Kwa mujibu wa kanuni ya msingi ambayo ni jambo la daima linatafuta kuchukua hali nzuri zaidi, atomi za mtu binafsi zina tabia zaidi ya chini ya kuunda uhusiano wa atomiki. Tofauti ya nishati ya atomi tofauti ya EA na atomi katika kiwanja imara, hasa katika kioo, ek inaitwa nishati ya kumfunga. Nishati hii ya EV \u003d EA-EK ni sawa na nishati iliyotumiwa kwa kutolewa kwa atomi tofauti kutoka kwa uhusiano wake. Inategemea aina ya mawasiliano, ambayo inaunda uhusiano wa atomiki.
Katika majeshi ya kutoa mtego wa kioo, tunazungumzia juu ya kivutio kati ya elektroni zilizosababishwa vibaya na nuclei ya atomi ya kutosha. Majeshi haya ya kivutio hutengenezwa kutokana na tamaa ya atomi ili kufikia kueneza kwa majimbo ya quantum katika shell ya nje inayofanana, i.e. Pata usanidi wa gesi ya inert. Katika shell ya 2, ya 3, ya 4, hii hutokea katika kesi ya S-na P-P-P-P6 (S2 na P6), i.e. Wakati huu, kwa mtiririko huo, shell ya nje na elektroni nane.
Vikosi vya kivutio vinapingana na nguvu ya kutetemeka kati ya jina moja la kazi na kati ya elektroni. Kutoka kwa usawa wa vikosi vya kivutio na vikosi vya kukataa, umbali kati ya atomi katika kiwanja cha fuwele, kilichowekwa na majimbo ya quantum ya elektroni za nje na aina ya mawasiliano (Kielelezo 5.6.1). Kwa umbali wa R0, nguvu ya kivutio na kukataa ni fidia (usawa). Kiwanja cha fuwele kina katika usawa.

Hivyo, inaweza kueleweka kuwa muundo wa shells za nje za umeme husababisha aina mbalimbali za mawasiliano kati ya atomi za mtu binafsi. Aina ya mawasiliano imedhamiriwa na mali ya tabia ya uhusiano wa atomiki. Ikiwa ni muhimu kutoa tahadhari kubwa zaidi ya uunganisho wa metali, basi aina nyingine za miili imara inapaswa kuchukuliwa kuelewa muundo na mali ya solids. Kulingana na ukubwa wa nishati ya kumfunga, aina zifuatazo zinatofautiana (Kielelezo 5.6.2):
1. Uunganisho wa van der Waals (angalia Kielelezo 5.6.2, a).
Aina hii ya mawasiliano inapatikana katika gesi imara ya inert na fuwele za molekuli. Ina nishati ya mawasiliano ya chini sana. Tangu gesi ya inert imekamilika (ulichukua) majimbo ya quantum juu ya shell ya nje, basi tamaa ya atomi hizo kuunganisha katika kiwanja yenye nguvu inaweza kuelezewa na ukweli kwamba usambazaji wa mashtaka sio spherically, lakini una DI-kamili wakati. Poles nzuri na mbaya husababisha misombo dhaifu (clutches) ya solids hizi, ambazo zimefunikwa na ufungaji mkali wa atomi za mipira.
2. Mawasiliano ya Metal. (Angalia Kielelezo 5.6.2, b).
Katika metali kuna shell ya umeme ya nje ya umeme. Elektroni za nje za atomi hutolewa na haziwezi kuwa na atomi fulani. Katika metali fulani, kwa mfano, Fe na B, kwenye vifuniko vya karibu vya elektroni vya ndani, sio majimbo ya kiasi kikubwa huchangia mawasiliano. Ion Metal Frames "Float" katika gesi ya elektroniki ambayo hufanya kama "hitch". Shukrani kwa elektroni za kusonga kwa uhuru, conductivity nzuri ya umeme imeundwa. Kwa kuwa atomi zote katika metali zinachukua nafasi sawa, katika hatua ya majeshi ya nje, atomi inaweza kubadilishwa kwa kila mmoja, na daima hupata maeneo sawa katika jirani. Hii inaweza kuelezea plastiki nzuri ya metali. Wakati huo huo, kutokana na hali ya mawasiliano kuna tabia ya metali kwa ufungaji mkali wa mipira ya mipira.
3. Homepolar (covalent) mawasiliano (angalia Kielelezo 5.6.2, b).
Hapa tunazungumzia valence.. Kwa msaada wa vikosi vya valence, atomi za homogeneous zinaunganishwa. Nishati ya mawasiliano wakati huo huo ni kiasi kikubwa. Katika tamaa ya shell ya nje ya kujazwa, atomi ni kushikamana ili elektroni kukosa ni kubadilishwa kwa njia ambayo elektroni mbili au zaidi ni kutibiwa wakati huo huo kwa atomi mbili au zaidi. Klorini na elektroni saba, kwa mfano, ina hali ya nishati isiyo na nguvu katika shell ya nje. Kutokana na kiwanja cha atomi mbili za klorini, elektroni hizi mbili zimegawanywa kwa namna ambayo katika molekuli ya CL2 kwa kila atomi kuna shell iliyobaki kikamilifu. Kwa sababu hii, nishati imepunguzwa katika molekuli ya atomi tofauti.
Ikiwa kuna elektroni mbili kwa kubadili kamili ya hali ya nishati kwenye shell ya nje, dhamana ya msingi imara, kwa mfano, antimoni ya SB3. Katika kaboni kwenye shell ya nje hakuna elektroni nne, hivyo kwamba atomi ya kaboni na majirani nne karibu hugawanya elektroni zilizopo. Kwa hiyo, katika almasi, usanidi wa atomi tano ni imara. Idadi ya majirani ya karibu, i.e. Nambari ya uratibu imehesabiwa kwa njia hii kutoka 8-n, na n ni idadi ya elektroni katika shell ya nje. Kwa hiyo, dhamana ya msingi inawezekana tu katika vipengele na N ≤ 4. na n ≥ 4, idadi ya elektroni kwa aina hii ya clutch haitoshi. Fuwele za mahusiano ya covalerant imara sana (Diamond) na kuchunguza fomu safi. Conductivity ndogo sana.
4. Mawasiliano ya heteropolar (ionic) (angalia Kielelezo 5.6.2, d).

Aina hii ya mawasiliano ina nishati ya juu sana. Kwa mujibu wa aina hii, vipengele vyenye karibu kabisa vifuniko vya umeme vya nje na vipengele vilivyo na vifuniko vya nje vya nje vimeunganishwa. Ili kuunda shells imefungwa, kipengele kimoja kinatoa electron, kipengele kingine kinachukua.
Kwa hiyo, kioo cha NACL kinaundwa kutokana na ukweli kwamba NA hutoa elektroni yake kwenye shell ya nje, na CL, ambayo haina electron, inakubali. Kutokana na hili, NA + na ugani mzuri wa malipo inakuwa cation, cl- na malipo hasi - anion. Mawasiliano kupitia mwingiliano wa umeme wa ions kinyume cha kushtakiwa. Katika kioo cha ion, ions ziko kwa namna ambayo kivutio cha coulomb cha mashtaka ya tofauti ni nguvu kuliko kutetemeka kwa ions sawa. Tabia ya miundo ya kioo kwa fuwele za ionic ni muundo wa kloridi ya sodiamu na kloridi ya cesium. Kwa kuwa deformation ya mawasiliano inapaswa kuharibika, fuwele hizi, kama covalent, ni imara na tete. Miili imara Kwa vifungo vya ion vina conductivity ya electrolytic.
Katika metali, pamoja na clutch ya chuma, ionic na bond Bond.. Aina hizi za mawasiliano zinaonekana hasa katika awamu za kati. Wakati huo huo, aina hizi za mawasiliano katika hali nyingi hazipatikani hali safi, lakini katika fomu zilizochanganywa. Intermetallic; Awamu kinyume na metali tu ni ngumu sana, tete na kuhifadhi mali zao za nguvu kwa joto la juu. Kwa hiyo, awamu ya intermetallic yanafaa ili kufanya metali na imara, kuvaa na sugu ya joto.
Aina muhimu za awamu za intermetallic ni carbides.
Mbali na aina ya mawasiliano, unahitaji kupiga daraja nyingine ya hidrojeni. Uunganisho huu ni hasa asili ya ionic. Atom ya hidrojeni hupoteza elektroni na, kuzuia, hujenga daraja kati ya atomi mbaya sana, kama vile F, N na O.

§One. Kama elektroni "Kisov" dhamana ya msingi.

Molekuli zinajumuisha atomi zinazounganishwa.
Lakini aS. Imeunganishwa - adhesive, glued, iliyojumuishwa na mlolongo mmoja? Na nani ni mtambo, joiner au mwenzi, ambaye huunganisha atomi pamoja?
Tayari unajua kwamba wakati wa zamani ulizingatiwa kwa utaratibu wa mambo ambayo atomi ni pamoja na ndoano. Kutoka hapa si mbali na vifungo na loops.
Ikiwa unashuka utani, tutahitaji kukubali kwamba swali si rahisi: kwa sababu shell ya kila atomi kushikamana katika molekuli ina electrons kushtakiwa sawa na ishara, hivyo wakati kujaribu kuleta mawingu ya elektroniki kuleta Mawingu ya elektroniki, kuenea kwa nguvu bila kutokea.
Lakini atomi bado unganisha! Aidha, kwa msaada wa wale elektroni wengi ambayo inaonekana kuwa kukabiliana na uhusiano.

Hiyo ndivyo ilivyofanyika ...
Kumbuka kwamba elektroni katika atomi tuliyoashiria kwa njia tofauti - mshale unaoelezea juu na mshale ulioelekezwa chini:

Na ↓

na iko kati ya cores ya atomi mbili. Nuclei ya kushtakiwa kwa kiasi kikubwa ya atomi itavutiwa na jozi hasi ya elektroniki, na kwa hiyo, kwa kila mmoja:

Kwa hiyo huundwa kutoka atomi mbili tofauti molekuli rahisi zaidi. Kwa mfano, kutoka kwa mbili aTOMS. hydrogen. N. Inageuka molekuli. H 2.:

Kitu chochote kinabakia: Ili kuelewa kwa nini hii elektroni mbili ghafla zimeunganisha kuunganisha kwa jozi?

Wanafalsafa wa kale wa Kigiriki walikuwa na jibu lisilo na maana kwa swali hili. Waliamini kwamba, matukio katika ulimwengu wa utawala wa atomi, kama watu, hisia mbili - upendo Na inastahili.
Hivyo kurudia kwa pamoja ni inastahili, na uhusiano wa atomi mbili ni urafiki, upendo Na, mwishoni, furaha ya ndoa..

Uwakilishi wa naive wa zamani siku hizi, ni muhimu kusaidia maelezo yoyote halisi, ya kimwili. Lakini hatuwezi kudhani kwamba elektroni mbili ni wapiga risasi wawili - kushikamana kwa kila mmoja na manyoya yao? Hatua ni tofauti kabisa!

Kila elektroni, pamoja na malipo ya umeme, ina wakati wa magnetic na hufanya kama microscopic sumaku. Elektroni mbili na mishale ya multidirectional ni mbili vile micromagnet. Na miti iliyoelekezwa kinyume. Hapa wanavutiwa kwa kila mmoja:

Hata hivyo, jozi ya elektroni hutengenezwa. Lakini hii hutokea, ni muhimu kwamba atomi hupatana, na mawingu yao ya elektroniki ni pamoja. Chemists wito hali hii katika "uchumi" wa atomiki kuingiliana orbitals atomiki..

Chukua mfano huo wa malezi ya molekuli ya hidrojeni kutoka kwa atomi. Vipande viwili (spherical) orbital, mawingu mawili ya elektroniki yanaingiliana na kuingia moja kwa moja, kama hii:

Wakati huo huo ni sumu. mawasiliano ya Covalent..

Covalent inaitwa dhamana hiyo ya kemikali, ambayo huundwa kwa kutumia jozi ya elektroni.

Ikiwa unahamisha picha yetu kwa lugha ya seli za quantum, itaonekana kama hii:

Wataalamu wanasema kuwa dhamana ya kemikali katika kesi hii iliundwa na kubadilishana(Vinginevyo - kwa "sawa") utaratibu".

Hasa molekuli sawa ya hidrojeni inaweza kuundwa tofauti, ikiwa unashirikiana na kila mmoja cation. hydrogen. N. + (Hana elektroni, lakini tu tupu atomic Orbital) I. anion. hydrogen. N. - ambayo ina jozi ya elektroni:

H + + H - \u003d h 2.

Katika mchoro wa nishati inaonekana kama hii.

Kemia ni ya kushangaza na, ya kukiri, sayansi ya tangled. Kwa sababu fulani, inahusishwa na majaribio mazuri, zilizopo za mtihani wa rangi nyingi, mawingu ya mvuke. Lakini watu wachache wanafikiri juu ya kama "uchawi" hutoka. Kwa kweli, hakuna mmenyuko hupita bila kuundwa kwa misombo kati ya atomi za reagents. Aidha, "kuruka" hizi wakati mwingine hupatikana katika vipengele rahisi. Wao huathiri uwezo wa vitu kuingia katika mmenyuko na kuelezea baadhi ya mali zao za kimwili.

Ni aina gani ya aina. mahusiano ya kemikali Na wanaathirije uhusiano?

Nadharia

Unahitaji kuanza na rahisi. Kemikali ya dhamana ni mwingiliano ambao atomi za vitu zinaunganishwa na kuunda vitu vyenye ngumu zaidi. Ni makosa kuamini kwamba hii ni ya kawaida ya misombo kama chumvi, asidi na besi - hata dutu rahisi ambazo ni molekuli ya atomi mbili, kuwa na "jumpers" hizi, kama hivyo inawezekana kubadili uhusiano. Kwa njia, ni muhimu kukumbuka kwamba atomi tu zilizo na mashtaka tofauti zinaweza kuunganisha (hizi ni misingi ya fizikia: chembe hizo za kushtakiwa zimefunguliwa, na kinyume - huvutia), hivyo vitu vikali Kuna daima cation (ion na malipo mazuri) na anion (chembe hasi), na uhusiano yenyewe daima kuwa neutral.

Sasa hebu jaribu kufikiri jinsi malezi ya uunganisho wa kemikali hutokea.

Mfumo wa Elimu.

Dutu yoyote ina kiasi fulani cha elektroni kilichosambazwa na tabaka za nishati. Wale walio katika mazingira magumu zaidi ni safu ya nje, ambayo idadi ndogo ya chembe hizi ni kawaida iko. Unaweza kujifunza idadi yao kwa kuangalia idadi ya kikundi (mstari na namba kutoka moja hadi nane juu ya meza ya Mendeleev), ambayo kipengele cha kemikali iko, na kiasi cha tabaka za nishati ni sawa na idadi ya kipindi (Kutoka moja hadi saba, kamba ya wima upande wa kushoto wa vipengele).

Kwa kweli, kuna elektroni nane kwenye safu ya nje ya nishati. Ikiwa hawapo, atomi anajaribu kuwavuta katika chembe nyingine. Ni katika mchakato wa kuchagua elektroni muhimu ili kukamilisha safu ya nishati ya nje ya elektroni iliyoundwa na uhusiano wa kemikali wa vitu. Idadi yao inaweza kutofautiana na inategemea idadi ya valence, au haijulikani, chembe (ili kujua jinsi wengi wao katika atomi, ni muhimu kuifanya formula ya elektroniki). Idadi ya elektroni ambazo hazina wanandoa itakuwa sawa na idadi ya mahusiano yaliyoundwa.

Kidogo zaidi kuhusu aina

Aina ya vifungo vya kemikali vinavyotengenezwa wakati wa athari au tu katika molekuli ya dutu fulani hutegemea kabisa kipengele yenyewe. Kuna aina tatu za "jumpers" kati ya atomi: ion, chuma na covalent. Mwisho, kwa upande wake, umegawanywa katika polar na yasiyo ya polar.

Ili kuelewa ni vifungo ambavyo vinahusishwa na atomi, tumia aina ya utawala: ikiwa vipengele viko katika sehemu za kulia na za kushoto za meza (yaani, ni chuma na zisizo za metallol, kama vile NACL), basi uhusiano wao ni Mfano mzuri wa uunganisho wa ioni. Fomu mbili zisizo za metali (HCl), na atomi mbili za dutu, kuunganisha kwenye molekuli moja, ni covalent yasiyo ya polar (Cl 2, o 2). Aina ya juu ya vifungo vya kemikali hazifaa kwa vitu vinavyojumuisha metali - hupatikana peke yake

Ushirikiano mkubwa

Kama ilivyoelezwa mapema, aina ya vifungo vya kemikali zina athari fulani juu ya vitu. Kwa hiyo, kwa mfano, "jumper" ya kawaida ni imara sana, kwa sababu ya misombo ambayo inaharibiwa kwa urahisi kwa athari ya nje ya nje, inapokanzwa kwa mfano. Kweli, inauhusisha tu vitu vya molekuli.. Wale ambao wana mfumo wa Nemolecular., kwa kawaida haifai (mfano kamili ni kioo cha almasi - kiwanja cha atomi za kaboni).

Hebu kurudi kwenye polar na yasiyo ya polar na yasiyo ya polar, kila kitu ni rahisi - elektroni, kati ya ambayo "jumper" imeundwa, ni umbali sawa na atomi. Lakini katika kesi ya pili, wao ni kubadilishwa kwa moja ya vipengele. Mshindi katika "matibabu" itakuwa dutu, electronegability (uwezo wa kuvutia elektroni) ambayo ni ya juu. Ni kuamua na meza maalum, na tofauti kubwa ya thamani hii katika vipengele viwili, mawasiliano zaidi ya polar kati yao. Kweli, jambo pekee ambalo ujuzi wa electronegability ya vipengele unaweza kuwa na manufaa ni ufafanuzi wa cation (malipo mazuri - dutu ambayo thamani hii itakuwa chini) na anion (hasi chembe na uwezo bora wa kuvutia elektroni ).

Mawasiliano ya Ion.

Sio aina zote za vifungo vya kemikali zinafaa kwa chuma na zisizo. Kama ilivyoelezwa hapo juu, ikiwa tofauti katika electronegativity ya vipengele ni kubwa (yaani, hutokea wakati wao iko katika sehemu tofauti za meza), hutengenezwa kati yao mawasiliano ya Ion.. Katika kesi hiyo, elektroni za valence zinahamia kutoka atomi na electronegacity chini ya atomi na zaidi, kutengeneza anion na cation. Mfano mkubwa wa uunganisho huu ni kiwanja cha halogen na chuma, kwa mfano Alcl 2 au HF.

Mawasiliano ya Metal.

Metali bado ni rahisi. Wao ni mgeni kwa aina ya mahusiano ya kemikali, kwa sababu wana wao wenyewe. Inaweza kuunganishwa kama atomi ya dutu moja (LI 2) na tofauti (Alcr 2), katika alloys ya kesi ya mwisho huundwa. Ikiwa unasema kuhusu mali ya kimwili, Metali huchanganya plastiki na uimarishaji ndani yao wenyewe, yaani, hawaharibiki wakati wa kufidhiliwa kidogo, lakini tu kubadilisha fomu.

Mawasiliano ya Intermolecular.

Kwa njia, vifungo vya kemikali katika molekuli pia vinapo. Pia huitwa inmolecular. Aina ya kawaida - mawasiliano ya hidrojeni.Ambayo atomi ya hidrojeni hufunga elektroni kwa kipengele na electronegathy ya juu (katika molekuli ya maji, kwa mfano).

Tahadhari, tu leo!

Shahada ya oxidation.

Kuhusu uonekano wa malipo ya masharti

Kila mwalimu anajua ni kiasi gani cha mwaka wa kwanza wa kusoma kemia. Je, itakuwa wazi, ya kuvutia, muhimu katika maisha na wakati wa kuchagua taaluma? Inategemea sana ujuzi wa mwalimu inapatikana na kuibua jibu maswali ya "rahisi" ya wanafunzi.

Moja ya maswali haya: "Formula hutoka wapi?" - Inahitaji ujuzi wa dhana ya "oxidation".

Neno la dhana ya "kiwango cha oxidation" kama "malipo ya masharti ya atomi ya vipengele vya kemikali katika kiwanja kilichohesabiwa kwa misingi ya dhana ambayo misombo yote (na ionic, na kwa kawaida polar) inajumuisha tu ya ions" (Angalia: Gabrilyan O.S.Kemia-8. M: Drop, 2002,
kutoka. 61) Inapatikana kwa wanafunzi wachache ambao wanaelewa hali ya malezi ya dhamana ya kemikali kati ya atomi. Wengi kukumbuka ufafanuzi huu ni vigumu, inahitaji kuimarisha. Na kwa nini?

Ufafanuzi - hatua katika ujuzi na inakuwa chombo cha kazi wakati haukuhimizwa, lakini nakumbuka kwa sababu ni wazi.

Mwanzoni mwa utafiti wa somo jipya, ni muhimu kuelezea wazi dhana za kufikiri, ambazo ni nyingi hasa wakati wa kemia ya daraja la 8. Ni njia hii ambayo nataka kutoa, na kuunda dhana ya "kiwango cha oxidation" hadi utafiti wa aina ya vifungo vya kemikali na kama msingi wa kuelewa utaratibu wa elimu yake.

Kutoka masomo ya kwanza, wakulima wa nane hujifunza kuomba mfumo wa mara kwa mara Vipengele vya Kemikali kama meza ya kumbukumbu ya kukusanya malezi ya atomi na kuamua mali zao kwa idadi ya elektroni za valence. Kuanzia kuundwa kwa dhana ya "kiwango cha oxidation", ninatumia masomo mawili.

Somo la 1.
Kwa nini atomi za Nemmetalov.
Je, umeunganishwa kwa kila mmoja?

Hebu tuwe fantasized. Je, ulimwengu unaonekanaje, ikiwa atomi haziunganishwa, kutakuwa na molekuli, fuwele na mafunzo makubwa? Jibu linashangaza: ulimwengu utaonekana. Dunia ya miili ya kimwili, uhuishaji na haifai, hapana tu!

Kisha, tunazungumzia kama atomi zote za vipengele vya kemikali zinaunganishwa. Je, kuna atomi moja? Inageuka kuwa kuna atomi za gesi za noble (inert). Kulinganisha mfumo wa umeme Atomi za gesi zenye heshima, tafuta upekee wa viwango vya nishati vya nje vya kukamilika na endelevu:

Expression "ngazi ya nishati ya nje kukamilika na imara" ina maana kwamba ngazi hizi zina idadi kubwa ya elektroni (katika atomi ya helium - 2 e., kwa atomi za gesi zingine nzuri - 8 e.).

Jinsi ya kuelezea utulivu wa ngazi ya nje ya elektroni nane? Katika mfumo wa mara kwa mara, vikundi nane vya vipengele, inamaanisha kuwa idadi kubwa ya elektroni ya valence ni nane. Atomi nzuri ya gesi ni moja kwa sababu wana idadi kubwa ya elektroni katika ngazi ya nje ya nishati. Hao huunda molekuli yoyote kama cl 2 na p 4 wala vitu vya Crystal.Kama grafiti na almasi. Kisha inaweza kudhaniwa kwamba atomi za vipengele vya kemikali vilivyobaki hutafuta kukubali shell ya gesi yenye sifa nzuri - elektroni nane katika ngazi ya nishati ya nje - kuunganisha kwa kila mmoja.

Tutahakikishia dhana hii juu ya mfano wa malezi ya molekuli ya maji (Mfumo H 2 O inajulikana kwa wanafunzi, kama vile kwamba maji ni dutu kuu ya sayari na maisha). Kwa nini maji formula h 2 o?

Kutumia mipango ya atomiki, wanafunzi wanadhani kwa nini ni faida ya kuchanganya atomi mbili H na atomi moja juu ya molekuli. Kama matokeo ya uhamisho wa elektroni moja kutoka kwa atomi mbili za hidrojeni, elektroni nane huwekwa kwenye atomi ya oksijeni kwenye atomi ya oksijeni. Wanafunzi hutoa njia tofauti Mpangilio wa atomi. Tunachagua chaguo la ulinganifu, kusisitiza kwamba asili huishi kulingana na sheria za uzuri na maelewano:

Kiwanja cha atomi kinasababisha kupoteza kwa elektroni, ingawa molekuli kwa ujumla ni kwa umeme:

Malipo ya kujitokeza hufafanuliwa kama masharti, kwa sababu Ni "siri" ndani ya molekuli ya electrophetral.

Tunaunda dhana ya "electronegacity": atomi ya oksijeni ina malipo ya masharti -2, kwa sababu Alifukuza elektroni mbili kutoka atomi za hidrojeni. Hivyo, oksijeni ya hidrojeni ya oksijeni.

Tunaandika: umeme (EO) ni mali ya atomi kuhamisha elektroni za valence kutoka kwa atomi nyingine. Tunafanya kazi na idadi ya electronegability ya yasiyo ya metali. Kutumia mfumo wa mara kwa mara, kuelezea fluorine ya juu ya umeme.

Kuchanganya yote ya hapo juu, sisi kuunda na kuandika uamuzi wa kiwango cha oxidation.

Kiwango cha oxidation ni malipo ya masharti ya atomi katika kiwanja sawa na idadi ya elektroni iliyobadilishwa kwa atomi na electronegitability kubwa.

Inawezekana kuelezea neno "oxidation" kama kurudi kwa atomi za elektroni za kipengele cha electrone zaidi, kusisitiza kwamba wakati atomi za zisizo za metali zinaunganishwa, tu uhamisho wa elektroni kwa zaidi ya chuma yasiyo ya chuma. Kwa hiyo, electronegativity ni mali ya atomi zisizo za chuma, ambazo zinaonekana katika kichwa "idadi ya electronegability ya yasiyo ya metali".

Kulingana na sheria ya Constancy. utungaji wa vitu, Alifungua mwanasayansi wa Kifaransa Joseph Louis Proust katika 1799-1806, kila dutu safi ya kemikali, bila kujali eneo na njia ya kupokea, ina muundo sawa wa mara kwa mara. Kwa hiyo, ikiwa kuna maji kwenye Mars, basi itakuwa sawa "Ash-mbili-O"!

Kama kurekebisha nyenzo, tunaangalia "usahihi" wa formula ya kaboni ya dioksidi, kwa formula ya formula ya CO 2 molekuli:

Atomi na electrone tofauti ni kushikamana: kaboni (eo \u003d 2.5) na oksijeni (eo \u003d 3.5). Elektroni za valence (4. e.) Atom ya kaboni imebadilishwa kwa atomi mbili za oksijeni (2 e. - kwa atomi moja kuhusu na 2. e.- kwa atomi nyingine kuhusu). Kwa hiyo, kiwango cha oxidation ya kaboni ni +4, na kiwango cha oxidation ya oksijeni -2.

Kuunganisha, atomi imekamilika, fanya kiwango chao cha nje cha nishati (kuimarisha hadi 8 e.). Ndiyo sababu atomi za vipengele vyote badala ya gesi zenye heshima zinaunganishwa kwa kila mmoja. Atomi za gesi zenye heshima ni moja, formula zao zimeandikwa na ishara ya kipengele cha kemikali: si, NE, AR na kadhalika.

Kiwango cha oxidation ya atomi ya gesi nzuri, pamoja na atomi zote katika hali ya bure, ni sifuri:

Hii inaeleweka, kwa sababu Atomu ni elektroniki.

Kiwango cha oxidation ya atomi katika molekuli ya vitu rahisi pia ni sifuri:

Wakati wa kuunganisha atomi ya kipengele kimoja, hakuna uhamisho wa electron hutokea, kwa sababu Electronegability yao ni sawa.

Ninatumia mapokezi ya kitendawili: jinsi ya kuimarisha kiwango chako cha nishati ya nje hadi atomi nane za elektroni za zisizo za metali katika muundo wa molekuli za gesi za dimensional, kwa mfano, klorini? Kuwasilisha swali kama hii:

Mabadiliko ya elektroni ya valence ( e.) haitoke, kwa sababu Umeme wa atomi za klorini ni sawa.

Swali hili linaweka wanafunzi katika mwisho wa wafu.

Kama ncha, inapendekezwa kuzingatia mfano rahisi - kuundwa kwa molekuli ya hidrojeni ya diatomic.

Wanafunzi haraka kutambua: uhamisho wa elektroni haiwezekani, atomi inaweza kuchanganya elektroni zao. Mpango wa mchakato huu ni kama ifuatavyo:

Elektroni za valence kuwa za kawaida, kuunganisha atomi katika molekuli, wakati ngazi ya nje ya nishati ya atomi zote hidrojeni inakuwa kamili.

Ninapendekeza kuonyesha pointi za elektroni za valence. Kisha jozi ya jumla ya elektroni inapaswa kuwekwa kwenye mhimili wa ulinganifu kati ya atomi, kwa sababu Wakati wa kuunganisha atomi ya kipengele kimoja cha kemikali ya uhamisho wa elektroni haufanyi. Kwa hiyo, kiwango cha oxidation ya atomi hidrojeni katika molekuli ni sifuri:

Hivyo msingi umewekwa kwa ajili ya kujifunza katika dhamana ya covalentant zaidi.

Tunarudi kwenye malezi ya molekuli ya ductomic ya klorini. Baadhi ya wanafunzi walidhani kupendekeza mpango wafuatayo wa misombo ya atomi za klorini katika molekuli:

Ninawavutia wanafunzi kuwa jumla ya elektroni kuunganisha atomi za klorini kwenye molekuli, fanya tu elektroni zisizo na uwezo.

Kwa hiyo wanafunzi wanaweza kufanya uvumbuzi wao, furaha ambayo sio tu kukumbuka kwa muda mrefu, lakini pia huendeleza uwezo wa ubunifu, mtu kwa ujumla.

Wanafunzi wana kazi: kuonyesha mipango ya malezi ya jozi ya kawaida ya elektroniki katika molekuli ya fluorine f 2, hcl kloridi, oksijeni o 2 na kuamua digrii ya oxidation ndani ya atomi.

Katika kazi yako ya nyumbani, unahitaji kuondoka kwenye template. Kwa hiyo, katika maandalizi ya mpango wa malezi ya molekuli ya oksijeni, wanafunzi wanapaswa kuonyeshwa sio peke yake, lakini jozi mbili za kawaida za elektroni kwenye mhimili wa ulinganifu kati ya atomi:

Katika mpango wa malezi ya molekuli ya kloridi, onyesha uhamisho wa jozi ya elektroni kwa atomi ya klorini zaidi ya electronegative:

Katika kuchanganya HCL ya kiwango cha oxidation ya atomi: H - +1 na cl--1.

Kwa hiyo, kuamua kiwango cha oxidation kama malipo ya masharti ya atomi katika molekuli, sawa na idadi ya elektroni iliyobadilishwa kwa atomi na electronegiability kubwa, inafanya uwezekano sio tu kuunda dhana hii wazi na kupatikana, lakini pia kufanya hivyo msingi Kuelewa asili ya dhamana ya kemikali.

Kufanya kazi juu ya kanuni ya "Kwanza kuelewa, na kisha kukumbuka", kutumia mapokezi ya kitendawili na kujenga hali mbaya katika masomo, huwezi kupata matokeo tu mazuri ya kujifunza, lakini pia kufikia ufahamu wa hata abstract ngumu zaidi Dhana na ufafanuzi.

Somo la 2.
Kiwanja cha madini ya atomi
na yasiyo ya metali.

Kwa kuangalia kazi ya nyumbani. Ninapendekeza kwa wanafunzi kulinganisha matoleo mawili ya picha ya kuona ya kiwanja cha atomi katika molekuli.

Chaguo kwa molekuli ya malezi ya picha.

M o l u l f t f a f f a f f f

Chaguo 1.

Atomi ya kipengele kimoja cha kemikali kinaunganishwa.

Atomi za monasteri za umeme ni sawa.

Uhamisho wa elektroni za valence haufanyi.

Jinsi molekuli ya fluorine inayofaa imeundwa na n o.

Chaguo 2.
Kuunganisha elektroni za valence ya atomi sawa

Tunaonyesha elektroni za valence za atomi za fluorine:

Haipatikani electroni ya valence ya atomi za fluorine iliunda jozi ya kawaida ya elektroni iliyoonyeshwa katika mpango wa molekuli kwenye mhimili wa ulinganifu. Kwa kuwa mabadiliko ya elektroni ya valence hayatokea, kiwango cha oxidation ya atomi ya fluorine katika molekuli F 2 ni sifuri.

Matokeo ya kiwanja cha atomi za fluorine ndani ya molekuli kwa msaada wa jozi ya kawaida ya elektroni ilikuwa ngazi ya nje ya nane ya elektroni ya atomi zote za fluorine.

Vile vile, malezi ya molekuli ya oksijeni o 2 inachukuliwa.

M o l u k i l o r kuhusu d na o 2

Chaguo 1.
Kutumia muundo wa atomi

Chaguo 2.
Uvuvi wa elektroni za valence ya atomi sawa

M o l u m u r o r o r o r o r

Chaguo 1.
Kutumia muundo wa atomi

Atomi ya klorini ya electronegative imebadilisha elektroni moja ya valence kutoka atomi ya hidrojeni. Mashtaka ya masharti yalitokea kwa atomi: kiwango cha oxidation ya atomi ya hidrojeni ni +1, kiwango cha oxidation ya atomi ya klorini -1.

Kama matokeo ya kiwanja cha atomi katika HCl Molekuli, atomi ya hidrojeni "imepotea" (kulingana na mpango) electron yake ya valence, na atomi ya klorini ilikamilisha ngazi yake ya nishati ya nje kwa elektroni nane.

Chaguo 2.
Kuunganisha elektroni valence. atomi tofauti

Vipimo vya valence visivyopangwa vya atomi za hidrojeni na klorini viliunda jozi ya kawaida ya elektroni iliyobadilishwa kwa atomi ya klorini zaidi ya electronegative. Matokeo yake, mashtaka ya masharti yaliundwa kwa atomi: kiwango cha oxidation ya atomi ya hidrojeni ni +1, kiwango cha oxidation ya atomi ya klorini -1.

Wakati wa kuunganisha atomi katika molekuli kwa kutumia jozi ya kawaida ya elektroni, viwango vyao vya nje vya nje vinakamilishwa. Katika atomi ya hidrojeni, ngazi ya nje inakuwa elektroni mbili, lakini imebadilishwa kwa atomi ya klorini ya electrone, na kwenye atomi ya klorini - imara nane-elektroni.

Hebu tuketi juu ya mfano wa mwisho - malezi ya HCL Molekuli. Ni mpango gani unao sahihi zaidi na kwa nini? Wanafunzi wanaona tofauti kubwa. Matumizi ya nyaya za atomiki wakati wa malezi ya HCl molekuli inahusisha uhamisho wa elektroni ya valence kutoka atomi ya hidrojeni hadi atomi zaidi ya electronegative klorini.

Ninakukumbusha kwamba electronegativity (mali ya atomi kuhama elektroni valence kutoka atomi nyingine) kwa digrii tofauti asili katika vipengele vyote.

Wanafunzi wanakuja kumalizia kwamba matumizi ya nyaya za atomiki katika malezi ya HCL haifanyi iwezekanavyo kuonyesha uhamisho wa elektroni kwa kipengele cha electrone zaidi. Picha ya elektroni ya valence inaelezea kwa usahihi zaidi malezi ya molekuli ya fimbo ya majimaji. Wakati wa kumfunga atomi h na cl, upendeleo unahusishwa (katika mchoro - kupotoka kutoka kwa mhimili wa ulinganifu) wa elektroni ya valence ya atomi ya hidrojeni kwa atomi ya klorini zaidi ya electronegative. Matokeo yake, atomi zote zinapata kiwango fulani cha oxidation. Vipimo vya valence visivyopangwa sio tu vilivyounda jozi ya kawaida ya elektroni iliyounganishwa kwenye molekuli, lakini pia ilikamilisha ngazi za nishati za nje za atomi zote mbili. Mipango ya malezi ya molekuli F 2 na 2 ya atomi pia ni wazi zaidi wakati elektroni ya valence inachukuliwa na pointi.

Kwa mujibu wa mfano wa somo la awali na swali lake kuu "wapi kanuni hutoka?" Wanafunzi wanaalikwa kujibu swali: "Kwa nini nacl formula chumvi?"

Kuhusu b r a z o katika n na e x l o r na d na n na t na mimi na kama

Wanafunzi hufanya mpango wafuatayo:

Ninasema: sodiamu - kipengele cha IA kikundi, kina elektroni moja ya valence, kwa hiyo, ni chuma; Chlorini - kipengele cha vikundi vya Vinia, kina elektroni saba za valence, kwa hiyo, sio chuma; Katika kloridi ya sodiamu, mavuno ya atomi ya sodiamu itabadilishwa kwenye atomi ya klorini.

Ninawauliza wavulana: Je, kila kitu ni kweli katika mpango huu? Je, ni matokeo gani ya uunganisho wa atomi za sodiamu na klorini katika molekuli ya NACL?

Wanafunzi hujibu: matokeo ya kiwanja cha atomi katika molekuli ya NACL ilikuwa kuundwa kwa kiwango cha chini cha nane cha elektroni cha atomi ya klorini na kuonekana kwa elektroni mbili ya atomi ya sodiamu. Kitambulisho: elektroni mbili za valence kwenye atomi ya nje ya nishati ya tatu ya sodiamu kwa chochote! (Tunafanya kazi na mpango wa atomi ya sodiamu.)

Ina maana kwamba atomi ya sodiamu ni "isiyo ya faida" kuunganisha na atomi ya klorini, na misombo ya NACL haipaswi kuwa katika asili. Hata hivyo, wanafunzi wanajulikana kutoka kwenye kozi za jiografia na biolojia juu ya kuenea kwa chumvi ya kupika kwenye sayari na jukumu lake katika maisha ya viumbe hai.

Jinsi ya kupata njia ya nje ya hali ya sasa ya paradoxical?

Tunafanya kazi na miradi ya atomi za sodiamu na klorini, na wanafunzi wanafikiri kwamba atomi ya sodiamu haifai vizuri, na kutoa valence elektroni kwenye atomi ya klorini. Kisha atomi ya sodiamu itamalizika nje ya pili - ngazi ya antishemi - nishati. Katika atomi ya klorini, ngazi ya nishati ya nje pia itakuwa na nane-elektroni:

Tunahitimisha: atomi za chuma zilizo na idadi ndogo ya elektroni za valence, ni faida ya kutoa, na si kuhamisha elektroni ya valence kwa atomi zisizo za chuma. Kwa hiyo, atomi za chuma hazimiliki electronegitability.

Ninapendekeza kuanzisha "ishara ya kukamata" ya elektroni ya mtu mwingine wa valence na atomi isiyo ya kawaida - bracket ya mraba.

Katika picha ya elektroni ya valence, pointi za mchoro wa kiwanja cha atomi za chuma na zisizo za kawaida zitaonekana kama hii:

Ninawavutia wanafunzi kwamba wakati elektroni ya valence inahamishwa kutoka atomi ya chuma (sodiamu) kwa atomi ya nemetalla (klorini), atomi hugeuka kwenye ions.

Ions - chembe za kushtakiwa ambazo atomi zinabadilishwa kama matokeo ya maambukizi au kuongeza ya elektroni.

Ishara na maadili ya mashtaka ya ions na digrii ya oxidation sanjari, na tofauti katika kubuni ni kama ifuatavyo:

1 –1
Na, CL - kwa digrii ya oxidation.,

Na +, cl - - kwa mashtaka ya ions.

Kuhusu B r a z a a n e f t o r i d a k c na i caf 2

Calcium - kipengele cha IIA kikundi, kina elektroni mbili za valence, ni chuma. Atomi ya kalsiamu hutoa elektroni zake za valence katika fluorine - zisizo za metallo, kipengele cha umeme yenyewe.

Katika mpango huo, tuna electrons valence isiyo na uwezo wa atomi ili "wapate" na waliweza kuunda wanandoa wa elektroniki.:

Kufungwa kwa atomi za kalsiamu na fluorine kwenye uhusiano wa CAF 2 ni manufaa kwa nguvu. Matokeo yake, atomi zote zina kiwango cha nishati ya nane: fluorine ni ngazi ya nishati ya nje, na kalsiamu ni kutarajia. Uwakilishi wa kimaumbile wa uhamisho wa elektroni katika atomi (muhimu wakati wa kusoma redox athari):

Ninawavutia wanafunzi kwamba, kama kivutio cha elektroni zilizosababishwa na vibaya kwa msingi wa atomi ya kushtakiwa, ions ya kushtakiwa hufanyika kwa nguvu ya kivutio cha umeme.

Misombo ya ionic ni imara na joto la juu Kuyeyuka. Kutoka kwa maisha, wanafunzi wanajulikana: unaweza kupiga chumvi ya kupika kwa masaa machache. Moto wa gesi ya joto (~ 500 ° C) haitoshi kuyeyuka chumvi
(t. PL (NACL) \u003d 800 ° C). Kutoka hapa tunahitimisha: uhusiano kati ya chembe za kushtakiwa (ions) - uunganisho wa ioni ni muda mrefu sana.

Tunazalisha: wakati atomi za chuma zimeunganishwa (m) na atomi zisizo za chuma (IT), hakuna uhamisho hutokea, lakini kurudi kwa atomi za atomi za chuma za chuma.

Wakati huo huo, atomi za elektroni-ethyl zinabadilishwa kuwa chembe za kushtakiwa - ions, ambayo inafanana na idadi ya kupewa (katika chuma) na kushikamana (katika elektroni zisizo za chuma).

Kwa hiyo, kwa kwanza ya masomo mawili, dhana ya "kiwango cha oxidation" imeundwa, na kuundwa kwa kiwanja cha ionic kinaelezwa kwa pili. Dhana mpya zitatumika kama msingi mzuri wa kujifunza zaidi nyenzo za kinadharia, yaani: utaratibu wa kuundwa kwa dhamana ya kemikali, utegemezi wa mali ya vitu kutoka kwa muundo na muundo wao, kuzingatia athari za majibu ya oksidi.

Kwa kumalizia, nataka kulinganisha mbinu mbili za mbinu: kupokea kitendawili na kupokea uumbaji wa hali ya shida katika somo.

Hali ya paradoxical imeundwa kimantiki wakati wa utafiti wa nyenzo mpya. Plus yake kuu ni hisia kali, wanafunzi wa kushangaza. Mshangao - msukumo mkubwa wa kufikiri wakati wote. Ni "ni pamoja na" tahadhari ya kujihusisha, inafanya kufikiria, inafanya kuchunguza na kutafuta njia za kutatua swali.

Wenzake, labda, watarudi: kuundwa kwa hali ya tatizo katika somo husababisha sawa. Inatoa, lakini si mara zote! Kama sheria, suala la shida linaandaliwa na mwalimu kabla ya kujifunza nyenzo mpya na huchochea wanafunzi wote kufanya kazi. Wengi bado hawakueleweka, ambapo shida hii ilitoka na kwa nini, kwa kweli, inahitaji kutatuliwa. Mapokezi ya kitendawili imeundwa wakati wa kujifunza nyenzo mpya, inahimiza wanafunzi kuunda tatizo wenyewe, na kwa hiyo kuelewa asili ya tukio hilo na haja ya kutatua.

Ninatamani kuthibitisha kwamba mapokezi ya kitendawili ni njia ya mafanikio zaidi ya kuimarisha shughuli za wanafunzi katika masomo, maendeleo ya ujuzi wa utafiti na uwezo wa ubunifu.