Önemli olan temel prensibe göre, her zaman enerjisel olarak en uygun durumu işgal etmek istiyor, bireysel atomlar atomik bir bağlantı oluşturma eğiliminde az ya da çok belirgin bir eğilim var. Bir ayrı EA atomunun enerjisinin ve bir katı bileşikte bir atomun farkı, özellikle bir kristalde, EK, EV bağlama enerjisi olarak adlandırılır. Bu tahvil enerjisi EV \u003d EA-EK, bağlantısından ayrı bir atomun serbest bırakılması için harcanan enerjiye eşittir. Atomik bir bağlantı oluşturan karşılık gelen iletişim türüne bağlıdır.
Kristalin tutuşunu sağlayan kuvvetlerde, olumsuz yüklü elektronlar arası cazibeden bahsediyoruz ve pozitif yüklü atomik çekirdek. Bu cazibe kuvvetleri, kuantum devletlerinin karşılık gelen dış kabuğundaki doygunluğa ulaşmak için atomların arzusundan oluşur, yani. İnert gaz yapılandırmasını benimseyin. 2., 3., 4. kabukta, bu tamamen işgal edilmiş S ve P-eyaletleri (S2 ve P6) durumunda gerçekleşir. Bu, sırasıyla, sekiz elektronla dış kabuk.
Cazibe karşılaşmalarının aynı adın aynı adı ile elektronlar arasındaki itme kuvvetlerine karşı çıkıyor. Çekim ve itme kuvvetlerinin dengesinden, atomlar arasındaki mesafe, dış elektronların kuantum halleri ve iletişim türü tarafından belirlenen kristalin bir bileşikte atomlar arasındaki mesafe (Şekil 5.6.1). R0 mesafesi için, cazibe ve itme gücü telafi edilir (eşitlenmiş). Kristalli bileşik dengededir.
Böylece, dış elektronik kabukların yapısının, bireysel atomlar arasında çeşitli iletişim türlerine yol açtığı anlaşılabilir. İletişim tipi, atom bağlantısının karakteristik özellikleri ile belirlenir. Metalik bağlantının en büyük dikkatini vermek gerekirse, katıların yapısını ve özelliklerini anlamak için diğer katı gövdelerin türleri olarak kabul edilmelidir. Bağlama enerjisinin büyüklüğüne bağlı olarak, aşağıdaki türler farklılık gösterir (Şekil 5.6.2):
1. Van der Waals bağlantısı (bkz. Şekil 5.6.2, a).
Bu tür iletişim, katı inert gazlarda ve moleküler kristallerde mevcuttur. Çok düşük bir iletişim enerjisine sahiptir. İnert gazlar dış kabuğun üzerindeki (işgal altındaki) kuantum durumlarını tamamladığından, o zaman bu tür atomların güçlü bir bileşiğe birleşmesi arzusu, ücretlerin dağılımının küresel olarak simetrik olmadığı, ancak di-tam olduğu gerçeğiyle açıklanabilir. an. Pozitif ve negatif direkler, bu katıların zayıf bileşiklerine (debriyajlar) neden olur ve bu katıların sıkı ambalajı ile kristalleşen.
2. Metal İletişim (Bkz. Şekil 5.6.2, b).
Metallerde nispeten ince bir dış elektronik kabuk vardır. Atomların dış elektronları verilir ve artık belirli atomlara ait değildir. Bazı metallerde, örneğin, Fe ve B, yakındaki iç elektron kabukları üzerinde, tamamen işgal edilmemiş kuantum durumları iletişime katkıda bulunmaz. İyon Metal Çerçeveleri, "hitch" olarak hareket eden elektronik bir gazda "float". Serbestçe hareket eden elektronlar sayesinde, iyi elektriksel iletkenlik yaratılır. Metallerdeki tüm atomlar eşdeğer pozisyonları işgal ettiğinden, dış kuvvetlerin etkisinde, atomlar birbirine göre kaydırılabilir ve her zaman mahallede eşit yerler bulurlar. Bu, metallerin iyi plastisitesini açıklayabilir. Aynı zamanda, iletişimin doğasından metallerin topların atomlarının sıkı ambalajına eğilimi vardır.
3. Homeopolar (kovalent) iletişim (bkz. Şekil 5.6.2, b).
Burada bahsediyoruz değerlik. Yönlü değerlik kuvvetlerinin yardımı ile homojen atomlar bağlanır. Aynı zamanda iletişim enerjisi nispeten büyüktür. Doldurulmuş bir dış kabuğun arzusunda, atomlar, eksik elektronların iki veya daha fazla elektronun aynı anda iki veya daha fazla atoya uygun şekilde işlenmesi böyle bir şekilde değiştirilir. Örneğin yedi elektronlu klor, dış kabuğun içinde boş bir enerji durumuna sahiptir. İki klorin atomunun bileşiği nedeniyle, bu iki elektron, her bir atom için CL2 molekülünde tamamen işgal edilmiş bir kabuk olduğu bir şekilde ayrılır. Bu nedenle, ayrı bir atomun molekülünde enerji azalır.
Dış kabuktaki enerji durumunun tam olarak ikame edilmesi için iki elektron varsa, kovalent bağ, örneğin, SB3 antimonidir. Dış kabuğundaki karbonda dört elektron yoktur, böylece en yakın dört komşu olan karbon atomu eksik elektronları böler. Böylece, elmasta, beş atomun yapılandırması kararlıdır. En yakın komşu sayısı, yani. Koordinasyon numarası bu şekilde 8-N'den hesaplanır ve N dış kabuğundaki elektronların sayısıdır. Böylece, yalnızca N ≤ 4 olan elementlerde bir kovalent bağ mümkündür, N ≥ 4, bu tip kavrama için elektron sayısı yeterli değildir. Kovalent kristalleri çok katı (elmas) ve tespit eder saf formu Çok küçük iletkenlik.
4. Heteropolar (iyonik) iletişim (bkz. Şekil 5.6.2, D).
Bu tür bir iletişim çok yüksek enerjiye sahiptir. Bu türde, neredeyse boşanmış dış kabuklu elemanlarla neredeyse tamamen meşgul olan harici elektronik kabukları olan elemanlar bağlanır. Kapalı kabukları oluşturmak için, bir eleman bir elektron verir, başka bir eleman onları alır.
Böylece, NACL kristali, NA'nın elektronuna dış kabuğa vermesi nedeniyle oluşur ve elektronu olmayan CL, onu kabul eder. Bundan dolayı, olumsuz bir şarj uzantısına sahip NA + bir katyon olur, olumsuz bir yükleme - anyon. Karşıt şarjlı iyonların elektrostatik etkileşimi ile iletişim. Bir iyon kristeli, iyonlar, varyans ücretlerinin Coulomb cazibe cazibesinin aynı iyonların coulomb itişinden daha güçlü olması böyle bir şekilde bulunur. İyonik kristaller için karakteristik kristal yapılar, sodyum klorür ve sezyum klorürün yapısıdır. İletişimin deformasyonu bozulması gerektiğinden, kovalent gibi bu kristaller katı ve kırılgandır. Katı gövdeler iyon bağları ile elektrolitik iletkenlik var.
Metallerde, metalik debriyaj, iyonik ve kovalent bağ. Bu iletişim türleri esas olarak intermetalik fazlarda tespit edilir. Aynı zamanda, çoğu durumda bu iletişim türleri saf bir durum değil, karışık formlarda bulunur. İntermetallic; Tamamen metalik aksine fazlar çok sert, kırılgan ve güç özelliklerini yüksek sıcaklıklara tutun. Böylece, intermetalik fazlar, metalleri katı, aşınma ve ısıya dayanıklı hale getirmek için uygundur.
İntermetalik fazların önemli formları karbürlerdir.
Düşünülen iletişim türlerine ek olarak, başka bir hidrojen köprüsü aramanız gerekir. Bu bağlantı esas olarak iyonik bir yapıdır. Hidrojen atomu elektronunu kaybeder ve çökeltilir, F, N ve O gibi güçlü bir şekilde negatif atomlar arasında bir köprü oluşturur.
§bir. Elektronlar olarak "Kisov" kovalent bağ
Moleküller birbirine bağlı atomlardan oluşur.
Fakat gibi Bağlı - yapıştırıcı, yapıştırılmış, bir zincirden oluşur mu? Ve mekanik, bir marangoz veya bir demirci kimdir, atomları birlikte bağlar?
Zaten antik çağda, atomların kancalarla birleştirildiği şeylerin sırasına göre düşünüldüğünü biliyorsunuz. Buradan döngülerle düğmelere kadar değil.
Şakaları düşürürseniz, sorunun kolay olmadığını kabul etmemiz gerekecektir: çünkü molekülle bağlı atomların her birinin kabuğu, elektronik bulutları getirmeye çalışırken, elektronik bulutları getirmeye çalışırken Elektronik bulutlar, güçlü itme kaçınılmaz olarak gerçekleşecek.
Fakat atomlar hala bağlamakK! Dahası, bağlantıyı engelliyor gibi görünen en elektronların yardımı ile.
Bu böyle olurdu ...
Atomdaki elektronların farklı şekillerde gösterdiğine karar verdiğini hatırlayın - yukarı doğru ve ok yönlendirilen bir ok:
Ve ↓
ve iki atomun çekirdekleri arasında bulunur. Hem pozitif yüklü atomlu çekirdekler negatif bir elektronik çifte çekilecek ve dolayısıyla, her ikisi de birbirine çekilecektir:
Böylece en basit boyutsal molekülden iki ayrı atomdan oluşur. Örneğin, iki kişiden atomlar hidrojen N. Görünüyor molekül H 2.:
Herhangi bir şey kalır: bu neden bu aniden iki elektronun bir çift içinde birleştirmek için ne olduğunu anlamak için?
Eski Yunan filozoflarının bu soruya açık bir cevap verdi. İnandılar, Atomlar Dünyasındaki Etkinlikler, insanlar gibi, iki duygu gibi - aşk ve yeter.
Yani karşılıklı itme yeterve iki atomun bağlantısı dostluk, aşk Ve sonunda, mutlu evlilik.
Günümüzde Naif Antik Çağın Temsilciliği, gerçek, fiziksel açıklamaları desteklemek gerekir. Fakat iki elektronun iki atıcı olduğunu varsaymayacağız - kuşları tüyleri ile birbirlerine sarılmak? Nokta tamamen farklı!
Her elektron, elektrik yüküne ek olarak, manyetik bir anı vardır ve mikroskobik gibi davranır. mıknatıs. Çok yönlü oklarla iki elektron iki böyle micromagnet Karşı yönelimli direklerle. Burada birbirlerine çekildiler:
Her neyse, elektron çifti oluşturulur. Ancak bunun gerçekleşmesi, atomların birbirlerine ulaşmaları gerekir ve elektronik bulutları kısmen birleştirilir. Kimyager bu durumu atomik "ekonomide" çağırıyor örtüşen atomik orbitaller.
Aynı hidrojen molekülünün oluşumunu atomlardan elde et. İki küresel (küresel) yörünge, iki elektronik bulut örtüşür ve böyle bir diğerine girer:
Aynı zamanda oluşur kovalent iletişim.
Kovalent, bir çift elektron kullanılarak oluşturulan bu tür bir kimyasal bağ denir.
Resmimizi kuantum hücrelerinin diline aktarırsanız, şöyle görünecektir:
Kimyager, bu durumda kimyasal bağın oluştuğunu söylüyor değiş tokuş(Aksi takdirde - "eşdeğeri" ile) mekanizma".
Tam olarak aynı hidrojen molekülü, birbirleriyle etkileşime girerseniz farklı şekilde oluşturulabilir. katyon hidrojen N. + (Elektron yok, ama sadece boş atom orbital.) BEN. anyon hidrojen N. - Bir çift elektron var:
H + + H - \u003d H 2
Enerji şemasında böyle görünüyor.
Kimya şaşırtıcı ve itiraf, karışık bilim. Bazı nedenlerden dolayı, parlak deneyler, çok renkli test tüpleri, yoğun buhar bulutları ile ilişkilidir. Ancak az kişi bu "sihirin" gelip gelmeyeceğini düşünüyor. Aslında, reaktiflerin atomları arasındaki bileşiklerin oluşumu olmadan reaksiyon yok. Ayrıca, bu "jumperlar" bazen basit unsurlarda bulunur. Maddelerin reaksiyona girme ve bazı fiziksel özelliklerini açıklama yeteneğini etkiler.
Ne tür tipler kimyasal bağlar Ve bağlantıları nasıl etkiler?
Teori
En basitiyle başlamanız gerekir. Kimyasal bağ, maddelerin atomlarının bağlandığı etkileşimdir ve daha karmaşık maddeler oluşturur. Bunun sadece tuzlar, asitler ve bazlar gibi bileşiklerin tipik olduğuna inanmak yanlıştır - iki atomun molekülleri olan basit maddeler bile, bu "süveterlere" sahip olursa, bağlantıyı değiştirmek mümkündür. Bu arada, sadece farklı masraflara sahip atomların birleşebileceği atomların (bunlar fiziğin temelleridir: aynı şarjlı parçacıklar temin edilir ve tersi - çekilir), böylece karmaşık maddeler Her zaman bir katyon (pozitif yükü olan iyon) ve anyon (negatif parçacık) ve bağlantının kendisi her zaman nötr olacaktır.
Şimdi kimyasal bağlantının oluşumunun nasıl oluştuğunu anlamaya çalışalım.
Eğitim Mekanizması
Herhangi bir maddenin, enerji katmanları tarafından dağıtılan belirli miktarda elektron vardır. En savunmasız olan, bu parçacıkların en küçük sayısının genellikle bulunduğu dış katmandır. Kimyasal elemanın bulunduğu grubun sayısına (Mendeleev tablosunun üstündeki bir ila sekizden bir ila sekiz numaralı numaraya sahip olan sayılarla) numaralarını öğrenebilirsiniz ve enerji katmanlarının miktarı periyod numarasına eşittir. (bir ila yedi, dikey dize elementlerin solundaki).
İdeal olarak, dış enerji katmanında sekiz elektron vardır. Eksiklerse, atom onları başka bir parçacıkta sürüklemeye çalışır. Maddelerin kimyasal bağlantılarıyla oluşturulan elektronların dış enerji tabakasını tamamlamak için gerekli elektronları seçme sürecindedir. Numaraları değişebilir ve değerlik sayısına veya eşleştirilmemiş, partiküllerin sayısına bağlı olabilir (atomda, bir elektronik formül yapmak için gerekli olduğunu öğrenmek gerekir). Bir çift sahibi olmayan elektronların sayısı, oluşturulan bağların sayısına eşit olacaktır.
Türler hakkında biraz daha
Reaksiyonlar sırasında oluşturulan kimyasal bağlar veya basitçe bir miktar maddenin bir molekülünde, tamamen elemanın kendisine bağlıdır. Atomlar arasında üç tür "Süveter" vardır: iyon, metalik ve kovalent. Sonuncusu, sırayla kutuplara ve kutupsuzluğa bölünmüştür.
Hangi bağların ilişkili atomların olduğunu anlamak için bir tür kural kullanın: eğer elemanlar masanın sağ ve sol kısımlarında ise (yani, NaCl gibi metal ve metalol değildir), sonra bağlantıları İyon bağlantısının mükemmel bir örneği. İki metal dışı form (HC1) ve bir moleküle bağlanan bir maddenin iki atomu, bir kovalent polar olmayandır (Cl2, O2). Yukarıdaki kimyasal bağlar, metallerden oluşan maddeler için uygun değildir - özel olarak bulunur
Kovalent etkileşimi
Daha önce de belirtildiği gibi, kimyasal bağlar türleri maddeler üzerinde belirli bir etkiye sahiptir. Bu nedenle, örneğin, bir kovalent "jumper", bileşiklerin, örneğin en hafif dış etkide kolayca tahrip edildiği, örneğin ısıtılması nedeniyle çok dengesizdir. Doğru, sadece endişelendirir moleküler maddeler. Sahip olanlar nemoleküler yapı, pratik olarak yok edilemez (mükemmel örnek bir elmas kristaldir - karbon atomunun bir bileşiğidir).
Polar ve kutuplara kutupsuz olmayanlara geri dönelim, her şey basittir - "jumper" oluştuğu elektronlar, atomlardan eşit bir mesafededir. Ancak ikinci durumda, elementlerden birine kaydırılırlar. "Tedavi" nin kazanan madde, elektronezlik (elektronları çekme yeteneği) daha yüksektir. Özel tablolarla belirlenir ve bu değerin iki elementte farkı arttıkça, aralarındaki daha kutuplu iletişim. TRUE, elementlerin elektronezlenebilirliğinin bilgisinin yararlı olabileceği tek şey, katyonun tanımıdır (pozitif bir yük - bu değerin daha az olacak bir madde) ve anyon (negatif parçacık, elektronları çekmek için daha iyi bir yeteneğe sahip) ).
İyon İletişim
Her türlü kimyasal bağ, metal ve olmayan metal için uygun değildir. Yukarıda bahsedildiği gibi, elemanların elektronegativasyonundaki fark (yani, tablonun zıt kısımlarında bulunurken olursa olsun olur), aralarında oluşur. İyon İletişim. Bu durumda, değerlik elektronları bir atomdan daha az elektronezikliğe sahip bir atomdan daha yüksek, oluşturan anyon ve katyon oluşturur. Bu bağlantının en çarpıcı bir örneği, halojen ve metalin bileşiği, örneğin ALCL 2 veya HF'dir.
Metal İletişim
Metaller hala daha kolaydır. Kimyasal ilişkilerin türlerine uzaylılar, çünkü kendi başlarına sahipler. Bir maddenin (Li 2) atomları (LI2) ve farklı (ALCR 2) olarak, ikinci durum alaşımlarında oluşur. Eğer konuşursa fiziki ozellikleriMetaller, plastisite ve dayanıklılığı kendilerinde birleştirir, yani en ufak pozlamada yok edilmezler, ancak formu değiştirir.
İntermoleküler iletişim
Bu arada, moleküllerdeki kimyasal bağlar da mevcuttur. Ayrıca intermoleküler olarak da denir. En yaygın tip - hidrojen İletişimHidrojen atomunun elektronları yüksek elektronegati ile (örneğin su molekülünde) eleman tarafından bağladığı.
Dikkat, sadece bugün!
Oksidasyon derecesi
Koşullu şarjın görselliği hakkında
Her öğretmen kimya okuyan ilk yılın ne kadar olduğunu bilir. Hayatta ve bir mesleği seçerken açık, ilginç, önemli olacak mı? Çok fazla öğretmenin yeteneğine bağlıdır ve "basit" öğrencilerin sorularını görsel olarak cevaplar.
Bu sorulardan biri: "Formüller nereden geliyor?" - "oksidasyon" kavramı hakkında bilgi gerektirir.
"Oksidasyon derecesi" kavramının "," kimyasal elementlerin atomlarının koşullu şarjı, tüm bileşiklerin (ve iyonik ve kovalent olarak kutuplar) yalnızca iyonlardan oluştuğu varsayımın temelinde hesaplanan bir bileşiğin şartlı yükü "(bkz. Gabrielyan O.S.Kimya-8. M.: Bırak, 2002,
dan. 61) Atomlar arasında kimyasal bir bağın oluşumunun niteliğini anlayan birkaç öğrenciye sunulur. En çok bu tanımın zor olduğunu, keskinleştirmesi gerekiyor. Ve ne için?
Tanım - bilgi için bir adım ve işe yaramadığında iş için bir araç haline gelir, ama hatırlıyorum çünkü açık.
Yeni konunun çalışmasının başlangıcında, 8. sınıfın kimyası sırasında özellikle birçok olan soyut kavramları açıkça göstermek önemlidir. Teklif vermek istediğim bu yaklaşımdır ve kimyasal tahvil türlerinin çalışmasına ve eğitiminin mekanizmasını anlamak için temel olarak "oksidasyon derecesi" kavramını oluşturur.
İlk derslerden, sekizinci sınıf öğrencileri başvurmayı öğrenir periyodik sistem Atomların oluşumunu derlemek ve değerlerini değerleme elektron sayısındaki özelliklerini belirlemek için referans tablosu olarak kimyasal elemanlar. "Oksidasyon derecesi" kavramının oluşumuna başlamak, iki ders harcıyorum.
Ders 1.
Neden Nemmetalov Atomları
Birbirinize bağlı mısınız?
Fantasize edelim. Dünya, atomlar bağlı değilse, moleküller, kristaller ve daha büyük oluşumlar olabilir mi? Cevap çarpıcı: dünya görünmez olurdu. Fiziksel bedenlerin dünyası, animasyonlu ve cansız, sadece hayır!
Daha sonra, kimyasal elementlerin tüm atomlarının bağlı olup olmadığını tartışıyoruz. Tek atom var mı? Asil (inert) gazların atomları olduğu ortaya çıktı. Karşılaştırmak elektronik yapı Asil gazların atomları, tamamlanmış ve sürdürülebilir dış enerji seviyelerinin özelliklerini öğrenin:
İfade "Harici Enerji Seviyeleri Tamamlandı ve Kararlı", bu seviyelerin maksimum elektron sayısını içerdiği anlamına gelir (helyum atomunda - 2 e., diğer asil gazların atomlarında - 8 e.).
Harici sekiz elektron seviyesinin stabilitesini nasıl açıklayabilirim? Periyodik sistemde, sekiz element grubu, maksimum değerlik elektron sayısının sekiz olduğu anlamına gelir. Asil gazlar atomları bekar çünkü dış enerji seviyesinde maksimum elektron sayısına sahipler. CL 2 ve P 4 olarak herhangi bir molekül oluşturmazlar veya kristal kafeslerGrafit ve elmas gibi. Ardından, kalan kimyasal elementlerin atomlarının, asil gazın kabuğunu - dış enerji seviyesinde sekiz elektronun kabuğunu kabul ettikleri varsayılmaktadır - birbirine bağlanır.
Su molekülünün oluşumu örneği üzerindeki bu varsayımı doğrulayacağız (formül H20, suyun gezegenin ve yaşamın ana maddesi olduğu gibi öğrenciler tarafından bilinir). Neden su formülü h 2 o?
Atom şemalarının kullanılması, öğrenciler neden iki atomu H ve bir atomun molekülündeki bileşik olması için avantajlı olduğunu tahmin ediyorlar. Tek elektronların iki hidrojen atomundan yer değiştirmesinin bir sonucu olarak, bir oksijen atomunda bir oksijen atomuna sekiz elektron yerleştirilir. Öğrenciler sunar farklı yöntemler Atomların karşılıklı düzenlenmesi. Güzellik ve Uyum Kanunlarına göre doğanın hayatını vurgulayan simetrik bir seçenek seçiyoruz:
Atomların bileşiği, molekül genellikle elektronik olarak olmasına rağmen, elektrontajlarının kaybına neden olur:
Gelişen şarj şartlı olarak tanımlanır, çünkü Elektrofetral molekülün içinde "gizlenmiş".
"ElectronGacity" kavramını oluşturuyoruz: bir oksijen atomunun koşullu bir negatif şarjı -2, çünkü Hidrojen atomlarından iki elektronu reddetti. Yani, oksijen elektronegable hidrojen.
Biz yazarız: elektrik (EO), valans elektronlarını diğer atomlardan değiştirmek için atomların özelliğidir. Metal olmayanların bir dizi elektrik kabiliyeti ile çalışırız. Periyodik sistemi kullanarak, en yüksek elektronikence florini açıklayın.
Yukarıdakilerin tümünü birleştirerek, oksidasyon derecesinin belirlenmesini formüle eder ve yazıyoruz.
Oksidasyon derecesi, daha fazla elektronite edilebilirlik ile atomlara kaydırılan elektron sayısına eşit bir bileşikte atomların şartlı bir şarjıdır.
"Oksidasyon" terimini, daha fazla elektronegatif elemanın elektron atomlarının geri dönüşü olarak açıklamak, farklı metallerin atomları bağlı olduğunda, yalnızca elektron-negatif olmayan metal olmayanlara elektron yer değiştirmesini vurgulamak mümkündür. Böylece, elektronegativasyon, "metal olmayanların bir dizi elektrik kabiliyeti" başlığına yansıtılan metal olmayan atomların özelliğidir.
Constancy Hukukuna göre maddelerin bileşimi, Açılan Fransız bilim adamı Joseph Louis Proust'ta 1799-1806'da, her kimyasal olarak temiz bir madde, makbuzun bulunduğu yere ve yönteminden bağımsız olarak, aynı sabit bileşime sahiptir. Yani, Mars'ta su varsa, o zaman aynı "Ash-two-o" olacak!
Malzemenin sabitlenmesi halinde, karbondioksit formülünün "doğruluğunu" kontrol ediyoruz, CO2 molekülünün formülünün formülüne bakıyoruz:
Farklı elektronezitilite sahip atomlar bağlanır: karbon (EO \u003d 2.5) ve oksijen (EO \u003d 3.5). Değerlik elektronları (4 e.) Karbon atomu iki oksijen atomuna kaydırılır (2) e. - bir atom için ve 2 e.- başka bir atom için). Sonuç olarak, karbon oksidasyon derecesi +4 ve oksijen -2'nin oksidasyonu derecesidir.
Bağlanma, atomlar tamamlandı, dış enerji seviyelerini sabit kılar (8'e kadar tamamlayınız. e.). Bu nedenle, soylu gazların yanı sıra tüm elemanların atomları birbirine bağlı. Asil gazların atomları bekardır, formülleri kimyasal elemanın işareti ile yazılır: Değil, ne, AR ve benzeri.
Asil gazların atomlarının oksidasyonu, ayrıca serbest durumdaki tüm atomların yanı sıra sıfırdır:
Bu anlaşılabilir çünkü Atomlar elektroniktir.
Basit maddelerin moleküllerinde atomların oksidasyonu derecesi de sıfırdır:
Bir elemanın atomunu bağlarken, hiçbir elektron yer değiştirmesi gerçekleşmez, çünkü Elektronik kabiliyeti aynıdır.
Paradox'un resepsiyonunu kullanıyorum: Dış enerji seviyenizi, örneğin klorin boyutsal gaz moleküllerinin bileşiminde, metal olmayan metal olmayanların en fazla sekiz elektron atomunu nasıl tamamlayacağım, örneğin, klor? Şematik olarak soruyu şöyle sunar:
Valans elektronlarının kaymaları ( e.) olmaz çünkü Hem klorin atomunun elektriği aynıdır.
Bu soru, öğrencileri çıkmaz bir yere koyar.
Bir ipucu olarak, bir diyatomik hidrojen molekülünün oluşumu daha basit bir örnek olarak göz önünde bulundurulması önerilmektedir.
Öğrenciler hızlı bir şekilde tanır: elektronların yer değiştirmesi imkansızdır, atomlar elektronlarını birleştirebilir. Bu sürecin şeması aşağıdaki gibidir:
Değerlik elektronları yaygınlaşır, atomları bir moleküle bağlarken, her iki hidrojen atomunun harici enerji seviyesi tamamlanır.
Valans elektronlarının puanlarını canlandırmayı öneriyorum. Daha sonra toplam elektron çifti, atomlar arasındaki simetri eksenine yerleştirilmelidir, çünkü Elektron yer değiştirmesinin bir kimyasal elemanının atomlarını bağlarken oluşmaz. Sonuç olarak, moleküldeki hidrojen atomlarının oksidasyonu derecesi sıfırdır:
Böylece temel, daha fazla kovalent bağda incelemek için yerleştirilir.
Klorlu ductomik molekülün oluşumuna geri dönüyoruz. Bazı öğrencilerden bazıları, bir molekülde klor atomları bileşiklerinin aşağıdaki şemasını önerdi:
Klor atomlarını moleküle bağlayan toplam elektron çifti, sadece eşleştirilmemiş değerlik elektronları oluşturan öğrencilerin dikkatini çekiyorum.
Öyleyse öğrenciler keşiflerini, sadece uzun bir süredir hatırlamayan, ancak genel olarak insan yaratıcı yetenekleri geliştiren sevincini yapabilirler.
Öğrenciler bir görevi vardır: Flor molekülleri F 2, HC1 klorür, oksijen O 2'deki ortak elektronik çiftlerin oluşum şemalarını göstermek ve bunlardaki atomlarda oksidasyon derecelerini belirler.
Ödevinizde, şablondan uzaklaşmanız gerekir. Öyleyse, oksijen molekülünün oluşum şemasının hazırlanmasında, öğrenciler yalnız değil, aynı zamanda atomlar arasındaki simetri ekseni üzerindeki iki ortak elektron çiftini gösterilmelidir:
Klorür molekülünün oluşum şemasında, genel elektron çifti'nin daha elektronegatif klorin atomuna yer değiştirmesini göster:
Atomların oksidasyonu derecesinin HC1'ini birleştirirken: H - +1 ve CL - -1.
Böylece, bir molekülde atomların koşullu bir şarjı olarak oksidasyon derecesini belirlemek, daha fazla elektronitabilite ile atomlara kaydırılan elektron sayısına eşit, sadece bu konsepti net ve erişilebilir bir şekilde formüle etmeyi mümkün kılar, ancak bunun için temelini oluşturmasını mümkün kılar Kimyasal bağın doğasını anlamak.
"Anlamak ve daha sonra hatırlamak" ilkesi üzerine çalışmak, paradoks alımını uygulamak ve derslerde sorunlu durumlar oluşturmak, sadece iyi öğrenme sonuçları alamaz, aynı zamanda en karmaşık soyutların bile anlaşılmasını sağlamak için Kavramlar ve tanımlar.
Ders 2.
Metallerin Bileşik Atomları
metal olmayanlarla
İçin Ödevini kontrol etme Atomların bileşiğinin görsel bir görüntüsünün iki versiyonunu molekül içine karşılaştırmayı öneriyorum.
Görüntü oluşumu molekülleri için seçenekler
M o l k a l a n a r 2
Seçenek 1.
Bir kimyasal elemanın atomları bağlı.
Elektrikli manastır atomları aynıdır.
Değerlik elektronlarının yer değiştirmeleri gerçekleşmez.
Florlu akıcı molekülün n o ile nasıl oluşturulur.
Seçenek 2.
Aynı atomların değerlik elektronlarını eşleştirme
Flor Atomlarının Değerlik Elektronlarını Gösteriyoruz:
Eşsiz flor atomlarının değerlik elektronları, simetri ekseni üzerindeki molekül şemasında gösterilen ortak bir elektron çifti oluşturdu. Değerlik elektronlarının değişmediği için, f 2 molekülündeki florin atomlarının oksidasyonu derecesi sıfırdır.
Flor atomlarının bileşiğinin moleküle, ortak bir elektron çifti yardımıyla moleküle sonucu, her iki flüor atomunun tamamlanmış dış sekiz elektron seviyesidir.
Benzer şekilde, oksijen molekülü O 2 oluşumu göz önünde bulundurulur.
M o l K U L A KM D VE O 2
Seçenek 1.
Atomlar Yapısını Kullanma
Seçenek 2.
Aynı atomların değerlik elektronlarının balık tutması
A l o l a n a n a n a n a r o
Seçenek 1.
Atomlar Yapısını Kullanma
Daha elektronegatif bir klorin atomu, bir değerlik elektronunu hidrojen atomundan kaydırdı. Koşullu ücretler atomlarda meydana geldi: hidrojen atomunun oksidasyonu derecesi +1, klorin -1 atomunun oksidasyonu derecesidir.
HCL molekülündeki atomların bileşiği sonucu olarak, hidrojen atomu "kayboldu" (şemaya göre) değerlik elektronu ve klorin atomu dış enerji seviyesini sekiz elektrona tamamladı.
Seçenek 2.
Eşleştirme değerlik elektronları farklı atomlar
Hidrojen ve klor atomlarının eşleştirilmemiş değerlik elektronları, daha elektronegatif bir klorin atomuna kaydırılan ortak bir elektron çifti oluşturdu. Sonuç olarak, atomlarda koşullu şarjlar oluşturulmuştur: hidrojen atomunun oksidasyonu derecesi +1, klorin -1 atomunun oksidasyonu derecesidir.
Ortak bir elektron çifti kullanarak atomları bir moleküle bağlarken, harici enerji seviyeleri tamamlanır. Hidrojen atomunda, dış seviye iki elektron hale gelir, ancak daha elektronegatif bir klorin atomuna ve klorin atomunda - stabil sekiz elektronda kaydırılır.
Son örnekte durmasına izin verin - HCL molekülünün oluşumu. Hangi şema daha doğru ve neden? Öğrenciler önemli bir farkı fark eder. HCL molekülünün oluşumu sırasında atomik devrelerin kullanımı, valans elektronunun hidrojen atomundan daha elektronegatif bir klorin atomuna yer değiştirmesini içerir.
Elektrongativasyonun (diğer atomlardan valans elektronlarını diğer atomlardan geçiş için atomların özelliğini), tüm unsurlarda doğal olanların değişken derecelerine hatırlatıyorum.
Öğrenciler, HC1 oluşumundaki atom devrelerinin kullanımının, elektronların yer değiştirmesini daha elektronegatif bir elemana göstermeyi mümkün kılmaz. Değerlik elektronlarının görüntüsü, hidrolik çubuk molekülünün oluşumunu daha doğru bir şekilde açıklar. Hidrojen atomunun valence elektronunun, daha elektronegatif bir klorin atomunun değerlik elektronundaki bir önyargı (diyagramda - simetri ekseninden sapma) ilişkilidir. Sonuç olarak, her iki atom da belirli bir oksidasyon derecesi kazanır. Eşleşmemiş değerlik elektronları sadece ortak bir elektron çifti bir moleküle bağlı, ancak her iki atomun dış enerji seviyelerini de tamamlamıştır. Atomların F2 ve 2 moleküllerinin oluşum şemaları da değerlik elektronları puanla çizildiğinde daha netdir.
Ana sorusu ile önceki dersin örneğine göre "formüller nereden geliyor?" Öğrenciler soruyu cevaplamaya davet edilir: "Neden NaCl Formula Tuzu?"
Bir N ve E X L O R ve D ve N ve T P ve I NACL'DAN HAKKINDA B R A Z O
Öğrenciler aşağıdaki şemayı oluşturur:
Konuşurum: Sodyum - Eleman IA alt grubu, bir valans elektronuna sahiptir, bu nedenle bir metaldir; Klor - VIIA alt grubunun unsuru, yedi değerlik elektronu vardır, bu nedenle metal değildir; Sodyum klorürde, sodyum atomunun verimi klorin atomuna kaydırılacaktır.
Guys'a soruyorum: Bu şemada her şey doğru mu? NaCl molekülündeki sodyum ve klorin atomlarının bağlantısının nesidir?
Öğrenciler yanıtlar: NaCl molekülündeki atomların bileşiğinin sonucu, klorin atomunun ve sodyum atomunun iki elektron görünümünün stabil bir sekiz elektron dış seviyesinin oluşumuydu. Paradox: Harici üçüncü enerji seviyesindeki iki değerlik elektronu hiçbir şey için sodyumun atomu! (Bir sodyum atom şemasıyla çalışıyoruz.)
Bu, sodyum atomunun klorin atomu ile bağlanmak için "kârsız" olduğu ve NaCl bileşiklerinin doğada olmaması gerektiği anlamına gelir. Bununla birlikte, öğrenciler coğrafya ve biyoloji kurslarından, gezegendeki aşçı tuzu prevalansı ve canlı organizmaların hayatındaki rolüdür.
Mevcut paradoksal durumdan nasıl bir çıkış yolu bulmak için?
Sodyum ve klor atomları şemaları ile çalışıyoruz ve öğrenciler, sodyum atomunun olumlu bir şekilde parçalanmamasını ve değerlik elektronunu klorin atomunda verdiğini tahmin ediyoruz. Daha sonra sodyum atomu ikinci dış - antishemis - enerji seviyesi tamamlanacaktır. Klor atomunda, dış enerji seviyesi de sekiz elektron olacaktır:
Sonuçlandırıyoruz: az sayıda değerlik elektronuna sahip bir metalin atomları, valans elektronlarını metal olmayan atomlara vermesi avantajlıdır. Sonuç olarak, metal atomlar elektronite edilebilirliğe sahip değildir.
Aksine'nin valans elektronunun "Capture Capture" nı olmayan atom - kare bir braket tarafından tanıtmayı öneriyorum.
Değerlik elektronlarının görüntüsünde, metal ve metal olmayan atomların bileşiğinin diyagramının noktaları şöyle görünecektir:
Değerlik elektronunun metal atomundan (sodyum) nemetalla (klorin) atomlarına aktarıldığında, atomların iyonlara dönüştüğünde öğrencilerin dikkatini çekiyorum.
İyonlar - atomların iletim veya elektronların eklenmesi sonucu dönüştürüldüğü tahsil edilen parçacıklar.
İyon ve oksidasyon derecelerinin suçlanmasının işaretleri ve değerleri ve tasarımdaki fark aşağıdaki gibidir:
1 –1
Na, cl - için oksidasyon dereceleri,
NA +, CL - - iyonların ücretleri için.
H hakkında b r a z o v a n e n a n a n a k ğ ı n ve ben caf 2
Kalsiyum - Eleman IIA alt grubu, iki değerli elektron var, bu bir metaldir. Kalsiyum atomu, kendi valans elektronlarını bir florin - Metalo, elektronik unsurun kendisi verir.
Şemada, atomların eşleşmemiş değerlik elektronlarına sahibiz, böylece birbirlerini "gördüler" ve oluşturabildiler. elektronik çiftler:
Kalsiyum ve florin atomlarının CAF 2 bağlantısına bağlanması, enerjisel olarak faydalıdır. Sonuç olarak, her iki atom da sekiz elektronlu enerji seviyesine sahiptir: florin harici bir enerji seviyesidir ve kalsiyum öngörüdür. Atomlarda elektron transferinin şematik bir gösterimi (redoks reaksiyonları incelendiğinde yararlı):
Öğrencilerin dikkatini çekiyorum, olumsuz yüklü elektronların pozitif yüklü bir atom çekirdeğine, rakipsizce şarj edilmiş iyonların elektrostatik çekiciliğin gücüyle tutulduğu öğrencilerin dikkatini çekiyorum.
İyonik bileşikler katıdır yüksek sıcaklıklar erime. Yaşamdan, öğrenciler bilinmektedir: Aşçı tuzunu birkaç saat boyunca seslendirebilirsiniz. Alev sıcaklığı gaz brülörü (~ 500 ° C), tuzları eritmek için yeterli değildir
(t. Pl (naCl) \u003d 800 ° C). Buradan: Sonuç: Yüklü parçacıklar (iyonlar) - iyon bağlantısı arasındaki ilişki çok dayanıklıdır.
Genelleştiriyoruz: Metal atomları (M) metal olmayan atomlarla (M) bağlandığında, yer değiştirme gerçekleşmez, ancak metal olmayan metal atomlarının değerlik elektronlarının geri dönüşü olmaz.
Aynı zamanda, elektron-etil atomları, şarj edilmiş parçacıklara dönüştürülür, bunların şarjı (metalde) ve takılı (metal olmayan) elektronların sayısıyla çakışır.
Böylece, iki dersin ilkinde, "oksidasyon derecesi" kavramı oluşturulur ve iyonik bileşiğin oluşumu ikincisinde açıklanmaktadır. Yeni kavramlar, teorik materyallerin daha fazla incelenmesi için iyi bir temel olarak hizmet edecektir: Kimyasal bağın oluşumu için mekanizmalar, maddelerin özelliklerinin bileşimlerinden ve yapılarından bağımlılığı, oksidatif reaksiyon reaksiyonlarının dikkate alınması.
Sonuç olarak, iki metodolojik tekniği karşılaştırmak istiyorum: Paradoks'u almak ve derste sorun durumlarının oluşturulmasını almak istiyorum.
Paradoksal durum, yeni bir malzeme çalışması sırasında mantıksal olarak oluşturulur. Ana artı güçlü duygular, şaşırtıcı öğrencilerdir. Sürpriz - hiç düşünmek için güçlü bir ivme. "İstemsiz ilgi, düşünmeyi aktive eder, düşünmeyi başarır ve soruyu çözmenin yollarını bulur.
Muhtemelen meslektaşlar, iade edecektir: Derste bir sorun durumunun oluşturulması aynıdır. Sağlar, ama her zaman değil! Kural olarak, yeni bir malzeme öğrenmeden önce bir öğretmen tarafından sorunlu bir sorun formüle edilmiştir ve tüm öğrencilerin çalışmamasını teşvik eder. Birçoğu anlaşılmaz kalır, bu sorunun geldiği ve neden, aslında çözülmesi gerekiyor. Paradoks'un alımı, yeni bir materyalin incelenmesi sırasında yaratılır, öğrencileri sorunu kendilerini formüle etmeye teşvik eder ve bu nedenle oluşumunun kökenlerini ve çözme ihtiyacı.
Paradox'un resepsiyonunun, derslerde öğrencilerin faaliyetlerini, araştırma becerilerinin ve yaratıcı yeteneklerin geliştirilmesini yeniden canlandırmanın en başarılı yolu olduğunu iddia ediyorum.