Химия - 8-9 класс

Прежде чем рассмотреть простейшие примеры образования ковалентной связи, договоримся валентные электроны атома обозначать точками вокруг символа этого атома, причем парой точек – неподеленные электронные пары и пары электронов ковалентной связи, а отдельными точками – неспаренные электроны. При таком обозначении валентная электронная конфигурация атома, например, фтора будет изображаться символом , а атома кислорода – . Построенные из таких символов формулы называются электронными формулами или формулами Льюиса (американский химик Гилберт Ньютон Льюис предложил их в 1916 году). По объему передаваемой информации электронные формулы относятся к группе структурных формул. Примеры образования атомами ковалентных связей:

3. Если связываемые атомы большие (r_o > 1А), то все они более или менее склонны отдавать свои электроны, а склонность принимать чужие электроны у них незначительна. Поэтому образовать между собой ионную связь эти большие атомы тоже не могут. Ковалентная связь между ними также оказывается невыгодной, так как электронная плотность в больших по размеру внешних электронных облаках незначительна. В этом случае при образовании из таких атомов химического вещества происходит обобществление валентных электронов всех связываемых атомов (валентные электроны становятся общими для всех атомов), и образуется металлический кристалл (или жидкость), в котором атомы связаны металлической связью.

Как определить, связи какого типа образуют атомы элементов в определенном веществе?

По положению элементов в естественной системе химических элементов, например:

1. Хлорид цезия CsCl. Атом цезия (IА группа) большой, легко отдает электрон, а атом хлора (VIIА группа) маленький и легко его принимает, следовательно, связь в хлориде цезия ионная.

2. Диоксид углерода CO₂. Атомы углерода (IVА группа) и кислорода (VIА группа) не сильно отличаются по размерам – оба маленькие. По склонности принимать электроны они отличаются незначительно, следовательно связь в молекуле CO₂ ковалентная.

3. Азот N₂. Простое вещество. Связываемые атомы одинаковые и при этом маленькие, следовательно, связь в молекуле азота ковалентная.

4. Кальций Са. Простое вещество. Связываемые атомы одинаковые и довольно большие, следовательно связь в кристалле кальция металлическая.

5. Барий-тетраалюминий BaAl₄. Атомы обоих элементов достаточно велики, особенно атомы бария, поэтому оба элемента склонны только отдавать электроны, следовательно, связь в этом соединении металлическая.

ИОННАЯ СВЯЗЬ, КОВАЛЕНТНАЯ СВЯЗЬ, МЕТАЛЛИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ, УСЛОВИЯ ИХ ОБРАЗОВАНИЯ.

1.Что является причиной соединения атомов и образования между ними химических связей?

2.Почему благородные газы состоят не из молекул, а из атомов?

3.Определите тип химической связи в бинарных соединениях: а) KF, K₂S, SF₄; б) MgO, Mg₂Ba, OF₂; в) Cu₂O, CaSe, SeO₂. 4.Определите тип химической связи в простых веществах: а) Na, P, Fe; б) S₈, F₂, P₄; в) Mg, Pb, Ar.

7.З. Ионы. Ионная связь

В предыдущем параграфе вы познакомились с ионами, которые образуются, когда отдельные атомы принимают или отдают электроны. В этом случае число протонов в атомном ядре перестает быть равным числу электронов в электронной оболочке, и химическая частица приобретает электрический заряд.

Но в состав иона может входить и не одно ядро, как в молекуле. Такой ион представляет собой единую систему, состоящую из нескольких атомных ядер и электронной оболочки. В отличие от молекулы общее число протонов в ядрах не равно общему числу электронов в электронной оболочке, отсюда – электрический заряд иона.

Ионы – заряженные аналоги атомов и молекул.

Какие бывают ионы? То есть, чем они могут различаться?

По числу атомных ядер ионы делятся на простые (или одноатомные), то есть содержащие одно ядро (например: K, O²), и сложные (или многоатомные), то есть содержащие несколько ядер (например: CO₃², [Fe(H₂O)₆]³). Простые ионы – заряженные аналоги атомов, а сложные – заряженные аналоги молекул.

По знаку заряда ионы делятся на катионы и анионы.

Катионы – положительно заряженные ионы Анионы – отрицательно заряженные ионы.

Примеры катионов: K(ион калия), Fe² (ион железа), NH₄ (ион аммония), [Cu(NH₃)₄]² (ион тетраамминмеди). Примеры анионов: Cl (хлорид-ион), N³ (нитрид-ион), PO₄³ (фосфат-ион), [Fe(CN)₆]⁴ (гексацианоферрат-ион).

По значению заряда ионы делятся на однозарядные (K, Cl, NH₄, NO₃ и т. п.), двухзарядные (Са², O², SО₄² и т. д.) трехзарядные (Аl³, РО₄³ и т. п.) и так далее.

Итак, ион РО₄³ мы назовем трехзарядным сложным анионом, а ион Са² – двухзарядным простым катионом.