Образовательный портал. Образование / Химия / Конспект по химии виды химических связей. План лекции - Природа химической связи и её характеристики - Типы. I. Организационный момент

Конспект по химии виды химических связей. План лекции - Природа химической связи и её характеристики - Типы. I. Организационный момент

27.09.2018

«Химическая связь» - связывающих и разрыхляющих МО при комбинации атомных орбиталей s и s pz и pz px и px. Ионная связь. Неполярная ковалентная связь. Валентный угол образован воображаемыми линиями, соединяющими центры взаимодействующих атомов O Cl - Be - Cl H H ? = 180O ? = 104,5O. (2) Хим. св. обр-ся. Другие типы гибридизации.

Химическое связывание является одной из основных основ химии, которая объясняет другие концепции, такие как молекулы и реакции. Без этого ученые не смогли бы объяснить, почему атомы притягиваются друг к другу или как образуются продукты после химической реакции. Чтобы понять концепцию связи, нужно сначала знать основы атомной структуры.

Обычное содержит ядро, состоящее из протонов и нейтронов, причем электроны имеют определенные уровни энергии, вращающиеся вокруг ядра. В этом разделе основное внимание будет уделено этим электронам. Элементы отличаются друг от друга из-за их «электронного облака» или области, где электроны движутся вокруг ядра атома. Поскольку каждый элемент имеет отличное электронное облако, это определяет их химические свойства, а также степень их реактивности. При химическом связывании задействованы только валентные электроны, расположенные в самого внешнего энергетического уровня элемента.

«Менделеев» - Создание Менделеевым периодической системы элементов. Второй вариант системы элементов Менделеева. Митя много читал и многое черпал из книг. Рождение будущего гения. Женщина выдающегося ума и энергии. Точность Менделеева. Первый вариант системы элементов Менделеева. Поездка за границу. Попытки систематизации элементов до Менделеева.

Диаграммы Льюиса представляют собой графические представления элементов и их валентных электронов. Взаимозависимые электроны - это электроны, образующие самую внешнюю оболочку атома. На диаграмме Льюиса элемента символ элемента записывается в центре, а валентные электроны рисуются вокруг него как точки. Положение вытянутых валентных электронов не имеет значения. Таким образом, римская цифра группы соответствует числу валентных электронов элемента. Ниже представлено периодическое табличное представление числа валентных электронов.

«Жизнь и деятельность Менделеева» - Промышленность. Д. И. Менделеева (Москва) Благотворительный общественный фонд сохранения наследия Д.И.Менделеева "БОБЛОВО". Жизнь и деятельность Д.И.Менделеева. Общественные организации. 1907, 20 января (2 февраля) Д.И.Менделеев скончался от паралича сердца. Семья. Д.И.Менделеева (г. Омск).

Неиндитированные переходные металлы, лантаноиды и актиноиды более сложны с точки зрения различения количества валентных электронов, которые у них есть; однако в этом разделе вводится только склеивание, поэтому они не будут покрыты в этом устройстве. Чтобы нарисовать диаграммы левитов для молекулярных соединений или ионов, выполните следующие шаги.

Помните, что если есть два или более одного и того же элемента, то вам нужно удвоить или умножить, так как многие атомы имеют число валентных электронов. Следуйте номеру номера римской цифры, чтобы увидеть соответствующее количество валентных электронов для этого элемента.

«Виды химической связи» - O2. Cu. MgO. I.Выпишите формулы веществ: 1.с К.Н.С. 2.с К.П.С. 3. с И.С. К.Н.С. И.С. Кристаллические решетки. H2O. К.П.С. NaCl. N2. CO2. Определите вид химической связи. KCl. Br2. Какая из молекул соответствует схеме: A A ?

«Типы химических связей» - Атомный каркас обладает высокой прочностью. Ковалентная полярная связь образуется между атомами различных неметаллов. Водородная связь. Металлическая связь. Ионы. Ионная связь. Кристаллы твердые, тугоплавкие, без запаха, в воде нерастворимы. Вещества с молекулярной кристаллической решеткой. Если е - присоединяются – ион заряжается отрицательно.

Всего: 6 2 = 8 валентных электронов. Это связано с тем, что анионы имеют более высокое сродство к электрону. Большинство анионов состоят из неметаллов, которые обладают высокой электроотрицательностью. Знак означает, что молекула имеет общий начальный заряд, поэтому он должен пропускать один электрон. Катионы являются положительными и имеют слабую сродство к электрону. Они в основном состоят из металлов; их атомные радиусы больше, чем неметаллы. Это, следовательно, означает, что экранирование увеличивается, а электроны имеют меньшую склонность к притяжению к «экранированному» ядру.

«Жизнь Менделеева» - 1907, 20 января (2 февраля) Д.И.Менделеев скончался от паралича сердца. Жизнь и деятельность Д.И.Менделеева. 1834, 27 января (6 февраля) – родился Д.И.Менделеев в городе Тобольске, в Сибири. Семья. 9 августа 1850 - 20 июня 1855 время учебы в Главном Педагогическом институте. «Если не будешь знать имен, то умрет и познание вещей» К.Линей.

Из нашего примера вода является нейтральной молекулой, поэтому никакие электроны не нужно добавлять или вычитать из общей суммы. Начните с добавления одиночных связей ко всем возможным атомам, убедившись, что они следуют правилу октета. Наконец, если возможно, переставьте электронные пары в двойные или тройные связи. Большинство элементов соответствуют правилу октета при химическом связывании, что означает, что элемент должен иметь контакт с восемью валентными электронами в связи или точно заполнять его валентную оболочку.

Наличие всего восьми электронов гарантирует, что атом стабилен. Именно по этой причине благородные газы, валентная электронная оболочка из 8 электронов, являются химически инертными; они уже стабильны и, как правило, не нуждаются в передаче электронов при связывании с другим атомом, чтобы быть стабильными. С другой стороны, щелочные металлы имеют валентную электронную оболочку одного электрона. Поскольку они хотят завершить правило октета, они часто просто теряют один электрон. Это делает их вполне реактивными, потому что они могут легко пожертвовать этот электрон другим элементам.

Всего в теме 23 презентации

Знать: что такое химическая связь, её виды, особенности каждой из них.

Уметь: объяснить образование каждого вида связи с точки зрения единой природы химической связи, на основе электронного строения атома, определить каждый вид химической связи в веществах, решать задачи на ядерные реакции.

Некоторые элементы, являющиеся исключениями из правила октета, включают алюминий, фосфор, сера и ксенон. Водород и гелий следуют правилу дуэта, так как их валентная оболочка допускает только два электрона. Исключений из правила дуэта нет. водород и гелий всегда будут содержать максимум два электрона.

Ионное связывание - это процесс обмена электронами между двумя атомами. Это происходит между неметаллами и металлом. Ионное связывание также известно как процесс, в котором электроны «переносятся» друг в друга, потому что два атома имеют разные уровни сродства к электрону. На рисунке ниже ион ионов и ион хлора объединяются посредством ионного связывания. Это легко позволит более электроотрицательному атому хлора получить электрон, чтобы завершить третий уровень энергии.

Ход урока.

Актуализация знаний.

Проверочная работа, по 2 вариантам.

«Строение атома»

Вариант 1.

Сколько электронов в ионе Fe 2+

Составьте электронную конфигурацию соответствующую иону Р 5+

Сколько протонов, электронов и нейтронов в элементе № 38, 67, 73.

Сколько электронов максимально может находится на четвертом уровне.

На протяжении всего этого процесса перенос электрона приводит к выбросу энергии в атмосферу. Другим примером ионного связывания является структура кристаллической решетки, показанная выше. Ионы расположены таким образом, что они демонстрируют унифицированность и стойкость; физическая характеристика в кристаллах и твердых телах. Более того, в концепции под названием «море электронов» видно, что молекулярная структура металлов состоит из стабилизированных положительных ионов и «свободнотекущих» электронов, которые ткут между катионами.

Что такое изотопы.

Дать определение понятия «электронное облако»

Распределите электроны по квантовым ячейкам для элемента № 25.

«Строение атома»

Вариант 2.

Сколько электронов в ионе Сu 2+

Составьте электронную конфигурацию соответствующую иону Сl 3+

Сколько протонов, электронов и нейтронов в элементе № 35, 59, 81.

Это связано с металлическим свойством проводимости; проточные электроны пропускают через них электрический ток. Кроме того, это объясняет, почему сильные электролиты являются хорошими проводниками. Ионные связи легко ломаются водой, потому что полярность молекул воды защищает анионы от притяжения катионов. Поэтому ионные соединения легко диссоциируют в воде, и металлические свойства соединения позволяют проводить проводимость раствора.

Ковалентное связывание - это процесс разделения электронов между двумя атомами. Облигации обычно находятся между неметаллами и неметаллами. Поскольку их электроотрицательности находятся в широком диапазоне, электроны притягиваются и вытягиваются обеими атомами атома, что приводит к более сильному разрушению ковалентных связей.

Сколько электронов максимально может находится на третьем уровне.

Дать определение понятия «химический элемент»

Что такое р-элементы

Распределите электроны по квантовым ячейкам для элемента № 28.

Под химической связью понимают такое взаимодействие атомов, которое соединяет их в молекулы, ионы, радикалы, кристаллы.

Существует три типа ковалентных связей: одинарная, двойная и тройная облигации. Одинарная связь состоит из двух связанных электронов. Естественно, что двойная связь имеет 4 электрона, а тройная связь имеет 6 связанных электронов. Поскольку тройная связь будет иметь больше силы в сродстве к электрону, чем одинарная связь, притяжение к положительно заряженному ядру увеличивается, а это означает, что расстояние от ядра до электронов меньше. Проще говоря, чем больше связей или тем больше прочность связи, тем короче длина связи.

Изучение нового материала

Полярная ковалентная связь является процессом неравного распределения электронов. Он считается промежуточной средой между ионным связыванием и ковалентным связыванием. Это происходит из-за различий в значениях электроотрицательности двух атомов. Из-за этого более электроотрицательный атом будет привлекать и иметь более сильное тяговое усилие на электронах. Таким образом, электроны будут тратить больше времени на этот атом.

Образование между частицами химических связей приводит к уменьшению общего запаса энергии системы по сравнению с суммой энергий несвязанных атомов.

В образовании химической связи могут принимать участие:

1) неспаренные электроны атома;

2) пара валентных электронов, находящихся на одной орбитали;

3) вакантная орбиталь

Вышеприведенные символы указывают на то, что на стороне флюида он слегка отрицателен, а водородная сторона слегка положительна. Полярность - это конкурирующие силы между двумя атомами для электронов. Он также известен как полярная ковалентная связь. Молекула полярна, когда электроны притягиваются к более электроотрицательному атому из-за его большей сродства к электрону. Неполярная молекула представляет собой связь между двумя одинаковыми атомами. Они являются идеальным примером ковалентной связи.

Некоторые примеры - газообразный азот, газообразный кислород и газообразный водород. Мы уже говорили о валентных электронах и о том, как валентные электроны важны для определения химической реактивности разных типов. Так же, как напоминание об атомах, которые имеют неполную валентную оболочку, например, если это атом с одним электроном в его первая оболочка, этот атом не стабилен, и он хочет сделать все возможное, чтобы стабилизировать свою энергию. Существуют три разных способа, которыми атом может попытаться создать полный уровень валентности.

МЕТАЛЛИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ

Рассмотрение различных типов химических связей начнем с простых веществ, а именно с металлов. Несмотря на многообразие металлов и сплавов, все они обладают одинаковым и специфическим видом химической связи, которую так и называют – металлической.

С точки зрения строения атома большинство металлов характеризуется небольшим числом электронов на внешнем энергетическом уровне, т.е. число вакантных орбиталей у них значительно больше числа валентных электронов.

Эта стратегия совместного использования - это то, о чем мы сегодня поговорим. Когда атом взаимодействует с другим атомом, он образует так называемую химическую связь. Это взаимодействие, эта химическая связь соединяет два атома вместе во что-то, называемое молекулой.

Теперь мы будем говорить о ковалентных связях, а это означает, что атомы собираются обмениваться электронами. Ковалентные связи - очень сильные связи. Они очень важны в биологии, потому что они очень стабильны и потому что большинство биологических молекул сделанные с ковалентными связями. Эти биологические молекулы тогда очень стабильны.

Все металлы в твердом состоянии имеют металлическую кристаллическую решетку . При её образовании атомы сближаются до такой степени, что их вакантные орбитали начинают перекрываться. Валентный электрон при этом может относительно свободно перемещаться с орбитали своего атома на свободную и близкую по энергии орбиталь соседних атомов. Потеряв электрон, исходный атом теряет свою электронейтральность и превращается в катион:

Таким образом, атомы с более чем одним валентным электроном, например, берут углерод. У углерода есть четыре валентных электрона, поэтому он имеет возможность образовывать четыре разные ковалентные связи. Водород в основном разделяет электроны, поэтому он имеет два валентных электрона.

И, у атома углерода, вместо четырех, теперь имеется восемь валентных электронов. Как углерод, так и водород стабилизировали свои валентные уровни путем разделения электронов. Вместо точечного представления связь между этими атомами часто сокращается с помощью линии.

М 0 – ne- ↔ Мn+.

Атом ↔ катион

Связь в металлах и сплавах, обусловленная взаимодействием относительно свободных электронов с катионами в узлах кристаллической решетки, называют металлической.

При внесении металла в электрическое поле движение электронов из хаотического становится направленным, что и обусловливает электропроводность металлов.

Теперь, поскольку углерод имеет четыре валентных электрона, он может образовывать четыре разные связи. Возможно сформировать множественные связи с одним и тем же атомом-партнером, если этот атом также имеет достаточно валентных электронов, чтобы это произошло.

Примером двойной связи было бы, если бы у меня было два атома кислорода. Эти два атома кислорода могут разделять четыре электрона между двумя атомами, образуя молекулу кислорода. Это кислород, который мы дышим в воздухе и который удерживает нас в живых.

Мы можем иметь тройную связь и что три атома электронов или шесть электронов разделены между двумя атомами. Азотный газ, который находится в атмосфере, представляет собой молекулу, в которой два атома азота соединены тройным путем. Одна из последних замечательных замечаний в отношении ковалентных связей заключается в том, что вы можете сделать некоторые прогнозы о том, как будет выглядеть молекула. Длина связи предсказуема, поэтому расстояние между этими двумя атомами всегда будет таким же, пока оно Эти два атома.

Металлическая связь характеризуется ненаправленностью . Это означает, что в кристалле невозможно выделить пару атомов, связанных только друг с другом. Каждый атом в равной мере связан со всеми своими соседями по узлам кристаллической решетки. Вторая характеристика металлической связи – ненасыщенность. Понятие валентности по отношению к металлам в простых веществах неприменимо.

Особый тип связи в металлах и сплавах определяет все их общие свойства : электропроводность, теплопроводность, пластичность, металлический блеск.

ИОННАЯ СВЯЗЬ

В соединениях металлов с неметаллами атомы металла избавляются от валентных электронов, обнажая внутренний заполненный электронный слой, превращаясь при этом в катионы:

М 0 – ne- = Мn+.

Атомы неметаллов Э присоединяют электроны металлов, достраивая свою электронную оболочку до устойчивого октета:

Э 0 + me- = Эm -.

Атомы неметалла при этом превращаются в анионы . Между ионами возникает электростатическое притяжение, которое и обусловливает химическую связь в веществе.

Химическая связь между катионами и анионами, обусловленная их взаимным притяжением, называется ионной.

Вещества с ионным типом связи в твердом состоянии имеют кристаллическую структуру. В узлах кристаллической решетки находятся катионы и анионы, поэтому такую решетку также называют ионной. Вещества с ионной кристаллической решеткой обычно нелетучи, тугоплавки, хрупки, многие растворимы в полярных растворителях (вода, спирты).

Ионная связь, как и металлическая, характеризуется ненаправленностью. Ионная связь также характеризуется ненасыщенностью, каждый ион будет электростатически связан со всеми окружающими его ионами противоположного заряда, сила такого взаимодействия зависит от расстояния между ними и их заряда.

Ионная связь является достаточно прочной. Энергия ионной кристаллической решетки для большинства соединений составляет 600-750кДж/моль. Однако соединений с ионным типом связи весьма ограниченное количество. Это соли, щелочи, оксиды металлов IА и IIА (с кальция) подгрупп Периодической системы.

КОВАЛЕНТНАЯ СВЯЗЬ

Химическую связь между атомами, возникающую путем обобществления электронов с образованием общих электронных пар, называют ковалентной.

Образование общей электронной пары может происходить двумя способами.

При сближении двух атомов, имеющих неспаренные электроны, происходит взаимное проникновение соответствующих электронных орбиталей, их перекрывание. В месте перекрывания образуется так называемая электронная плотность, т.е. область пространства, где вероятность нахождения электрона значительно увеличивается. Область перекрывания условно считают общей электронной парой двух атомов. Такой механизм образования ковалентной связи называют обменным.

Ковалентную связь, образующуюся между атомами с одинаковой электроотрицательностью, называют неполярной.

Ковалентную химическую связь между атомами с различной электроотрицательностью, называют полярной.

Атомы способны образовывать также две или три общие электронные пары, например в молекулах азота или оксида углерода (IV).

Второй возможный механизм возникновения общей электронной пары рассмотрим на классическом примере образования катиона аммония. В молекуле аммиака каждый атом завершил свою электронную оболочку до конфигурации благородного газа: азот приобрел восемь (октет) электронов, атомы водорода получили в пользование по два электрона. При этом у азота имеется неподеленная пара электронов, за счет которой он может образовать четвертую химическую связь с частицей, обладающей вакантной орбиталью. В качестве такой частицы может выступить катион водорода Н+. При этом механизм возникновения четвертой связи N-Н иной. Атом азота , предоставивший для образования связи пару электронов, называют донором, а катион водорода, предоставляющий пустую орбиталь, - акцептором . Получившаяся при этом более сложная частица несет положительный заряд и называется катионом аммония. Такой механизм образования ковалентной связи называют донорно-акцепторным. Все четыре связи N-Н в катионе аммония абсолютно равноценны, невозможно различить, какая из них образована по донорно-акцепторному, а какие – по обменному механизму.

Поскольку в большинстве случаев валентные возможности атома исчерпываются при образовании октета (дублета) электронов, ковалентная связь характеризуется насыщаемостью.

В отличие от ионной и металлической связи, для ковалентной можно точно определить, какие именно атомы связаны друг с другом, как они взаимно расположены в пространстве. Следовательно, ковалентная связь обладает направленностью.

Вещества с ковалентным типом связи в твердом состоянии образуют кристаллические решетки двух типов: атомные и молекулярные.

Единая природа химической связи

Деление химической связи на типы носит условный характер.

Металлическая связь, обусловленная притяжением электронов и ионов металлов, носит некоторые признаки ковалентной, если принять во внимание перекрывание электронных орбиталей атомов. В образовании водородной связи, помимо электростатического притяжения, не последнюю роль играет донорно- акцепторный характер взаимодействия положительно поляризованного атома водорода с неподеленной электронной парой электроотрицательного неметалла.

Резкую границу между ионной и ковалентной полярной связью провести также невозможно. Более того, ионную связь можно рассматривать как крайне поляризованную ковалентную. Где же та грань, которая отделяет ионную связь от ковалентной полярной?

Отнести любую связь металл-неметалл к ионному типу нельзя. По мере увеличения числа валентных электронов у металлов суммарная прочность их связи с ядром усиливается, а способность к образованию ионных связей уменьшается. Например, алюминий с тремя электронами на внешнем энергетическом уровне даже с галогенами образует связи, имеющие заметную долю ковалентности. С другой стороны, уменьшение электроотрицательности неметалла также приводит к усилению ковалентного характера его связи даже с активным металлом.

Принято считать ионной химическую связь между атомами элементов, разность электроотрицательности которых больше или равна двум (по шкале Л. Полинга). Например, в оксиде натрия связь ионная (3,44 – 0,93 = 2,51), а в бромиде алюминия - ковалентная полярная (2,74-1,47=1,27).

В одном веществе могут встречаться различные типы связей. В щелочах, например,

связь между атомами кислорода и водорода - ковалентная полярная, а между катионом металла и гидроксид-анионом – ионная. В пероксиде натрия (Na2О2) два атома кислорода связаны друг с другом ковалентной неполярной связью, а с катионами натрия - ионная. Молекулы пропионовой кислоты (СН3-СН2-СООН) содержат ковалентные неполярные и ковалентные полярные связи, а между молекулами образуются прочные водородные связи.

Причиной единства всех типов и видов химических связей служит их одинаковая физическая природа- электронно-ядерное взаимодействие. Образование любой химической связи представляет собой результат взаимодействия электрических полей, создаваемых положительно заряженными ядрами и электронными оболочками атомов.

Материалы по теме:

Карта сайта