Выполнение тестовых заданий

Известны ковалентная связь, ионная связь, металлическая связь, водородная связь. Типы кристаллических решеток — ионная, атомная, молекулярная.

Под химической связью понимаются электрические силы притяжения, удерживающие частицы друг около друга. Частицами могут быть атомы, ионы, молекулы.

Причиной образования химической связи между частицами является стремление системы к минимуму энергии. Энергия образующейся системы — химической связи — меньше энергии, которой обладают изолированные частицы. Идет выигрыш в энергии.

Среди частиц самые устойчивые те, у которых внешний энергетический уровень завершен. Благородные газы на внешнем энергетическом уровне имеют октет электронов, у Не — 2е^-. Таким образом, атомы, имеющие на внешнем энергетическом уровне меньше 8 электронов, стремятся приобрести структуру инертных газов, т. е. иметь октет электронов на внешнем энергетическом уровне.

Различают три случая образования химической связи. а) Между атомами элементов, электроотрицательность которых одинакова; б) Между атомами в металле, электроотрицательность которых также одинакова. 2. Между атомами элементов, электроотрицательность которых отличается, но не сильно. 3. Между атомами элементов, электроотрицательность которых резко отличается.   2. Ковалентная связь Химическая связь, возникающая в результате образования общих электронных пар, называют ковалентной связью. Она возникает между атомами неметаллов. (Например: H2, HCl, H2O). Н + Н →Н: Н – неполярная (между атомами одного элемента) Ковалентная химическая связь бывает полярной и неполярной Н + CI→ H: CI (между атомами неметаллов разных элементов) По степени смещённости общих электронных пар к одному из связанных ими атомов ковалентная связь может быть полярной и неполярной. Вспомним что такое электроотрицательность? Электроотрицательность (ЭО) - это свойство атомов одного элемента притягивать к себе электроны от атомов других элементов. Какой самый электроотрицательный химический элемент? Самый электроотрицательный элемент – фтор F Если связь образуется между двумя одинаковыми атомами или между атомами с одинаковым значением ЭО, то смещения общей электронной пары нет и такая связь носит название неполярной. КОВАЛЕНТНАЯ НЕПОЛЯРНАЯ СВЯЗЬ(КНС) - образуют атомы одного и того же химического элемента - неметалла (Например: H2, O2, О3). Механизм образования связи. (Составление электронных формул молекул простых веществ неметаллов) Число неспаренных электронов =8 – номер группы элемента Например, у серы число неспаренных электронов равно 8 – 6 = 2. Ковалентная связь – это химическая связь между атомами, осуществляемая при помощи общих электронных пар.. Электронная пара принадлежит в равной мере обоим атомам. Рассмотрим механизм образования молекулы хлора: Cl2 – кнс. Электронная схема образования молекулы Cl2: Структурная формула молекулы Cl2:. σ Cl – Cl, σ (p – p) - одинарная связь Образование молекулы водорода Атомы образуют связь, осуществляемую общей для них электронной парой, для достижения наиболее стабильной электронной конфигурации, которая может быть представлена следующим образом (электроны обозначены точками): Электронную пару можно обозначить черточкой:   Связь между двумя атомами образуется тогда, когда они приближаются друг к другу на расстояние, достаточное для того, чтобы электроны каждого из них оказались в пределах взаимодействия с ядром другого атома. КОВАЛЕНТНАЯ ПОЛЯРНАЯ СВЯЗЬ (КПС)- образуют атомы разных неметаллов, отличающихся по значениям электроотрицательности (Например: HCl, H2O). Механизм образования связи. Каждый атом неметалла отдает в общее пользование другому атому свои наружные не спаренные электроны. Образуются общие электронные пары. Общая электронная пара смещена к более электроотрицательному элементу. Рассмотрим механизм образования молекулы хлороводорода: НCl – кпс. Электронная схема образования молекулы НCl: Общая электронная пара смещена к хлору, как более электроотрицательному. Значит это ковалентная связь. Она образована атомами, электроотрицательности которых несильно отличаются, поэтому это ковалентная полярная связь. Структурная формула молекулы НCl: σ Н → Cl, σ (s – p) - одинарная связь σ, смещение электронной плотности в сторону более электроотрицательного атома хлора (→) Составление электронных формул молекул йодоводорода и воды: электронная формула молекулы йодоводорода, •• H •• J •• •• структурная формула молекулы йодоводорода. H → J электронная формула молекулы воды, •• H •• O •• •• H структурная формула молекулы воды. Н →О ↑ Н По степени смещенности общих электронных пар к одному из связанных ими атомов ковалентная связь может быть полярной и неполярной. При этом особую актуальность приобретает такое понятие как электроотрицательность. Вещества с ковалентной связью характеризуются кристаллической решеткой 2-х типов (демонстрирую модели кристаллических решеток алмаза, графита, иода): атомной (алмаз, графит), молекулярная (хлор, иод и др.) 3. Ионная связь. Химическую связь, возникающую между ионами (между металлами и неметаллами) называют ионной связью. При этом, поскольку заряд ядра атома имеет положительное значение, атом, который почти полностью отдал свои валентные электроны, превращается в положительно заряженную частицу — положительный ион, или катион. Атом, получивший электроны, превращается в отрицательно заряженную частицу — отрицательный ион, или анион: Ион — это одноатомная или многоатомная отрицательно либо положительно заряженная частица, в которую превращается атом в результате потери или присоединения электронов. Между разноименно заряженными ионами при их сближении возникают силы электростатического притяжения — положительно и отрицательно заряженные ионы сближаются, образуя молекулу вещества. Процесс присоединения электронов в ходе химических взаимодействий атомами с большей электроотрицательностью называется восстановлением, а процесс отдачи электронов атомами с меньшей электроотрицательностью — окислением. Схему образования ионной связи между атомами натрия и хлора можно представить следующим образом: Ионная химическая связь присутствует в оксидах, гидроксидах и гидридах щелочных и щелочноземельных металлов, в солях, а также в соединениях металлов с галогенами. Ионы могут быть как простыми (одноатомными): Cl–, Н+, Na+, так и сложными (многоатомными): NH4–. Заряд иона принято записывать вверху после знака химического элемента. Вначале записывается величина заряда, а затем его знак. Металлическая связь Между атомами металлов возникает особый вид химической связи, которая называется металлической. Образование этой связи обусловлено тремя особенностями строения атомов металлов: · на внешнем энергетическом уровне присутствуют 1—3 электрона (исключения: атомы олова и свинца (4 электрона), атомы сурьмы и висмута (5 электронов), атом полония (6 электронов)); · атом имеет сравнительно большой радиус; · атом имеет большое количество свободных орбиталей (например, у Na один валентный электрон располагается на 3-м энергетическом уровне, который имеет десять орбиталей (одну s-, три р- и пять d-орбиталей). При сближении атомов металлов происходит перекрытие их свободных орбиталей, и валентные электроны получают возможность перемещаться на близкие по значениям энергии орбитали соседних атомов. Атом, теряющий электрон, превращается в ион. Таким образом, в металле формируется совокупность электронов, свободно перемещающихся между ионами. Притягиваясь к положительным ионам металла, электроны восстанавливают их, а затем снова отрываются, переходя к другим ионам. Такой процесс превращения атомов в ионы и обратно происходит в металлах непрерывно. Частицы, из которых состоят металлы, называют атом-ионами. 4. Металлическая связь Металлическая связь — это связь, образующаяся между атом-ионами в металлах и сплавах посредством постоянного перемещения между ними валентных электронов:   Металлы (вещества с металлической связью) очень разнообразны по своим физическим свойствам. Среди них есть жидкость (Hg), очень мягкие (Na, K) и очень твердые металлы (W, Nb). Характерными физическими свойствами металлов является их высокая электропроводность (в отличие от полупроводников, уменьшается с ростом температуры), высокая теплоемкость и пластичность (у чистых металлов). В твердом состоянии почти все вещества состоят из кристаллов. По типу строения и типу химической связи кристаллы ("кристаллические решетки") делят на атомные (кристаллы немолекулярных веществ с ковалентной связью), ионные (кристаллы ионных веществ), молекулярные (кристаллы молекулярных веществ с ковалентной связью) и металлические (кристаллы веществ с металлической связью).