Ionization Energy Data (EI), Pei at ang komposisyon ng matatag na mga molecule ay ang kanilang mga tunay na halaga at paghahambing - parehong libreng atoms at atoms na nauugnay sa mga molecule, ay nagbibigay-daan sa amin upang maunawaan kung paano ang mga atoms ay bumubuo ng mga molecule sa pamamagitan ng mekanismo ng covalent bond.
Covalent Communication. - (mula sa Latin "Co" magkasama at "vales" na may lakas) (homeopolar communication), chemical Communications. Sa pagitan ng dalawang atoms na nagmumula sa poot ng mga elektron na kabilang sa mga atomo na ito. Ang mga atom sa mga molecule ng mga simpleng gas ay konektado sa pamamagitan ng covalent bond. Komunikasyon kung saan may isang karaniwang pares ng mga elektron ay tinatawag na solong; Mayroon ding double at triple ugnayan.
Isaalang-alang ang ilang mga halimbawa upang makita kung paano namin magagamit ang aming mga panuntunan upang matukoy ang bilang ng mga covalent chemical bonds na maaaring bumuo ng isang atom kung alam namin ang dami ng mga electron sa panlabas na shell ng atom na ito at ang singil ng kernel nito. Ang singil ng nucleus at ang halaga ng mga electron sa panlabas na shell ay tinutukoy nang eksperimento at kasama sa elementong talahanayan.
Pagkalkula ng isang posibleng bilang ng mga relasyon sa covalent.
Halimbawa, kinakalkula namin ang bilang ng mga covalent bond na maaaring bumuo ng sosa ( Na)aluminyo (Al),posporus (P),at klorin ( Cl). Sosa ( Na) at aluminyo ( Al)mayroon silang, ayon sa pagkakabanggit, 1 at 3 na mga elektron sa panlabas na shell, at, ayon sa unang panuntunan (para sa mekanismo ng komunikasyon ng covalent, gumamit ng isang elektron sa panlabas na shell), maaari silang bumuo: sosa (NA) - 1 at aluminyo ( Al) - 3 covalent bonds. Pagkatapos ng pagbuo ng mga koneksyon, ang bilang ng mga elektron sa panlabas na mga shell ng sosa ( Na) at aluminyo ( Al) katumbas, ayon sa pagkakabanggit, 2 at 6; Mga iyon., Mas mababa maximum na numero (8) para sa mga atomo na ito. Posporus ( P) at klorin ( Cl) Mayroon silang, ayon sa pagkakabanggit, 5 at 7 na mga elektron sa panlabas na shell at, ayon sa ikalawang ng mga nabanggit na mga pattern, maaari silang bumuo ng 5 at 7 covalent bond. Alinsunod sa ikaapat na pattern, ang pagbuo ng isang covalent bono, ang bilang ng mga elektron sa panlabas na shell ng mga atomo ay nagdaragdag ng 1. Ayon sa ika-anim na pattern, kapag ang isang covalent bono ay nabuo, ang bilang ng mga electron sa panlabas na shell ng mga umiiral na atoms ay hindi maaaring maging higit sa 8. Iyon ay, posporus ( P) maaaring bumuo lamang ng 3 koneksyon (8-5 \u003d 3), habang ang murang luntian ( Cl) maaaring bumuo lamang ng isa (8-7 \u003d 1).
Halimbawa: Batay sa pagtatasa, natagpuan namin na ang ilang mga sangkap ay binubuo ng sosa atoms. (NA) at klorin ( Cl). Alam ang mga pattern ng mekanismo ng pagbubuo ng mga kurbatang covalent, maaari naming sabihin na sosa ( Na.) Maaari itong bumuo lamang ng 1 covalent bond. Kaya, maaari naming ipalagay na ang bawat sodium atom ( Na)na nauugnay sa murang luntian atom ( Cl)sa pamamagitan ng covalent bond sa sangkap na ito, at ang sangkap na ito ay binubuo ng isang molecule ng atom NACL.. Ang formula ng istraktura para sa molekula na ito: Na - cl. Narito ang dash (-) ay nangangahulugang isang koneksyon sa covalent. Ang elektronikong formula ng molekula na ito ay maaaring ipakita bilang mga sumusunod:
. .
NA: CL:
. .
Alinsunod sa electronic formula, sa panlabas na shell ng sodium atom ( Na) sa NACL. Mayroong 2 mga electron, at sa panlabas na kaluban ng atom ng murang luntian ( Cl) Mayroong 8 mga elektron. Sa formula na ito, mga elektron (puntos) sa pagitan ng sosa atoms ( Na) at
klorin (CL) ay may umiiral na mga electron. Dahil ang pei sa murang luntian ( Cl) katumbas ng 13 EV, at sodium (NA) Ito ay katumbas ng 5.14 EV, ang pares ng panali ng mga electron ay mas malapit sa atom. Cl.kaysa sa atom. Na.. Kung ang ionization energies ng atoms na bumubuo ng molekula ay magkakaiba, pagkatapos ay ang nagresultang komunikasyon ay polar. covalent bond.
Isaalang-alang ang isa pang kaso. Batay sa pagtatasa, natagpuan namin na ang ilang mga sangkap ay binubuo ng aluminyo atoms ( Al) at mga atomo ng murang luntian ( Cl). Aluminyo ( Al) Mayroong 3 mga electron sa panlabas na shell; Kaya, maaari itong bumuo ng 3 covalent chemical bonds sa oras na iyon klorin (CL), tulad ng sa nakaraang kaso, maaaring bumuo lamang ng 1 koneksyon. Ang sangkap na ito ay kinakatawan bilang. Alcl 3.at ang elektronikong formula nito ay maaaring ilarawan tulad ng sumusunod:
Figure 3.1. Electronic formulaAlcl. 3
na ang formula ng istraktura:
Cl - al - Cl.
Cl.
Ipinapakita ng elektronikong formula na ito Alcl 3. sa panlabas na kaluban ng mga atomo ng murang luntian ( Cl.) Mayroong 8 mga elektron, habang nasa panlabas na kaluban ng aluminyo atom ( Al) Ang kanilang 6. Ayon sa mekanismo para sa pagbuo ng isang covalent bono, ang parehong mga binders ng isang elektron (isa mula sa bawat atom) ay dumating sa panlabas na shell ng umiiral na atoms.
Maramihang Covalent Bonds.
Ang mga atomo na may higit sa isang elektron sa panlabas na shell ay maaaring hindi bumuo ng isa, ngunit ilang mga covalent bonds sa kanilang mga sarili. Ang ganitong mga koneksyon ay tinatawag na maramihang (mas madalas maramihang) Relasyon. Ang mga halimbawa ng naturang mga koneksyon ay ang mga bono ng mga molecule ng nitrogen ( N.= N.) at oxygen ( O \u003d O.).
Ang koneksyon na nabuo ng unyon ng mga solong atom ay tinatawag homoatomic covalent tie, E.kung ang mga atomo ay naiiba, ang koneksyon ay tinatawag heteratomic covalent tie. [Griyego prefek "homo" at "hetero" ayon sa pagkakabanggit ay pareho at naiiba].
Isipin, sa katunayan, mukhang isang molekula na may mga ipinares na atom. Ang pinakasimpleng molekula na may mga ipinares na atom ay isang molekula ng hydrogen.
7.8. Mga uri ng covalent bond
Covalent Communication. Ito ay nabuo sa pamamagitan ng magkasanib na elektronikong ulap ng mga may-bisang atom. Umiiral iba't ibang pamamaraan magkakapatong ang mga elektronikong ulap na ito.
1. Direct Overlapping:
Sa kasong ito, ang tanging lugar ng overlapping electron cloud ay nakasalalay sa isang tuwid na linya na kumukonekta sa mga kernels ng atoms. Ang komunikasyon na nabuo sa ganitong paraan ay tinatawag na. - Pakikipag-usap.
Depende sa uri ng overlapping clouds ay maaaring bumuo s. , s-p. , p-p. At iba pang mga varieties ng koneksyon.
2. Side Overlapping:
Sa kasong ito, ang dalawang lugar ng overlapping electron cloud ay matatagpuan sa iba't ibang direksyon mula sa eroplano kung saan ang mga core ng mga umiiral na atoms ay kasinungalingan. Ang komunikasyon na nabuo sa overlapping EO ay tinatawag na isang koneksyon.
Tulad ng kaso ng isang koneksyon, depende sa uri ng mga overlapping na ulap, iba't ibang uri ng koneksyon ay maaaring mabuo: p-p. , p-d. ,
dD. atbp.
At -, at -svyaz ay may isang tiyak na direksyon na nangyayari dahil sa pagnanais ng mga atoms sa maximum na mahusay na magkasanib ng EO, iyon ay, upang i-overlap ang mga ulap sa pinakamataas na lugar ng densidad ng elektron. Kaya, ang isang koneksyon sa covalent ay may pokus. Halimbawa, sa molekula ng hydrogen sulfide ng mga direksyon ng H 2 s ng dalawang kama sa pagitan ng asupre atom at dalawang atom ng hydrogen ay halos perpendikular (tingnan ang circuit sa pahina 95). Atom, mayroong isang ganap na tinukoy na bilang ng mga hindi nakaaabot na mga electron, kaya maaari itong bumuo ng isang ganap na tinukoy na bilang ng mga relasyon covalent. Kaya, ang isang covalent bond ay may saturation. Halimbawa, kung ang isang chlorine atom ay nabuo ng isang-° C na may isang hydrogen atom (tingnan ang scheme sa pahina 95), hindi na ito makakonekta sa isang hydrogen atom.
Paghahambing ng mga katangian - at -Cellies ay ipinapakita sa Table 20.
TALAAN 20.Paghahambing ng mga katangian - at - Komunikasyon
Isang overlapping area. |
Dalawang lugar ng overlap |
Ang mga elektronikong ulap ay magkakapatong sa mga bahagi na may pinakamataas na densidad ng elektron |
Ang mga elektronikong ulap ay nagsasapawan sa kanilang mga peripheral na bahagi |
Dahil ito ay halos palaging mas matibay, kaysa -cell, karaniwang sa pagitan ng mga atoms ay unang nabuo - α, at pagkatapos, kung may isang pagkakataon, pagkatapos -cv. Dahil dito, posible lamang sa kaso ng maraming relasyon (double at triple) na pagbuo:
| Cyanor Garden - HCN. Ibang pangalan - hydrocyanic acid.. Ito ay isang walang kulay na bat na may isang kumukulo na punto ng 26 O C. na may isang malakas na pag-init o sa liwanag na ito decomposes. Ang sinil acid ay halo-halong tubig sa lahat ng respeto. Sa pamamagitan ng pagkakatulad sa halogen breeding, isang solusyon ng cyanovodorod sa tubig ay tinatawag na cyanogenic acid. Ang sinyl acid at ang mga asing-gamot nito (cyanides) ay napakalakas na mga lason (nakamamatay na dosis para sa isang tao na hindi hihigit sa 50 mg), at ang acid mismo ay maaaring tumagos sa katawan kahit na sa pamamagitan ng buo na balat. Sa sandaling nasa katawan, ang cyanode at cyanides ay nauugnay sa hemoglobin sa cyangemoglobin, nakakaapekto sa mga sentro ng paghinga at maging sanhi ng choking. Sa kabila ng toxicity nito, ang syntic acid ay ginagamit sa produksyon ng mga sintetikong fibers at ilang uri ng plastik. Sa mga maliliit na konsentrasyon, ang asul na acid ay matatagpuan sa mundo ng halaman (halimbawa, sa Gorky Almond). |
-Celm, -svyaz.
1. Ang dulo ng talata ay nagpapakita ng mga formula ng istruktura ng apat na sangkap. Gumawa ng electronic at molecular formula para sa kanila.
2.Ising ang karaniwang estruktural at electronic na mga formula ng mga sumusunod na sangkap: CH 3 Cl, Cof 2, kaya 2 Cl 2 at N 2 H 4. Sa kaso ng mga paghihirap, ilarawan ang pagbuo ng mga relasyon sa mga molecule na ito. Tukuyin ang B. estruktural formula. -At -Ovy. Tandaan na sa CH 3 CL atoms n at cl ay nauugnay lamang sa atoms C, sa Cof 2 atoms o at F ay nauugnay din sa carbon atoms, at sa gayon 2 Cl 2 atoms o at C1 ay konektado lamang sa S. atoms .
7.9. Enerhiya ng covalent bond
Ang lakas ng komunikasyon ay nailalarawan sa pamamagitan ng enerhiya ng komunikasyon (tingnan ang talata 7.5). Ang lakas ng covalent bond ay maaaring tinantiya sa dalawang paraan: pagtukoy ng enerhiya na kinakailangan para sa pagsira ng lahat ng mga bono sa isang bahagi ng sangkap, o sa pagtukoy ng enerhiya na kinakailangan para sa pagtigil ng kilalang bilang ng mga koneksyon. Sa unang kaso, ang ganitong lakas ay tinatawag na enerhiya ng atomization, sa pangalawang enerhiya ng komunikasyon. Sa pagsasagawa, ang mga naaangkop na halaga ng molar ay ginagamit.
Ang molar energy ng atomization ay nagpapakita kung ano ang enerhiya ay dapat na ginugol sa paghihiwalay ng 1 praying substance sa insulated atoms.
Ang molar energy of communication ay nagpapakita kung aling enerhiya ito ay kinakailangan upang gastusin sa puwang ng 1 taling (6.02. 10 23) mga koneksyon. Para sa mga diatomic molecule, ang mga energies na ito ay nag-tutugma.
At ang isa, at ang iba pang enerhiya ng molar ay sinusukat sa Kiliodzhoules per Mol: Sa kaso ng enerhiya ng atomization - sa mol ng sangkap, at sa kaso ng komunikasyon enerhiya - sa mol ng mga bono. Kapag kinakalkula ang bilang ng mga link upang matukoy ang ES dual (o triple), ang koneksyon ay itinuturing na isang bono.
Talahanayan 21.Mga halimbawa ng mga halaga at sa at karaniwang mga halaga ng E SV (sa KJ / Mol)
Sangkap |
Sangkap |
||||||
| 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. | Cє C. | ||||
| I 2. | Co. | P- H. | Cє N. | ||||
| O 2. | Ibo. | S- H. | Si-o. | ||||
| N 2. | CLF. | C \u003d O. | S \u003d O. |
Mula sa mga halaga na ibinigay sa Table 21, maaari itong concluded na ang lakas ng covalent bonds ay ang mas malaki, mas maliit ang laki ng mga umiiral na atoms at mas maraming multiplarya ng komunikasyon.
Molar atomization energy, molar communication energy.
7.10. Ang istraktura ng mga molecule. Modelo ng Hybridization.
Karamihan sa mga compound na may covalent bonds sa pagitan ng atoms ay binubuo ng mga molecule.
Ang konsepto ng "istraktura ng mga molecule" - isang malawak na konsepto at kasama, lalo na, kemikal na istraktura at spatial na istraktura.
Ang kemikal na istraktura ng molekula ay inilarawan ng formula ng istruktura.
Ang spatial na istraktura ng molekula ay inilarawan ng spatial formula.
Upang makilala ang spatial na istraktura ng molekula nang quantitatively, kinakailangan upang matukoy ang matalinong distansya at ang mga anggulo sa pagitan ng mga koneksyon. Parehong maaaring matukoy nang eksperimento.
Upang masuri ang mga distansya ng interatomiko sa mga molecule ng mga sangkap, ang spatial na istraktura nito ay hindi pa pinag-aralan, ang tinatawag na atomic (covalent) radii ay kadalasang ginagamit.
Ang kabuuan ng atomic radii atoms ng iba't ibang mga elemento ay katumbas ng average na distansya sa pagitan ng mga atoms ng mga sangkap na nauugnay sa isang simpleng covalent bono, sa molecules o kristal. Ang atomic radius table ay ipinapakita sa Appendix 9.
Upang tantyahin ang mga sulok sa pagitan ng mga koneksyon, isang kapaki-pakinabang na modelo ng hybridization ang ibinigay.
Alalahanin ang kemikal na istraktura ng mga molecule ng methane (tingnan ang Larawan sa pahina 21). Mula sa scheme ng pagbuo ng mga covalent bonds sa molekula na ito (pahina 105) ito ay sumusunod na ang tatlo sa apat na koneksyon sa molekula na ito ay eksaktong pareho. Dahil ang axis ng electronic clouds P-AO ay kapwa perpendikular, pagkatapos ay tatlong covalent bonds na nabuo sa paglahok ng mga ulap na ito ay dapat ituro sa tamang mga anggulo sa bawat isa. Ang ikaapat na koneksyon ay dapat naiiba mula sa kanila medyo. Ito ay eksperimento na itinatag na ang lahat ng apat na mga bono sa methane molecule ay ganap na pareho at ipinadala sa espasyo tulad ng ipinapakita sa figure (p. 21). Iyon ay, ang carbon atom ay sumasakop sa isang posisyon sa gitna ng tetrahedron (ang tamang tetrahedral, ang tatsulok na pyramid), at ang mga atom ng hydrogen sa mga vertex nito. Posible lamang kung ang mga electronic na ulap ng carbon atom na kasangkot sa pagbuo ng komunikasyon ay ganap na pareho at angkop na matatagpuan sa espasyo.
Bilang bahagi ng modelo ng hybridization, ipinapalagay na ang ganitong pagkakahanay ay talagang nangyayari.
Ang hybridization ng AO at EO ay tinatawag na hybrid.
Sa kaso ng methane CH 4 ng hybridization, isang 2S-AO at tatlong 2p-JSC ng carbon atom ay napapailalim sa, habang ang apat na sp 3-hybrid JSC ay nabuo. Schematically ito ay maaaring nakasulat bilang:
1 (2S-AO) + 3 (2P-AO) 4 (SP 3 -AO).
Ang mga energies ng mga orbital ay kapareho ng parehong: - Komunikasyon: Upang maayos na mahulaan ang istraktura ng molekula gamit ang AO hybridization model, dapat mong tandaan ang mga sumusunod:
1) Sa pagbuo ng mga covalent bonds sa mga atoms ng mga elemento ng S- at P-Blocks, na kung saan ay may lamang ang mga unpaired electron (grupo IIA, III at IVA), orbital, kung saan ang mga electron ay palaging hybridized;
2) Kapag ang mga covalent bond ay nabuo sa pamamagitan ng mga atoms ng mga elemento ng P-block, pagkakaroon ng isang emergency pares (grupo ng VA at Via), hybridization ay katangian lamang para sa mga atoms ng mga elemento ng ikalawang panahon;
3) Para sa mga atomo ng mga elemento IA at VIIA group, ang eksperimentong kumpirmasyon ng presensya o kawalan ng hybridization ay imposible;
4) Kung walang mga hadlang, ang SP 3-hybridization ay isinasagawa; Kung walang sapat na valence electron para dito, o ang ilan sa mga ito ay kasangkot sa pagbuo ng mga mukha, pagkatapos SP 2 - o SP-hybridization ay isinasagawa.
Ang kemikal na istraktura ng molekula, ang spatial na istraktura ng molekula, ang interatomikong distansya, ang anggulo sa pagitan ng mga bono, ang atomic radius, hybridization ng JSC, hybrid orbital, ang mga kondisyon ng hybridization ng JSC.
1. Palakihin ang mga molecule ng mga sumusunod na sangkap sa pagkakasunud-sunod ng pagtaas ng may-bisang enerhiya: a) H 2 S, H 2 O, H 2 te, h 2 se; b) PH 3, NH 3, SBH 3, ASH 3.
2. Para sa mga sumusunod na molecule, iguhit ang mga scheme para sa pagbuo ng mga covalent bonds at matukoy ang uri ng hybridization ng Central Atoms Ao: a) CCL 4, of 2, NF 3; b) bei 2, bf 3, sicl 4; c) h 3 C-ch 3, hcho, n- with N.
Ang bawat atom ay binubuo ng isang positibong sisingilin kernel at isang negatibong sisingilin electronic shell. Dahil sa mga singil ng kernel at mga elektron sa pagitan ng mga katabing atom, lumalabas ang mga pwersang electrostatic: atraksyon at pag-urong. Kung ang rapprochement ng atoms ay humahantong sa isang pagbawas sa enerhiya ng resultang maliit na butil (kumpara sa mga enerhiya ng mga indibidwal na atoms), isang kemikal na bono ay nabuo.
Chemical Communications. - Ito ang mga lakas ng pakikipag-ugnayan, na may hawak na mga particle ng bawat isa.
Napatunayan ng mga siyentipiko na ang pangunahing papel sa pagbuo ng komunikasyon ay nilalaro ng mga elektron na hindi gaanong nauugnay sa nucleus, ibig sabihin, matatagpuan sa panlabas na electronic shell. Ang ganitong mga elektron ay tinatawag na valence.
Sa mga atoms ng mga elemento major subgroups. Ang lahat ng valence electron ay matatagpuan sa. huling (panlabas) Ang electronic layer at ang kanilang numero ay katumbas ng numero ng grupo.
Sa mga atoms ng mga elemento side subgroups. Ang mga electron ng valence ay karaniwang matatagpuan sa huling dalawang electronic layer, Ngunit ang kanilang bilang ay katumbas din sa bilang ng grupo kung saan nabibilang ang elemento.
Halimbawa, sa potassium atom, isang elektron ng valence, sa Manganese atom, 7 valence electron (Larawan 1).
Larawan. 1. Electronic configurations ng potassium at mangganeso atoms.
Ayon sa teorya ng kemikal na bono, ang mga panlabas na shell ng walong electron ay ang pinaka-matatag - octet (kung sa atom lamang 1 electronic layer, pagkatapos ay para dito ang pinaka matatag na dalawang-elektron na estado ay ang doublet).
Ang pagbuo ng isang matatag na e-shell ay maaaring mangyari sa maraming paraan, samakatuwid, ang iba't ibang uri ng kemikal na bono ay makilala.
Covalent Communication. - Chemical bond na nabuo sa pamamagitan ng magkasanib na elektronikong ulap ng mga atomo. Ang mga electronic cloud (electron), na nagbibigay ng komunikasyon, ay tinatawag na karaniwang electronic pair.
Ang dalawang mekanismo ng covalent bonding ay nakikilala: Exchange at donor-acceptor.
Gamit ang mekanismo ng palitan, ang bawat atom ay nagbibigay ng isang elektron upang bumuo ng isang karaniwang pares:
A · + B \u003d A: In.
Sa isang mekanismo ng donor-acceptor, ang isang atom ay nagbibigay ng ilang mga elektron na umiiral na (donor), at ang iba pang atom ay nagbibigay ng libreng orbital para sa pares ng mga electron (acceptor):
A: + □ B \u003d A: In.
Ang relasyon na isinagawa ng pagbuo ng mga karaniwang elektronikong pares, sa parehong lawak na kabilang sa parehong mga atomo, ay tinatawag na covalent non-polar.
Covalent non-polar communication. Ito ay nabuo sa pagitan ng mga atomo ng mga di-riles na may parehong mga halaga ng kamag-anak na electronegability, halimbawa, sa molecule ng kloro, nitrogen, sa pagitan ng mga carbon atoms sa ethylene (Table 1).
|
Molecular formula. |
Electronic formula. |
Graphic formula. |
|
|
Talahanayan. 1. Mga halimbawa ng mga compound kung saan naroroon ang covalent non-polar communications.
Ang bilang ng mga karaniwang electronic pairs ay depende sa kung gaano karaming mga electron ang walang sapat na atom para sa octet. Klorin - elemento vii-isang subgroup, samakatuwid, sa panlabas na electronic layer ng mga electron. Ang octet ay hindi sapat na solong elektron, nangangahulugan ito na ang isang karaniwang pares ng mga elektron sa CL 2 ay bubuo. May tatlong karaniwang elektronikong pares sa pagitan ng mga atom ng nitrogen sa n 2 molekula, iyon ay, triple covalent bond. Ang isang double covalent bond ay nabuo sa pagitan ng carbon atoms sa ethylene.
Mangyaring tandaan na mula sa bawat panuntunan may mga eksepsiyon at ang tuntunin ng octet ay hindi palaging ginanap (isang halimbawa ay isang molekula ng sulpous gas kaya 2).
Covalent Polar Communication. Ito ay isinasagawa sa pamamagitan ng pagbuo ng mga pangkalahatang electronic pares, na kung saan ay shifted sa isang atom ng isang mas elemento electronegative. Sa kasong ito, ang mga bahagyang singil ay nabuo sa mga atomo: δ + at δ- (Larawan 2).
Larawan. 2. Edukasyon ng isang covalent bono sa molecule chloride
Ang mas malaki ang pagkakaiba ng electrongateness ng mga atoms ng mga elemento, mas malaki ang polarity ng komunikasyon.
Ion Communication. - Limitahan ang covalent ng kaso polar Communication..
Ion Communication. - Ito ay isang electrostatic attraction sa pagitan ng mga ions na nabuo sa pamamagitan ng halos kumpletong paglilipat ng electronic pares sa isa sa mga atoms. Ang ganitong uri ng komunikasyon ay nabuo kung ang pagkakaiba ng mga halaga ng kamag-anak na electronegability ng mga atom ay malaki (bilang isang panuntunan, higit sa 1.7 sa tunay na sukat).
Ion Communication. karaniwan ay nabuo sa pagitan ng tipikal metalat tipikal nemetall. Halimbawa, sa sodium chloride nacl sodium atom 1 valence electron ang nagbigay ng klorin atom at naging isang cation, at isang klorin atom, na nagpapatibay ng 1 elektron, naging anion. Ang anion cation ay naaakit, at ang koneksyon ng ion ay nabuo (Larawan 3).
Larawan. 3. Edukasyon ng komunikasyon ng Ion sa sosa klorido
Ang mga asing-gamot, alkali, mga pangunahing oxide, carbides, nitrides ay nabibilang sa ionic connections.. Ang lahat ng mga sangkap na ito sa ilalim ng normal na kondisyon ay solid, na may mataas na temperatura ng pagkatunaw (karaniwang 700-1000 ° C), ang kanilang mga solusyon at natutunaw ng mga de-kuryenteng electrically.
Ang pagmuni-muni ng mga ionic compound ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng ang katunayan na ang ion ay maaaring makaakit ng mga opposely chositely ions sa anumang mga direksyon at malaking dami. Dahil dito, ang mga ions ay matatag na konektado sa kristal na sala-sala. Halimbawa, sa isang kristal sosa sosa grille, isang sosa cation ay napapalibutan ng anim na kloro anion, at bawat kloro anion ay napapalibutan ng anim na sosa cations (Larawan 4). Kaya, ang buong kristal ng pagluluto asin ay sa paanuman isang malaking macromolecule na binubuo ng isang malaking bilang ng mga ions. At kemikal na formula Tinutukoy lamang ng NACL ang kanilang ratio sa kristal. Sa ilalim ng normal na kondisyon, ang Nacl molecule ay hindi umiiral.
Larawan. 4. Modelo ng Crystal Sodium Chloride Lattice.
Sa isang sangkap, maaaring ipatupad ang ilang uri ng bono ng kemikal. Halimbawa, sa ammonium chloride may mga covalent bond na nabuo sa exchange at donor-acceptor mechanism, pati na rin ang isang koneksyon sa ionic sa pagitan ng ammonium cation at chloride ion (Larawan 5).
Larawan. 5. Edukasyon ng mga kemikal na bono sa Ammonium Chloride.
Summing up ang aralin
Natutunan mo kung ano ang isang kemikal na koneksyon at kung bakit ito ay nabuo, kung ano ang pagkakaiba sa pagitan ng covalent at ionic relasyon, kung paano ilarawan ang mga scheme ng pagbuo ng mga kemikal na bono sa iba't ibang sangkap.
Bibliography.
1. Novoshinsky I.I., Novoshinskaya N.S. Kimika. Tutorial para sa 10 grade class. Creative Antas ng profile. - m.: Llc "tid" Russian word - Rs ", 2008. (§§ 8, 14)
2. Kuznetsova n.e., Litvinova T.n., Lekun A.N. Kimika: Grade 11: Textbook para sa mga mag-aaral. Creative (Antas ng profile): Sa loob ng 2 oras. M.: Ventana Graf, 2008. (§9)
3. Radetsky a.m. Kimika. Didaktiko materyal. 10-11 klase. - m.: Paliwanag, 2011. (p. 88-95)
4. Homchenko I.D. Koleksyon ng mga gawain at pagsasanay sa kimika para sa mataas na paaralan. - M.: RIA "New Wave": Publisher ng Demolyov, 2008. (p. 39-41)
Takdang aralin
1.c. 39-40 Nos 7.3, 7.5, 7.7, 7.17 ng koleksyon ng mga gawain at pagsasanay sa kimika para sa mataas na paaralan (Khomchenko I.D.), 2008.
2. Ang listahan ng mga sangkap: H 2 S, Co, Koh, K 2 O, Na 2 Kaya 4, Cucl 2, Hi, S, PCL 3, n 2 o 5. Isulat ang mga formula ng mga sangkap mula dito: a) na may ion bond; b) na may covalent bond.
3. Gumawa ng elektronikong formula ng 2 molekula. Ipakita ang electronic density offset. Tukuyin ang uri ng bono ng kemikal.
Unang ipinaliwanag ko ang istraktura ng elektronikong shell, na nag-ambag sa paglikha ng ideya ng kemikal na bono at ang elektronikong kalikasan nito. Alinsunod sa modelo ng bor, ang mga elektron ay maaaring sakupin sa atom ng posisyon, na tumutugma sa ilang mga estado ng enerhiya, i.e. Mga antas ng enerhiya. Noong 1915. Ang Aleman physicist na si Kossel ay nagbigay ng paliwanag sa mga kemikal na mga bono sa mga asing-gamot, at noong 1916, iminungkahi ng siyentipikong Amerikano na si Lewis ang interpretasyon ng kemikal na bono sa mga molecule. Nagpatuloy sila mula sa mga ideya na ang mga atomo ng mga elemento ay may tendensiyang makamit ang electronic configuration ng marangal na gas (buong pagpuno ng panlabas na electronic layer). Natanggap ng mga representasyon ni Kossel at Lewis ang mga pangalan ng elektronikong teorya ng valence.
Kanta ng mga elemento ng pangunahing mga subgroup Pana-panahong sistema Depende sa bilang ng mga elektron na matatagpuan sa panlabas na electronic layer. Samakatuwid, ang mga panlabas na mga elektron ay tinatawag na valence. Para sa mga elemento ng mga subgroup side, ang parehong mga electron ng panlabas na layer at ang mga electron ng panloob na sublevel ay maaaring lumitaw bilang valence electron.
May tatlong pangunahing uri ng mga bono ng kemikal: covalent, ionic, metal.
Talahanayan. Mga uri ng mga kemikal na bono at ang kanilang mga pangunahing katangian.
| Chemical Communications. | Binding atoms. | Karakter ng mga elemento | Proseso sa electronic shell. | Mga bahagi na nabuo | Crystal cell | Industrial Character. | Mga halimbawa |
| Ionic. | Metal atom at atom nemetalla. | Electropolo- BUHAY I. elektrikal negatibo |
Paglipat ng Valence Electron. | Positibo at negatibong ions | Ionic. | Asin NYU. |
Nacl cao naoh. |
| Covalent | Nemmealov atoms (mas madalas atoms ng riles) | Elektrikal Alarmer. Buhay na buhay |
Edukasyon ng mga karaniwang elektronikong pares, pagpuno ng mga orbital ng molekular | Molecules. |
Molekular |
Lumipad o di-pabagu-bago | Br 2 co 2 c 6 h 6. |
| --------- | Atomic. | Almond-like. NYU. |
Diamond si Sic. | ||||
| Metal Kaya. |
Mga atom ng riles | Electropolo- Buhay na buhay |
Bumalik ng Valence Electron. | Positibong ions at elektronikong gas | Metal | Metal- Kaya. |
Mga metal at haluang metal |
Covalent connection.
Ang covalent bond ay nabuo dahil sa mga pangkalahatang elektronikong pares na nagmumula sa mga shell ng mga nauugnay na atoms.
Kinakailangan upang ipakilala ang konsepto ng electronegativity. Ang kuryente ay ang kakayahan ng mga atoms. elemento ng kimikal Pindutin ang pangkalahatang mga elektronikong pares na kasangkot sa pagbuo ng isang kemikal na koneksyon.
Isang bilang ng elektronegateness
Mga kamag-anak na elemento ng elektronegability (sa pamamagitan ng poling)
| grupo | I. | II. | III | IV | V. | VI. | VII. | Viii. | |||
| panahon | |||||||||||
| 1 | H. 2,1 |
Siya. - |
|||||||||
| 2 | Li. 0,97 |
Maging. 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 |
SA. 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 |
Sa. 1,90 |
Rn. - |
||||
| 7 | Fr. 0,86 |
Ra. 0,97 |
Ac ** 1,00 |
* Lantanoids - 1.08 - 1.14. | |||||||
Bihira kemikal na sangkap. Binubuo ng hiwalay, hindi kaugnay na mga atomo ng mga elemento ng kemikal. Sa gayong gusali, isang maliit na bilang ng mga gas na tinatawag na Noble: Helium, Neon, Argon, Krypton, Xenon at Radon ay may ganitong istraktura. Mas madalas, ang mga kemikal ay hindi binubuo ng mga disparate atoms, ngunit mula sa kanilang mga asosasyon sa iba't ibang grupo. Ang gayong pagsasama ng mga atom ay maaaring mag-withdraw ng ilang mga yunit, daan-daan, libu-libo o kahit na mas maraming atoms.. Ang puwersa na nagpapanatili sa mga atom na ito bilang bahagi ng naturang mga grupo ay tinatawag na chemical Communications..
Sa ibang salita, maaari itong sabihin na ang kemikal na bono ay tinatawag na pakikipag-ugnayan, na nagbibigay ng kaugnayan ng mga indibidwal na atoms sa mas kumplikadong mga istraktura (molecule, ions, radicals, kristal, atbp.).
Ang dahilan para sa pagbuo ng isang kemikal na bono ay ang lakas ng mas kumplikadong mga istraktura ay mas mababa kaysa sa kabuuang lakas ng indibidwal, na bumubuo ng mga atomo.
Kaya, sa partikular, kung ang xy molecule ay nabuo sa pakikipag-ugnayan ng x at y atoms, nangangahulugan ito na ang panloob na enerhiya ng mga molecule ng sangkap na ito ay mas mababa kaysa sa panloob na enerhiya ng mga indibidwal na atomo, kung saan ito ay nabuo:
E (xy)< E(X) + E(Y)
Para sa kadahilanang ito, sa pagbuo ng mga kemikal na bono sa pagitan ng mga indibidwal na atomo, ang enerhiya ay ilalaan.
Sa pagbuo ng mga kemikal na mga bono, ang mga electron ng panlabas na electronic layer na may pinakamaliit na enerhiya sa komunikasyon sa kernel ay kasangkot, na tinatawag valentines.. Halimbawa, ang Bora ay may mga elektron 2 ng antas ng enerhiya - 2 mga electron sa 2 s-orbital at 1 sa 2. p.-Theliti:
Sa pagbuo ng isang kemikal na bono, ang bawat atom ay naglalayong makakuha ng electronic configuration ng mga marangal na gas atoms, i.e. Kaya na sa panlabas na elektron layer ay mayroong 8 electron (2 para sa unang elemento ng panahon). Nakatanggap ang kababalaghan na ito ng pangalan ng tuntunin ng octet.
Ang tagumpay ng electronic configuration atoms ng marangal na gas ay posible kung sa simula ay isang solong atoms ay magiging bahagi ng kanilang mga electron ng valence sa pamamagitan ng karaniwang para sa iba pang mga atoms. Kasabay nito, ang mga pangkalahatang elektronikong pares ay nabuo.
Depende sa antas ng pamimilit ng elektron, ang Covalent, Ionic at Metallic Communications ay maaaring makilala.
Covalent Communication.
Ang covalent bond ay madalas na nangyayari sa pagitan ng mga atomo ng mga di-metal na elemento. Kung ang mga di-metal atoms na bumubuo ng covalent bond ay kabilang sa iba't ibang elemento ng kemikal, ang naturang koneksyon ay tinatawag na covalent polar. Ang dahilan para sa naturang pangalan ay nakasalalay sa katotohanan na ang mga atom ng iba't ibang mga elemento ay may iba't ibang kakayahan upang maakit ang isang karaniwang elektronikong pares sa kanilang sarili. Ito ay malinaw na ito ay humahantong sa isang pag-aalis ng isang karaniwang pares ng elektron patungo sa isa sa mga atomo, bilang isang resulta kung saan ang isang bahagyang negatibong singil ay nabuo dito. Sa turn, isang bahagyang positibong singil ay nabuo sa isa pang atom. Halimbawa, sa molekula ng chloroodor. electronic para lumipat mula sa hydrogen atom sa klorin atom:
Mga halimbawa ng mga sangkap na may covalent polar bond:
CCL 4, H 2 S, CO 2, PH 3, SIO 2, atbp.
Ang pagtanggap ng koneksyon sa di-polar ay nabuo sa pagitan ng mga atomo ng mga di-riles ng isang elemento ng kemikal. Dahil ang mga atom ay magkapareho, pareho at ang kanilang kakayahang maantala ang mga pangkalahatang elektron. Sa pagsasaalang-alang na ito, ang pag-aalis ng elektronikong pares ay hindi sinusunod:
Ang inilarawan sa itaas na mekanismo ng pagbuo ng bono ng covalent, kapag ang parehong mga atom ay nagbibigay ng mga elektron para sa pagbuo ng mga pangkalahatang elektronikong pares, ay tinatawag na exchange rate.
Mayroon ding mekanismo ng donor-acceptor.
Sa pagbuo ng isang covalent bono sa mekanismo ng donor-acceptor, ang pangkalahatang pares ng elektron ay nabuo dahil sa orbital ng isang atom (na may dalawang elektron) at ang walang laman na orbital ng iba pang atom. Ang isang atom na nagbibigay ng isang puno ng tubig na elektron ay tinatawag na donor, at isang atom na may libreng orbital - acceptor. Ang mga atomo ay may ipinares na mga elektron, halimbawa n, O, P, S.
Halimbawa, ayon sa mekanismo ng donor-acceptor, ang ikaapat na covalent n-h komunikasyon Sa ammonium cation nh 4 +:
Bilang karagdagan sa polarity, covalent bonds ay din characterized sa pamamagitan ng enerhiya. Ang enerhiya ng komunikasyon ay tinatawag na minimal na enerhiya na kinakailangan upang masira ang bono sa pagitan ng mga atomo.
Ang enerhiya ng komunikasyon ay bumababa sa pagtaas ng radii ng mga may-bisang atom. Tulad ng alam natin atomic Radii. Pinapataas ang mga subgroup, posible, halimbawa, upang tapusin na ang lakas ng halogen-hydrogen bond ay nagdaragdag sa isang hilera:
Hi.< HBr < HCl < HF
Gayundin, ang umiiral na enerhiya ay depende sa karamihan nito - mas malaki ang maraming iba't ibang komunikasyon, mas malaki ang lakas nito. Sa ilalim ng multiplicity ng komunikasyon ay nauunawaan bilang bilang ng mga pangkalahatang electronic pares sa pagitan ng dalawang atoms.
Ion Communication.
Ang komunikasyon ng ionic ay maaaring matingnan bilang isang matinding kaso ng komunikasyon ng covalent polar. Kung ang isang pangkalahatang pares ng elektron ay nawala sa isang koneksyon ng covalent at polar sa isa sa mga pares ng mga atomo, pagkatapos ay sa ionic ito ay halos ganap na "ibinigay" ng isa sa mga atomo. Ang isang atom na nagbigay ng isang (mga) elektron ay nakakakuha ng isang positibong singil at nagiging cation., at isang atom na umakyat sa kanyang mga electron, nakakuha ng negatibong singil at nagiging anion.
Kaya, ang koneksyon ng ion ay isang relasyon na nabuo sa pamamagitan ng electrostatic attraction ng mga cations sa mga anion.
Ang pagbuo ng ganitong uri ng komunikasyon ay katangian ng pakikipag-ugnayan ng mga tipikal na riles at tipikal na mga di-riles.
Halimbawa, potassium fluoride. Ang potassium cation ay nakuha bilang isang resulta ng paghihiwalay mula sa neutral na atom ng isang elektron, at ang fluorine ion ay nabuo kapag ang fluorine ay konektado sa isang electron atom:
Ang isang kapangyarihan ng electrostatic attraction ay nagmumula sa pagitan ng mga nagresultang ions, bilang isang resulta ng kung saan ang ionic koneksyon ay nabuo.
Sa pagbuo ng mga kemikal na mga bono, ang mga elektron mula sa sodium atom ay lumipat sa klorin atom at ang mga opposely charged na mga ions ay nabuo, na may kumpletong panlabas na antas ng enerhiya.
Ito ay itinatag na ang mga electron mula sa metal atom ay hindi ganap na pahabain, ngunit lamang lumipat patungo sa klorin atom, tulad ng sa isang covalent bono.
Karamihan sa mga binary compounds na naglalaman ng metal atoms ay ionic. Halimbawa, oxides, halides, sulphides, nitrides.
Ang koneksyon sa ion ay nangyayari sa pagitan ng simpleng mga cation at simpleng anions (F -, CL -, S 2-), pati na rin sa pagitan ng mga simpleng cation at kumplikadong anion (walang 3 -, kaya 4 2-, po 4 3-, oh - ). Samakatuwid, ang mga ionic compounds ay kinabibilangan ng mga asing-gamot at base (na 2 kaya 4, cu (no 3) 2, (nh 4) 2 kaya 4), ca (oh) 2, NaOH)
Metal Communication.
Ang ganitong uri ng komunikasyon ay nabuo sa mga metal.
Sa mga atoms ng lahat ng mga metal sa panlabas na elektron layer may mga elektron na may mababang enerhiya ng bono na may atomic core. Para sa karamihan ng mga riles, ang proseso ng pagkawala ng mga panlabas na elektron ay mas kapaki-pakinabang.
Dahil sa naturang mahinang pakikipag-ugnayan sa nucleus, ang mga electron na ito sa mga metal ay napaka-mobile at sa bawat metal na kristal ay patuloy na nangyayari ang sumusunod na proseso:
M 0 - ne - \u003d m n +,
kung saan m 0 ay isang neutral metal atom, at m n + ang cation ng parehong metal. Ang figure sa ibaba ay nagpapakita ng ilustrasyon ng mga proseso na nagaganap.
Iyon ay, ang mga electron ay "ginagamit" ng metal na kristal, pagdidiskonekta mula sa isang metal atom, na bumubuo ng isang cation mula dito, pagkonekta sa isa pang cation, na bumubuo ng neutral na atom. Ang ganitong kababalaghan ay tinatawag na "electronic wind", at ang kumbinasyon ng mga libreng elektron sa kristal ng Nemmetall Atom ay tinatawag na "electronic gas". Ang isang katulad na uri ng pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga atomo ng mga metal ay tinatawag na metal tie.
Hydrogen Communications.
Kung ang isang hydrogen atom sa anumang sangkap ay nauugnay sa isang mataas na elemento ng electrone (nitrogen, oxygen o fluorine), tulad ng isang kababalaghan ay nailalarawan bilang isang hydrogen bond.
Dahil ang atom ng hydrogen ay nauugnay sa isang electronegative atom, ang isang bahagyang positibong singil ay nabuo sa atom ng hydrogen, at sa atom ng electronegative elemento - bahagyang negatibo. Sa koneksyon na ito, posible na maging electrostatic attraction sa pagitan ng isang bahagyang positibong sisingilin hydrogen atom ng isang molekula at isang electro-negatibong atom ng isa pa. Halimbawa, ang hydrogen bond ay sinusunod para sa mga molecule ng tubig:
Ito ay isang hydrogen bond na nagpapaliwanag abnormally. heat. Pagtunaw ng tubig. Bilang karagdagan sa tubig, din matibay hydrogen bonds Ang mga ito ay nabuo sa mga sangkap tulad ng fluoride hydrogen, ammonia, oxygen na naglalaman ng mga acids, phenols, alcohols, amines.