ya chloroodor. electronic para. Ilibadilishwa kutoka atomi ya hidrojeni kwenye atomi ya klorini:
Mifano ya vitu na dhamana ya polar ya covalent:
CCL 4, H 2 S, CO 2, PH 3, SIO 2, nk.
Uhusiano usio na polar unaunganishwa kati ya atomi za zisizo za metali za kipengele kimoja cha kemikali. Kwa kuwa atomi ni sawa, sawa na uwezo wao wa kuchelewesha elektroni za jumla. Katika suala hili, uhamisho wa jozi ya elektroniki hauonyeshi:
Utaratibu ulioelezewa hapo juu wa malezi ya dhamana, wakati atomi zote zinatoa elektroni kwa ajili ya kuundwa kwa jozi ya elektroniki, inaitwa kiwango cha ubadilishaji.
Pia kuna utaratibu wa kukubaliana.
Katika malezi ya dhamana ya msingi juu ya utaratibu wa kukubaliana, jozi ya elektroni hutengenezwa kutokana na orbital ya atomi moja (pamoja na elektroni mbili) na orbital tupu ya atomi nyingine. Atomi hutoa jozi ya elektroni ya maji inaitwa wafadhili, na atomi na mtoaji wa bure wa orbital. Atomi zimeunganisha elektroni, kwa mfano N, O, P, S.
Kwa mfano, kulingana na utaratibu wa kukubaliana, wa nne mawasiliano ya N-H. Katika cation ya amonia NH 4 +
Mbali na polarity, vifungo vyema pia vina sifa ya nishati. Nishati ya mawasiliano inaitwa nishati ndogo muhimu ili kuvunja dhamana kati ya atomi.
Nishati ya mawasiliano hupungua kwa kuongezeka kwa radii ya atomi za kumfunga. Kama tunavyojua radi ya Atomic. Inaongeza chini ya vikundi, inawezekana, kwa mfano, kuhitimisha kuwa nguvu za dhamana ya halogen-hidrojeni huongezeka kwa mstari:
Hi.< HBr < HCl < HF
Pia, nishati ya kumfunga inategemea wingi wake - kubwa zaidi ya mawasiliano, nishati zaidi. Chini ya wingi wa mawasiliano inaeleweka kama idadi ya jozi ya elektroniki ya jumla kati ya atomi mbili.
Mawasiliano ya Ion.
Mawasiliano ya Ionic inaweza kutazamwa kama kesi kali ya mawasiliano ya polar ya covarent. Ikiwa jozi ya elektroni ya jumla imehamishwa katika uhusiano thabiti na polar na moja ya jozi ya atomi, basi katika ionic ni karibu kabisa "kupewa" moja ya atomi. Atom ambaye alitoa electron (s) anapata malipo mazuri na inakuwa cation., na atomi ambaye alipanda elektroni zake, anapata malipo mabaya na inakuwa anion..
Hivyo, uhusiano wa ioni ni uhusiano unaofanywa na mvuto wa umeme wa cations kwa anions.
Uundaji wa aina hii ya mawasiliano ni tabia ya mwingiliano wa metali ya kawaida na isiyo ya metali isiyo ya metali.
Kwa mfano, fluoride ya potasiamu. Caration ya potasiamu hupatikana kama matokeo ya kujitenga na atomi ya neutral ya elektroni moja, na ion ya fluorine huundwa wakati fluorine imeunganishwa na atom moja ya elektroni:
Nguvu ya kivutio cha umeme hutokea kati ya ions zinazosababisha, kama matokeo ambayo uhusiano wa ionic huundwa.
Katika malezi ya vifungo vya kemikali, elektroni kutoka kwa atomi ya sodiamu iliyohamia atomi ya klorini na ions ya kushtakiwa kinyume yaliundwa, ambayo ina ngazi kamili ya nishati ya nje.
Imeanzishwa kuwa electroni kutoka atomi ya chuma hazipanua kabisa, lakini tu kuhama kuelekea atomi ya klorini, kama katika dhamana ya msingi.
Misombo zaidi ya binary ambayo yana atomi za chuma ni ionic. Kwa mfano, oksidi, halides, sulphides, nitrides.
Uunganisho wa ION pia hutokea kati ya mikoa rahisi na anions rahisi (F -, CL -, S 2-), pamoja na kati ya cations rahisi na anions tata (No 3 -, hivyo 4 2-, PO 4 3-, Oh - ). Kwa hiyo, misombo ya ionic ni pamoja na chumvi na besi (na 2 hivyo 4, cu (No 3) 2, (NH 4) 2 SO 4), CA (OH) 2, NAOH)
Mawasiliano ya Metal.
Aina hii ya mawasiliano huundwa katika metali.
Katika atomi ya metali zote kwenye safu ya nje ya elektroni kuna elektroni zilizo na nishati ya chini ya dhamana na msingi wa atomiki. Kwa metali nyingi, mchakato wa kupoteza elektroni za nje ni manufaa kwa nguvu.
Kwa kuzingatia uingiliano huo dhaifu na kiini, elektroni hizi katika metali ni simu ya mkononi na katika kila kioo cha chuma kinaendelea mchakato wafuatayo:
M 0 - ne - \u003d m n +,
ambapo m 0 ni atomi ya chuma ya neutral, na m n + cation ya chuma sawa. Takwimu hapa chini inaonyesha mfano wa taratibu zinazotokea.
Hiyo ni, elektroni "hutumiwa" na kioo cha chuma, kuondokana na atomi moja ya chuma, na kutengeneza cation kutoka kwao, kuunganisha kwenye cation nyingine, na kutengeneza atomi ya neutral. Jambo kama hilo liliitwa "upepo wa umeme", na mchanganyiko wa elektroni huru katika kioo cha atomi ya Nemmetall iliitwa "gesi ya elektroniki". Aina hiyo ya mwingiliano kati ya atomi ya metali iliitwa tie ya chuma.
Mawasiliano ya hidrojeni.
Ikiwa atomi ya hidrojeni katika dutu yoyote inahusishwa na kipengele cha juu cha electrone (nitrojeni, oksijeni au fluorine), jambo kama hilo linajulikana kama dhamana ya hidrojeni.
Tangu atomi ya hidrojeni inahusishwa na atomi ya electronegative, malipo mazuri ya sehemu huundwa kwenye atomi ya hidrojeni, na juu ya atomi ya kipengele cha electronegative - sehemu hasi. Katika uhusiano huu, inakuwa inawezekana kwa kivutio cha umeme kati ya atomi ya hidrojeni ya kushtakiwa kwa kiasi kikubwa cha molekuli moja na atomi ya electro-hasi ya mwingine. Kwa mfano, dhamana ya hidrojeni inazingatiwa kwa molekuli ya maji:
Ni dhamana ya hidrojeni inayoelezea kwa kawaida joto Maji ya kuyeyuka. Mbali na maji, pia ni ya kudumu vifungo vya hidrojeni. Wao hutengenezwa katika vitu kama vile hidrojeni ya fluoride, amonia, asidi ya oksijeni, phenols, pombe, amini.