Kimyoviy bog'lanish va molekulyar tuzilish bo'limi uchun topshiriqlar. Kimyoviy bog'lanishning asosiy turlari

Kimyoviy bog'lanishning asosiy turlari.

Atomlar bir-biri bilan qo‘shilib oddiy va murakkab moddalar hosil qilishini bilasiz. Ushbu holatda, har xil turdagi kimyoviy bog'lanishlar: ionli, kovalent (qutbsiz va qutbli), metall va vodorod. Elementlar atomlarining eng muhim xususiyatlaridan biri ular o'rtasida qanday bog'lanish hosil bo'lishini aniqlaydi - ion yoki kovalent - bu elektronegativlik, ya'ni. birikmadagi atomlarning elektronlarni o'ziga jalb qilish qobiliyati.

Shartli miqdoriy aniqlash elektromanfiylik nisbiy elektromanfiylik shkalasi bilan beriladi.

Davrlarda elementlarning elektr manfiyligini oshirishga umumiy tendentsiya, guruhlarda esa ularning pasayishi kuzatiladi. Elektromanfiyligi bo'yicha elementlar bir qatorda joylashgan bo'lib, ular asosida turli davrlarda joylashgan elementlarning elektromanfiyliklarini solishtirish mumkin.

Kimyoviy bog'lanish turi elementlarning bog'lovchi atomlarining elektromanfiylik qiymatlaridagi farq qanchalik kattaligiga bog'liq. Bog'ni tashkil etuvchi elementlarning atomlari elektromanfiyligi jihatidan qanchalik farq qilsa, kimyoviy bog'lanish shunchalik qutbli bo'ladi. Kimyoviy bog'lanish turlari o'rtasida aniq chegara chizish mumkin emas. Ko'pgina birikmalarda kimyoviy bog'lanish turi oraliq; masalan, yuqori qutbli kovalent kimyoviy bog'lanish ionli bog'ga yaqin. Cheklovchi holatlarning qaysi biri bilan kimyoviy bog'lanish tabiatan yaqinroq bo'lishiga qarab, u ion yoki kovalent qutb bog'lanish deb ataladi.

Ion aloqasi.

Elektromanfiyligi bo'yicha bir-biridan keskin farq qiladigan atomlarning o'zaro ta'sirida ion bog'lanish hosil bo'ladi. Masalan, tipik metallar litiy (Li), natriy (Na), kaliy (K), kaltsiy (Ca), stronsiy (Sr), bor (Ba) tipik metall bo'lmaganlar, asosan, galogenlar bilan ionli bog'lanish hosil qiladi.

Ishqoriy metallar galogenidlaridan tashqari, ishqorlar va tuzlar kabi birikmalarda ion bog'lari ham hosil bo'ladi. Masalan, natriy gidroksid (NaOH) va natriy sulfatda (Na 2 SO 4) ion aloqalari faqat natriy va kislorod atomlari orasida mavjud (boshqa aloqalar kovalent qutbli).

Kovalent qutbsiz bog'lanish.

Elektromanfiyligi bir xil bo'lgan atomlar o'zaro ta'sirlashganda, kovalent qutbsiz aloqaga ega bo'lgan molekulalar hosil bo'ladi. Bunday bog`lanish quyidagi oddiy moddalar molekulalarida mavjud: H 2, F 2, Cl 2, O 2, N 2. Ushbu gazlardagi kimyoviy bog'lanishlar umumiy elektron juftlari bilan hosil bo'ladi, ya'ni. atomlar yaqinlashganda amalga oshiriladigan elektron-yadroviy o'zaro ta'sir tufayli tegishli elektron bulutlari bir-birining ustiga tushganda.

Moddalarning elektron formulalarini tuzishda shuni esda tutish kerakki, har bir umumiy elektron juftligi mos keladigan elektron bulutlarining bir-birining ustiga chiqishi natijasida ortib borayotgan elektron zichligining shartli tasviridir.

Kovalent qutbli aloqa.

Atomlarning o'zaro ta'sirida, ularning elektroretkanslari qiymatlari farq qiladi, lekin keskin emas, umumiy elektron juftining ko'proq elektronegativ atomga siljishi sodir bo'ladi. Bu noorganik va organik birikmalarda uchraydigan kimyoviy bog'lanishning eng keng tarqalgan turi.

Kovalent bog'lanishlar donor-akseptor mexanizmi orqali, masalan, gidroniy va ammoniy ionlarida hosil bo'lgan bog'larni to'liq o'z ichiga oladi.

Metall aloqa.

Nisbatan erkin elektronlarning metall ionlari bilan o'zaro ta'siri natijasida hosil bo'lgan bog'lanish metall bog'lanish deyiladi. Ushbu turdagi bog'lanish oddiy moddalar - metallar uchun xosdir.

Metall bog'lanish jarayonining mohiyati quyidagicha: metall atomlari osongina valentlik elektronlarini beradi va musbat zaryadlangan ionlarga aylanadi. Atomdan ajralgan nisbatan erkin elektronlar musbat metall ionlari orasida harakatlanadi. Ularning o'rtasida metall bog'lanish paydo bo'ladi, ya'ni elektronlar metallarning kristall panjarasining musbat ionlarini sementlashtirganga o'xshaydi.

Bir molekulaning vodorod atomlari va kuchli elektronegativ element atomlari o'rtasida hosil bo'ladigan bog'lanish(O, N, F) boshqa molekula vodorod bog'i deyiladi.

Savol tug'ilishi mumkin: nima uchun vodorod aynan shunday o'ziga xos kimyoviy bog'lanish hosil qiladi?

Buning sababi, vodorodning atom radiusi juda kichik. Bundan tashqari, o'zining yagona elektronini almashtirganda yoki butunlay voz kechganda, vodorod nisbatan yuqori musbat zaryadga ega bo'ladi, buning natijasida bir molekula vodorodi boshqa molekulalar tarkibiga kiradigan qisman manfiy zaryadga ega bo'lgan elektron manfiy elementlarning atomlari bilan o'zaro ta'sir qiladi. (HF, H2O, NH3) ...

Keling, ba'zi misollarni ko'rib chiqaylik. Biz odatda suvning tarkibini H 2 O kimyoviy formulasi bilan tasvirlaymiz. Biroq, bu butunlay to'g'ri emas. Suv tarkibini (H 2 O) n formulasi bilan belgilash to'g'riroq bo'ladi, bu erda n = 2,3,4 va hokazo. Bu alohida suv molekulalari vodorod bog'lari orqali bog'langanligi bilan izohlanadi.

Vodorod aloqasi odatda nuqtalar bilan belgilanadi. U ion yoki kovalent bog'lanishlardan ancha zaif, lekin oddiy molekulalararo o'zaro ta'sirlardan kuchliroqdir.

Vodorod aloqalarining mavjudligi haroratning pasayishi bilan suv hajmining oshishini tushuntiradi. Buning sababi shundaki, harorat pasayganda molekulalar kuchayadi va shuning uchun ularning "qadoqlash" zichligi pasayadi.

Organik kimyoni o'rganishda quyidagi savol tug'ildi: nima uchun spirtlarning qaynash nuqtalari tegishli uglevodorodlardan ancha yuqori? Bu alkogol molekulalari orasida vodorod aloqalarining ham hosil bo'lishi bilan izohlanadi.

Spirtlarning qaynash haroratining oshishi ularning molekulalarining kattalashishi tufayli ham sodir bo'ladi.

Vodorod aloqasi boshqa ko'plab organik birikmalar (fenollar, karboksilik kislotalar va boshqalar) uchun ham xosdir. Organik kimyo va umumiy biologiya kurslaridan ma’lumki, vodorod bog’ining mavjudligi oqsillarning ikkilamchi tuzilishini, DNK qo’sh spiralining tuzilishini, ya’ni komplementarlik hodisasini tushuntiradi.

2.1-misol. Elektron formulani yozing Cr barqaror oksidlanish holatlarida. Ushbu oksidlanish darajasidagi xrom birikmalariga misollar keltiring.

Yechim

Xrom quyidagi oksidlanish darajalari bilan tavsiflanadi: 0, +2, +3, +6.

Ushbu oksidlanish darajalarida xromning elektron formulalari quyidagicha:

Cr 0 1 s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 1 3d 5 ,

Cr +2 1 s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 4 ,

Cr +3 1 s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 3 ,

Cr +6 1 s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 .

Xromning nol oksidlanish darajasi oddiy moddada ham, karbonilda ham namoyon bo'ladi.

Oksidlanish darajasi +2 xrom Cr (OH) 2 gidroksidi, CrCl 2 tipidagi tuzlar va boshqalarda mavjud.

+3 oksidlanish darajasidagi xrom birikmasiga Cr 2 O 3 oksidi misol bo'la oladi. Bu oksidlanish darajasi xrom uchun eng keng tarqalgan.

Oksidlanish darajasi +6 CrO 3 oksidi, K 2 CrO 4 kabi xromatlar va boshqalarda namoyon bo'ladi.

2.2-misol. Valentlik bog’lanish (BC) usuli nuqtai nazaridan BH 3 molekulasining hosil bo’lishini ko’rsating.Bog’lanishda bog’lovchi atomlarning qanday orbitallari ishtirok etadi? Molekula qanday va nechta - yoki -bog'larni o'z ichiga oladi? Molekulada nechta bog' bor?

Molekulaning fazoviy tuzilishi qanday? Belgilangan birikmada (agar mavjud bo'lsa) markaziy atomning gibridlanish turi qanday? Bog'larning qutbliligiga va butun molekulaning qutbliligiga e'tibor bering.

Yechim

Bor va vodorod quyidagi elektron formulalarga ega:

1 N: 1 s 1

5V: 1 s 2 2s 2 2p 1

Qo'zg'atmagan holatda bor atomida bitta juftlashtirilmagan elektron mavjud. Uchta bog'lanish hosil bo'lishi uchun 2-ni bug'lash kerak s-ulardan birining 2 ga o'tishi bilan elektronlar R-orbital:

5V *: 1 s 2 2s 1 2p 2

2R

Uchta bir xil B - H aloqalarini hosil qilish uchun, bittasining gibridlanishi 2 s va ikkita 2 R-orbitallar - sp 2 - bir tekislikda bir-biriga nisbatan 120 ° burchak ostida joylashgan uchta gibrid orbitalning shakllanishi bilan gibridlanish:

Shakllangan gibrid orbitallar bilan ustma-ust tushadi s-uchta -bog' hosil bo'lgan vodorod atomining orbitallari:

BH 3 molekulasi tekis uchburchak tuzilishga ega.

B-H aloqalarining polaritesini aniqlash uchun B va H atomlarining OEO qiymatlarini solishtirish kerak; OEE (B) = 2,0; OEE (H) = 2,1. Vodorodning elektromanfiyligi kattaroq bo'lganligi sababli, B - H aloqasi qutbli bo'ladi. Biroq, umuman olganda, BH 3 molekulasi qutbga ega emas, chunki muntazam uchburchakning uchlariga yo'naltirilgan B - H aloqalarining qutblari o'zaro kompensatsiyalanadi.

Shunday qilib, BH 3 molekulasining shakllanishi o'z ichiga oladi s- H atomining orbitallari va sp Bor 2-gibrid orbitallar. BH 3 molekulasi qutbli emas, garchi u uchta qutbli -bog'larni o'z ichiga oladi va tekis uchburchak tuzilishga ega. Atom B shtatda sp 2 - duragaylash.

2.3-misol. Atomlarning nisbiy elektron manfiyligi qiymatlaridan foydalanib, HF, HCl, HBr, HI birikmalarini bog'lanishning ionligini oshirish tartibida joylashtiring. Elektron buluti tutashuvchi atomlarning qaysi biriga siljigan va nima uchun?

Yechim

Bog'lanishning ionlik darajasi atomlarning nisbiy elektronegativliklaridagi farq asosida baholanishi mumkin:

OEE: H - 2,1; F - 4; Cl - 3,0; Br 2.8; I - 2,5.

Aloqa: HF HCl HBr HI

EEO: 1,9 0,9 0,7 0,4

Shuning uchun bog'larning ionligini oshirish tartibida bu molekulalarni bir qatorda joylashtirish mumkin: HI - HBr - HCl - HF; kimyoviy bog'lanish hosil bo'lganda elektron zichligi ko'proq elektronegativ atomga o'tadi. Shuning uchun, HFda elektron zichligi F ga moyil bo'ladi; HCl da - Cl ga; HBr da - Br ga; HI da - I ga.

2.4-misol. Ko'rsatilgan kompleks birikmada barcha komponentlarning oksidlanish darajalarini aniqlang, kompleks hosil qiluvchi vositani, ligandlarni, tashqi va ichki sfera ionlarini va koordinatsion raqamini, kompleks hosil qiluvchining zaryadini ko'rsating.

Ushbu kompleks birikmaning dissotsilanish tenglamasini yozing. Ushbu birikmaga nom bering.

Bu erda kimyoviy bog'lanish va molekulyar tuzilish bo'limi uchun vazifalar to'plangan.

Masala 1. Natriy vodorod sulfat uchun grafik formulasini tuzing va molekuladagi kimyoviy bog lanish turlarini ko rsating: ion, kovalent, qutb, kovalent qutbsiz, koordinatsion, metall, vodorod.

Topshiriq 2. Ammoniy nitritning grafik formulasini tuzing va bu molekuladagi kimyoviy bog’lanish turlarini ko’rsating. Dissotsiatsiya paytida qanday (qanday) bog'lanishlar "uzilgan"ligini ko'rsating. Nima ekanligini tushuntiring ? Uning moddaning xossalariga ta'siriga misollar keltiring.

Yechim. Ammoniy nitrit - ionli bog'lanish

NH 4 NO 2 = NH 4 + + NO 2 -

N - H- kovalent-polyar bog'lanish

NH 4 + va NO 2 orasida - - ionli bog'lanish

Yechim. CH 3 Br — . Kovalent bog'lanish Elektromanfiylik qiymati yaqin yoki teng bo'lgan atomlar o'rtasida sodir bo'ladi. Ushbu bog'lanishni ikkita atom yadrolarining umumiy elektron juftiga elektrostatik tortishish sifatida ko'rish mumkin.

Ion birikmalaridan farqli o'laroq, kovalent birikmalarning molekulalari bir-biriga bog'langan "Molekulyar kuchlar", ular kimyoviy bog'lardan ancha zaifdir. Shu munosabat bilan kovalent bog'lanish xarakterlidir to'yinganlik - cheklangan miqdordagi ulanishlarning shakllanishi.

Ma'lumki, atom orbitallari fazoda ma'lum bir tarzda yo'naltirilgan, shuning uchun bog'lanish hosil bo'lganda, elektron bulutlarning ma'lum bir yo'nalishda bir-birining ustiga chiqishi sodir bo'ladi. Bular. kovalent bog'lanish xossasi sifatida amalga oshiriladi diqqat.

Yechim: Bir-birining ustiga tushadigan bulutlar, ularning shakllari har xil bo'lganligi sababli, turli yo'llar bilan paydo bo'lishi mumkin. Farqlash s-, p- va d-bog'lar.

Sigma - aloqa bulutlar atom yadrolaridan oʻtuvchi chiziq boʻylab bir-birining ustiga chiqishida hosil boʻladi.

Pi - ulanishlar bulutlar atomlar yadrolarini tutashtiruvchi chiziqning har ikki tomonida bir-birining ustiga chiqqanda yuzaga keladi.

Delta - ulanishlar parallel tekisliklarda joylashgan d - elektron bulutlarning barcha to'rtta pichoqlari bir-biriga yopishganda amalga oshiriladi.

Sigma - aloqa nisbatan bardoshli Pi - aloqa.

C 2 H 6 –sp 3 - gibridlanish.

C-C- s-bog'lanish (bir-biriga yopishgan 2sp 3 -2sp 3)

S - N- s-bog' (2sp 3-AO uglerod va 1s-AO vodorodning bir-birining ustiga chiqishi)

C 2 H 4 – sp 2 - gibridlanish.

Ikki tomonlama aloqa 2 turdagi aloqa mavjudligi bilan amalga oshiriladi - s- va p-bog'lar(u ikkita bir xil chiziq bilan tasvirlangan bo'lsa-da, ularning teng bo'lmagan qiymati har doim hisobga olinishi kerak). s-Bond sp 2 -gibridlangan orbitallarning markaziy qoplanishidan hosil bo'ladi va p aloqasi- qo'shni sp 2 - gibridlangan uglerod atomlarining p-orbitallari gulbarglarining lateral qoplamasi bilan. Etilen molekulasida bog'larning hosil bo'lishini quyidagi diagramma bilan ifodalash mumkin:

C = C- s-bog' (bir-biriga yopishgan 2sp 2 -2sp 2) va p-bog' (2pz-2pz)

S - N- s-bog' (2sp 2-AO uglerod va 1s-AO vodorodning bir-birining ustiga chiqishi)

C 2 H 2 — sp gibridlanishi

Uch tomonlama bog'lanish ikki sp-gibridlangan atomlar hosil qilgan s- va ikkita p-bog'larning birikmasi orqali amalga oshiriladi.

s-Bond qo'shni uglerod atomlarining sp-gibridlangan orbitallarining markaziy qoplanishidan kelib chiqadi; p-bog'lar gulbarglarning lateral qoplanishi bilan hosil bo'ladi py-orbitallar va pz-orbitallar. H – C≡C – H atsetilen molekulasida bog’larning hosil bo’lishini diagramma sifatida tasvirlash mumkin:

C≡C- s-bog'lanish (2sp-2sp qoplamasi);

π -ulanish (2ry-2ry);

π -ulanish (2pz-2pz);

S - N- s-bog' (2sp-AO uglerod va 1s-AO vodorodning bir-birining ustiga chiqishi).

Masala 5. Qanday molekulalararo o'zaro ta'sir kuchlari dipol-dipol (orientatsion), induktiv va dispersiv deb ataladi? Ushbu kuchlarning mohiyatini tushuntiring. H 2 O, HBr, Ar, N 2, NH 3 moddalarining har birida molekulalararo o'zaro ta'sirning ustun kuchlari tabiati qanday?

Yechish: Molekulalar orasida bo'lishi mumkin elektrostatik o'zaro ta'sir... Eng ko'p qirrali - tarqatuvchi beri bu molekulalarning bir lahzali mikrodipollari tufayli bir-biri bilan o'zaro ta'siridan kelib chiqadi. Ularning turli molekulalarda bir vaqtning o'zida paydo bo'lishi va yo'qolishi ularning jalb qilinishiga yordam beradi. Sinxronlik bo'lmasa, molekulalar itaradi.

Orientatsion shovqin qutbli molekulalar orasida paydo bo'ladi. Molekulaning qutbliligi qanchalik katta bo'lsa, ularning bir-biriga tortish kuchi shunchalik kuchli bo'ladi va shuning uchun orientatsion o'zaro ta'sir kuchayadi.

Induksion o'zaro ta'sir molekulalar ularning induktsiyalangan dipollari tufayli paydo bo'ladi. Ikki molekula uchrashganda - qutbli va qutbsiz, qutbsiz molekula deformatsiyalanadi, bu undagi dipolning paydo bo'lishiga yordam beradi. Induktsiyalangan dipol qutbli molekulani doimiy dipolga tortishga qodir. Induksion o'zaro ta'sir qancha ko'p bo'lsa, molekulaning elektr momenti va qutblanishi shunchalik muhim bo'ladi.

Har bir turdagi o'zaro ta'sirning nisbiy hissasi molekulalarning qutbliligi va qutblanishiga bog'liq. Shunday qilib, molekulaning qutbliligi qanchalik yuqori bo'lsa, orientatsiya kuchlarining roli shunchalik muhim bo'ladi; qutblanish qobiliyati qanchalik katta bo'lsa, dispersiya kuchlarining ta'siri shunchalik katta bo'ladi. Induksion kuchlar ikkala omilga ham bog'liq, lekin ularning o'zlari odatda ikkinchi darajali rol o'ynaydi.

Ushbu moddalardan orientatsiya va induksion o'zaro ta'sir qutbli molekulalarda - H 2 O va NH 3 da sodir bo'ladi. Dispersiyaning o'zaro ta'siri- qutbsiz va past qutbli molekulalarda - HBr, Ar, N 2

Masala 6. Ikki AO ning populyatsiyalar bilan o'zaro ta'sirida MO to'ldirishning ikkita sxemasini keltiring: a) elektron + elektron (1 + 1) va b) elektron + bo'sh orbital (1 + 0). Har bir atomning kovalentligini va bog'lanish tartibini aniqlang. Bog'lanish energiyasining chegaralari qanday? Vodorod molekulasi H 2 va molekulyar ionda ko'rsatilgan bog'lanishlardan qaysi biri?

Yechim:

a) Masalan, K 2 va Li 2 ni ko'rib chiqing. Muloqotni shakllantirishda ishtirok etadi s - orbitallar:

Aloqa tartibi:

b) Masalan, K 2 + va Li 2 + ni ko'rib chiqing. Muloqotni shakllantirishda ishtirok etadi s - orbitallar:

Aloqa tartibi:

Kovalentlik har bir atomda 1 ta.

Aloqa energiyasi valentlik elektronlar soniga bog'liq: elektronlar qancha kam bo'lsa, bog'lanish energiyasi shunchalik past bo'ladi. K 2 va Li 2 va K 2 + va Li 2 + da bog'lanish energiyasi 200-1000 kJ / mol oralig'ida yotadi.

N 2 molekulasida aloqa kabi elektron + elektron, a molekulyar ionda N 2 + — elektron + bo'sh orbital.

Masala 7. MO usulida NO molekulasining elektron konfiguratsiyasini keltiring. NO molekulasidan NO+ molekulyar ioniga o‘tishda magnit xossalari va bog‘lanish kuchi qanday o‘zgaradi?

Atomlar bir-biri bilan qoʻshilib oddiy va murakkab moddalar hosil qilishi mumkin. Bunda turli xil kimyoviy bog'lanishlar hosil bo'ladi: ionli, kovalent (qutbsiz va qutbli), metall.
Elementlar atomlarining ular o'rtasida qanday bog'lanish hosil bo'lishini aniqlaydigan eng muhim xususiyatlaridan biri bu elektronegativlikdir, ya'ni. birikmadagi atomlarning elektronlarni o'ziga jalb qilish qobiliyati.
Atom o'ziga elektronlarni qanchalik ko'p jalb qilsa, uning elektromanfiyligi shunchalik yuqori bo'ladi. Elektromanfiylik atomning kattaligiga va uning yadrosining zaryadiga bog'liq. Xuddi shu davrdagi elementlar atomlarining o'lchamlari yadro zaryadining oshishi bilan kamayadi. Buning sababi shundaki, atom yadrosining zaryadi elementdan elementga ortib boradi, elektron qatlamlar soni esa bir xil bo'lib qoladi. Bunda atom ixcham bo`lib, davr oxiriga kelib atomning o`lchami kichrayadi va elektronlarni yadro tomonidan tortish kuchi ortadi. Shuning uchun elementlarning davrdagi elektr manfiyligi ortadi.
Asosiy kichik guruhlarning elementlarida yadro zaryadlarining ko'payishi bilan elektron qatlamlar soni ham ortadi, shuning uchun atomlarning hajmi ortadi. Tashqi elektronlarning tortilishi kamayadi. Shuning uchun guruhdagi elementlarning elektr manfiyligi pasayadi.
Metall bo'lmagan elementlar eng yuqori elektronegativlikka ega: ftor, kislorod, azot va boshqalar. Metall elementlar kamroq elektronegativdir. Kaliy, natriy va kaltsiy kabi elementlar eng past elektronegativlikka ega. Elektromanfiylikning kamayish tartibida elementlarni bir qatorda joylashtirish mumkin:
F, O, N, Cl, Br, S, I, C, Se, P, H, B, Si, Cu. Fe, Zn. Al, Mg, Li, Ca, Na, K
Ftorning elektr manfiyligi shartli ravishda 4,0 ga teng; kaliyning elektromanfiyligi 0,8 ga teng.
Kimyoviy bog'lanish turi elementlarning bog'lovchi atomlarining elektromanfiylik qiymatlaridagi farq qanchalik kattaligiga bog'liq. Bog'ni tashkil etuvchi elementlarning atomlari elektromanfiyligi jihatidan qanchalik farq qilsa, kimyoviy bog'lanish shunchalik qutbli bo'ladi.
1. Ion bog`lanish atomlarning o`zaro ta`siridan hosil bo`lib, ular bir-biridan elektromanfiyligi bilan keskin farqlanadi. Masalan, tipik metallar litiy (Li), natriy (Na), kaliy (K), kaltsiy (Ca), stronsiy (Sr), bariy (Ba) tipik metall bo'lmaganlar bilan ionli bog' hosil qiladi. Bunday holda, u musbat zaryadli metall ionini va manfiy zaryadli metall bo'lmagan ionni hosil qiladi.
2. Kovalent - metall bo'lmaganlar atomlari orasidagi bog'lanish, buning natijasida umumiy elektron juftlar hosil bo'ladi.
Qutbsiz va qutbli kovalent aloqalarni farqlang.
Elektromanfiyligi bir xil bo'lgan atomlar o'zaro ta'sirlashganda, kovalent qutbsiz aloqaga ega bo'lgan molekulalar hosil bo'ladi. Bunday bog'lanish oddiy moddalar molekulalarida mavjud: vodorod, kislorod, azot, xlor va boshqalar. Bulardagi kimyoviy bog'lanishlar umumiy elektron juftlar orqali hosil bo'ladi, ya'ni. atomlar bir-biriga yaqinlashganda elektron-yadroviy o'zaro ta'sir tufayli mos keladigan elektron bulutlari bir-biriga yopishganda.
Atomlar o'zaro ta'sirlashganda, ularning elektromanfiylik qiymatlari keskin farq qilmaydi, ammo umumiy elektron jufti ko'proq elektronegativ atomga o'tadi va kovalent qutbli bog'lanish hosil bo'ladi. Bunday holda, qisman to'lovlar shakllanadi. Bu noorganik va organik birikmalarda uchraydigan kimyoviy bog'lanishning eng keng tarqalgan turi.
3. Metall - nisbatan erkin elektronlarning metall ionlari bilan o'zaro ta'siri natijasida hosil bo'lgan bog'lanish. Ushbu turdagi bog'lanish oddiy moddalar - metallar va ularning qotishmalariga xosdir. Metall bog'lanish jarayonining mohiyati quyidagicha: metall atomlari osongina valentlik elektronlarini beradi va musbat zaryadlangan ionlarga aylanadi. Atomdan ajralgan nisbatan erkin elektronlar musbat metall ionlari orasida harakatlanadi. Ularning o'rtasida metall aloqa paydo bo'ladi.
Kimyoviy bog'lanish turlari o'rtasida aniq chegara chizish mumkin emas. Ko'pgina birikmalarda kimyoviy bog'lanish turi oraliq; masalan, yuqori qutbli kovalent kimyoviy bog'lanish ionli bog'ga yaqin. Cheklovchi holatlarning qaysi biriga kimyoviy bog'lanish tabiatan yaqinroq bo'lishiga qarab, u ionli yoki kovalent qutbli bog'lanish deb ataladi.

SHAHAR TA'LIM MASSASI

"BRYANSK № 63 O'RTA TA'LIM MAKTABI"

MUVOFIQ QO'LLANISH MATERIAL

"KIMYOVIY ALOQA"

kimyo

8-sinf

Kimyo o'qituvchisi

MBOU SOSH № 63, Bryansk

Gaidukova Aleksandra Pavlovna

Kimyoviy bog'lanish. Kimyoviy bog'lanishning asosiy turlari.

Eslab qoling!

Elektromanfiylik nima? Bir davr ichida elementlarning elektron manfiyligi qanday o'zgaradi? Asosiy kichik guruhlarda elementlarning elektron manfiyligi qanday o'zgaradi?

Bajar! 1-mashq. Ikki kimyoviy elementdan qaysi biri ko'proq EOga ega. Iltimos, javobingizni belgilang. a) Mg va Sr; b) S va Si; c) C va F; d) N va As; e) K va Fr
Vazifa 2. Ikki elementdan qaysi biri boshqa atomlardan elektronlarni jalb qilish qobiliyatiga ega ekanligini aniqlang. Iltimos, javobingizni belgilang. a) Na P; b) O va Se; c) Cl va Rb; d) Ca va Ba; e) Cs va Al
Topshiriq 3... EO qiymati bir xil bo'lgan bir nechta elementlarni ko'rsating: Li - K; F - Br; Cl - Cl; Na - Cl Tashrif qiling! Kimyoviy bog'lanish- barqaror tuzilmalar (molekulalar, ionlar, kristallar) hosil bo'lishiga olib keladigan kimyoviy elementlar atomlarining bunday o'zaro ta'siri.

Kimyoviy bog'lanish turlari

Kovalent bog'lanish... Bu metall bo'lmagan elementlarning atomlari orasida sodir bo'ladi. Kovalent bog'lanishning ikki turi mavjud: a) kovalent qutbsiz bir xil EO qiymatiga ega bo'lgan metall bo'lmagan elementlarning atomlari o'rtasida bog'lanish paydo bo'ladi; b) kovalent qutbli turli EO qiymatlari bo'lgan metall bo'lmagan elementlarning atomlari o'rtasida bog'lanish paydo bo'ladi. Ion aloqasi... Bu metall element va metall bo'lmagan element atomlari o'rtasida sodir bo'ladi, ularning EO qiymatlari keskin farq qiladi. Metall aloqa... U ma'lum bir metall atomlari orasida sodir bo'ladi. Vodorod aloqasi... O'rtasida paydo bo'ladi vodorod atomi bitta molekula va ko'proq elektronegativ element boshqa molekula .

Bajar! Vazifa 4. Daftarga “Kimyoviy bog’lanish turlari” diagrammasini tuzing.Vazifa 5. 1-jadvalni to'ldiring va har bir birikmadagi kimyoviy bog'lanish turi haqida xulosa chiqaring.*sm. qo'shni tomonda 1-jadval

Vazifa 6. Variant I). Formulalari berilgan birikmalardagi kimyoviy bog‘lanish turini aniqlang: SO 3 _________________________________________

ClF 3 ___________________________________________________

Br 2 _________________________________________

(H 2 O) 3 _______________________________________

CaCl 2 ________________________________________________

Cu__________________________________________

Topshiriq 7... (Agar ishtirok etsangiz, ushbu topshiriqni bajaring II variant). Formulalari berilgan birikmalardagi kimyoviy bog'lanish turini aniqlang: N 2 _________________________________________

CO 2 ______________________________________

KI__________________________________________

(NH 3) 2 _______________________________________

HBr_____________________________________________________

Mg__________________________________________

O'qituvchining baholashi

Kovalent kimyoviy bog'lanish

Eslab qoling!

Kimyoviy bog'lanish nima? Kimyoviy bog‘lanishning barcha turlarini sanab o‘ting. Qanday kimyoviy bog'lanish kovalent deb ataladi? Kovalent kimyoviy bog'lanishning ikki turini ayting. Ularga ta'riflar bering.

Bajar! 1-mashq. Quyidagi moddalar formulalaridan kovalent qutbli aloqaga ega birikmalar formulalarini yozing: C O 2, PH 3, H 2, OF 2, O 2, CuO, NH 3

Topshiriq 2... Quyidagi moddalar formulalaridan kovalent qutbsiz bog'lanishga ega bo'lgan birikmalarning formulalarini yozing: I 2; HCl, O 2, NH 3, H 2 O, N 2, Cl 2, Ag.
____________________________________________________________________ Tashrif qiling! Kovalent kimyoviy bog'lanish - bu bir yoki bir nechta umumiy elektron juftlarning hosil bo'lishi natijasida metall bo'lmagan elementlarning atomlari o'rtasida yuzaga keladigan bog'lanishdir. Atomlar orasidagi elektron juftliklar har bir atomning juftlanmagan elektronlarini birlashtirish orqali hosil bo'ladi. Metall bo'lmagan atomdagi juftlanmagan elektronlar soni ( VA - VIIA guruhi, IVA - hayajonlangan holatda) quyidagi formula yordamida hisoblanishi mumkin:

Ulanmaganlar soni e = 8 - N G ,

bu erda N g - element joylashgan guruhning soni

Bajar! Vazifa 3. Jadvalni to'ldiring:

Metall bo'lmagan element

Tadqiqotda davom eting!

Kovalent qutbsiz bog'lanishning hosil bo'lish mexanizmi

Keling, vodorod molekulasi misolida kovalent qutbsiz bog'lanishning hosil bo'lish mexanizmini ko'rib chiqaylik. H 2. (Vodorod molekulasida nega kovalent qutbsiz bog'lanish mavjudligini tushuntiring?). H 2 molekulasi ikkita vodorod atomini o'z ichiga oladi: H va H. Har bir atomning tuzilishi uchun elektron-grafik formulalarni tuzing:

N N

Siz tuzgan elektron-grafik formulalardan ko'rinib turibdiki, har bir vodorod atomidagi juftlanmagan elektronlar soni ________. Har bir atomning juftlanmagan elektronlarini to'lqinli chiziq bilan ulang. Endi sizda vodorod molekulasida kovalent qutbsiz bog‘lanish hosil bo‘lishining sxematik tasviri mavjud.

Xulosa qiling! Har bir vodorod atomida _____ energiya darajasida joylashgan ______ juftlanmagan elektron mavjud. Bu energiya darajasida faqat ikkita elektron bo'lishi mumkin. Shuning uchun vodorod atomiga energiya darajasini yakunlash uchun yana ______ elektron kerak. Kimyoviy bog'lanish jarayonida vodorod atomlari o'rtasida har bir vodorod atomiga teng ravishda tegishli bo'lgan umumiy elektron juftlik hosil bo'ladi. Natijada, har bir atomda ______ elektron mavjud. Ikkala vodorod atomi ham bir xil EO qiymatiga ega bo'lganligi sababli, umumiy elektron juftligi hech qanday atom tomon siljimaydi. Shuning uchun bu turdagi bog'lanish kovalent deb ataladi qutbsiz aloqa. Elektron sxema vodorod molekulasida kovalent qutbsiz bog'lanishning hosil bo'lishi quyidagicha ko'rinadi:

N . + . N N : N.Agar siz umumiy elektron juftlikni bar bilan almashtirsangiz, siz molekulaning strukturaviy formulasini olasiz: H - H. Agar bir nechta umumiy elektron juftlik mavjud bo'lsa, har bir juft chiziq bilan almashtiriladi.

Bajar!

Topshiriq 4... Molekulalarda kovalent qutbsiz bog'lanishning hosil bo'lish mexanizmini tasvirlang Cl 2, O 2 elektron grafik, elektron va tizimli formulalar yordamida. Diagrammalar yonida: a) har bir atomning juftlanmagan elektronlari soni; b) har bir atomning tashqi sathidagi elektronlar soni; v) har bir molekuladagi umumiy elektron juftlar soni.

4-toza sahifada topshiriqni bajaring

Tadqiqotda davom eting!

Kovalent qutbli bog'lanishning hosil bo'lish mexanizmi

Keling, vodorod xlorid molekulasi misolida kovalent qutbsiz bog'lanishning hosil bo'lish mexanizmini ko'rib chiqaylik. HCl (Nima uchun vodorod xlorid molekulasida kovalent qutbli bog'lanish mavjudligini tushuntiring?). HCl molekulasi ikkita atomdan iborat: _____ va ______. Har bir atom tuzilishining elektron-grafik formulalarini tuzing:

Siz tuzgan formulalardan ko'rinib turibdiki, vodorod atomida _____ juftlashtirilmagan elektron, xlor atomida _____ juftlashtirilmagan elektron mavjud. Har bir atomning juftlanmagan elektronlarini to'lqinli chiziq bilan ulang. Endi sizda vodorod xlorid molekulasida kovalent maydon bog'lanishining sxematik tasviri mavjud.

Xulosa qiling! Vodorod atomida _____ energiya darajasida joylashgan ______ juftlanmagan elektron, xlor atomi esa ______ energiya darajasida joylashgan ______ juftlashtirilmagan elektronga ega. Shuning uchun vodorod atomi va xlor atomiga energiya darajasini yakunlash uchun yana ______ elektron kerak. Kimyoviy bog`lanish jarayonida vodorod atomlari o`rtasida ham vodorod atomiga, ham xlor atomiga tegishli umumiy elektron juftlik hosil bo`ladi. Natijada, har bir atom to'liq elektron qobiqga ega. Kovalent qutbli bog'lanish holatida umumiy elektron juftligi ko'proq elektronegativ element tomon siljiydi. Chunki ikkita atomdan, H va Cl, _______ atom eng yuqori EO ga ega, keyin umumiy elektron jufti _______ atom tomon siljiydi. Elektron sxema vodorod molekulasida kovalent qutbsiz bog'lanishning hosil bo'lishi quyidagicha ko'rinadi:

N . + . Cl  N : Cl ( elektron sxemada umumiy elektron jufti ko'proq EO atomiga yaqinroq tasvirlangan). Agar umumiy elektron juftini chiziqcha bilan almashtirsangiz, molekulaning strukturaviy formulasini olasiz: H - Cl ... Strukturaviy formulada umumiy elektron juftining siljishi o'q bilan ko'rsatilgan: HCl ... Elektron juftining siljishi natijasida molekuladagi har bir atom qisman zaryadga ega bo'ladi: vodorod - qisman musbat zaryad (elektron juftining siljishidan keyin uning "nafas olishi" osonroq), xlor - qisman. salbiy zaryad (u "qo'shimcha yuk" ni o'ziga tortadi), ya'ni ikkita "qutb" hosil bo'ladi. Shuning uchun bu turdagi bog'lanish kovalent deb ataladiqutbli aloqa.

P.S. Agar 1-atomning juftlanmagan elektronlari soni 2-atomning juftlashtirilmagan elektronlari sonidan koʻp boʻlsa, 2-atomni shunday sonda olish kerakki, juftlashtirilmagan elektronlar soni mos keladi.

Bajar!

Vazifa 5. Molekulalarda kovalent qutb bog`lanishning hosil bo`lish mexanizmini chizing HBr, H 2 S elektron grafik, elektron va tizimli formulalar yordamida. Diagrammalar yonida: a) har bir atomning juftlanmagan elektronlari soni; b) har bir atomning tashqi sathidagi elektronlar soni; v) umumiy elektron juftlari qaysi atom tomon siljiydi. Javobni tushuntiring.

Agar joy tor bo'lsa, foydalaning teskari tomon varaq.

O'qituvchining baholashi

Ion kimyoviy bog'lanish

Tashrif qiling!

Ion bog'lanish elektrostatik tortishish kuchlari tufayli ionlar o'rtasida paydo bo'ladigan kimyoviy bog'lanishdir.Yunus - atom tomonidan elektronlarni berish yoki biriktirish natijasida hosil bo'lgan zaryadlangan zarralar. Kimyoviy element atomlari elektronlarni faqat tashqi energiya darajasidan beradi va shunga mos ravishda ular elektronlarni tashqi energiya darajasiga ham qabul qiladilar. Agar kimyoviy element atomi elektronlardan voz kechsa, u musbat zaryadlangan ionga aylanadi (u "yuk"ini olib tashlaganidan "hursandman") Masalan: Na 0 - 1e Na + ... Musbat zaryadlangan ionlar deyiladikationlar ... Kationning zaryadi berilgan elektronlar soniga teng.(!Atomlar hammasidan metallar har doim faqat berib yuborish elektronlar va har doim aylanadikationlar !) Agar kimyoviy elementning atomi elektronlarni biriktirsa, u manfiy zaryadlangan ionga aylanadi (u "qo'shimcha yuk" oldi va shuning uchun "xafa bo'ladi"). Masalan: S 0 + 2 eS -2 ... Manfiy zaryadlangan ionlar deyiladianionlar ... Anionning zaryadi qabul qilingan elektronlar soniga teng.

Bajar!

1-mashq... Ta'riflarni daftarga yozing: a) ion bog'lanish; b) ionlar. “Ionlarning tasnifi” diagrammasini tuzing. Tushuntirishlarni yozing.

Vazifa 2. Diagrammada taklif qilingan ionlar qatoridan kationlar va anionlarni yozing: Na +; S -2; N +5; Cl -; Ca +2; Al +3; P -3; O -2; S +4; F -.

Vazifa 3. Daftarga chizing va 1-jadvalni to'ldiring.

1-jadval.

Kimyoviy element atomi

Tashrif qiling!

Ion bog'lanishning hosil bo'lish mexanizmi

Litiy xlorid misolida ion bog'lanish hosil bo'lish mexanizmini ko'rib chiqamiz LiCl. Ushbu birikma litiy ionlari va xlor ionlari tomonidan hosil bo'ladi. Elektron grafik formulalar yordamida ushbu ionlarning hosil bo'lishini ko'rsatamiz:

Li 0 Li +

1 s 2 2s 1 1s 2 (geliyning asil gaz atomining elektron konfiguratsiyasi)

Cl 0 Cl - - 1e

Cl 0 Cl -

1 s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6

Hosil bo'lgan litiy ionlari o'rtasida ion bog'lanish paydo bo'ladi Li + va xlor Cl -. Qarama-qarshi zaryadlangan zarralar bir-biriga tortilishi va elektrostatik tortishish kuchlari tomonidan ushlab turishi aniq. Ion bog'lanishning butun mexanizmini qisqacha diagramma shaklida ko'rsatish mumkin:

Li 0 - 1 eLi + ionli aloqa

Cl 0 +1 eCl -

Bajar! Orqa tarafdagi vazifalar bajarildi daftarda

Vazifa 4.(Agar ishtirok etsangiz, ushbu topshiriqni bajaring Variant I). Na va S atomlari oʻrtasida ion bogʻlanish hosil boʻlishini koʻrsating.Natriy beradigan elektronlar soniga va oltingugurt oladigan elektronlar soniga eʼtibor bering... Bir natriy atomi yetarli emasligi aniq... (Bu edi maslahat). Ushbu vazifani bajarganingizdan so'ng, savollarga javob bering:

U va oltingugurt o'rtasida ion bog'lanish hosil qilish uchun qancha natriy atomi olish kerak? Nega?

Oltingugurt ioni asil gazning qanday konfiguratsiyasini qabul qiladi?

Nima uchun natriy atomi elektron berishini tushuntiring? Nega oltingugurt atomi elektron oladi?

Vazifa 5.(Agar ishtirok etsangiz, ushbu topshiriqni bajaring II variant). Na va N atomlari oʻrtasida ion bogʻlanish hosil boʻlishini koʻrsating.Natriy beradigan elektronlar soniga va azot oladigan elektronlar soniga eʼtibor bering... Bitta natriy atomi yetarli emasligi aniq... (Bu edi maslahat). Ushbu vazifani bajarganingizdan so'ng, savollarga javob bering:

U va azot o'rtasida ion bog'lanish hosil qilish uchun qancha natriy atomini olish kerak? Nega?

Natriy ioni qanday asil gaz konfiguratsiyasini qabul qiladi?

Azot ioni qanday asil gaz konfiguratsiyasini qabul qiladi?

Nima uchun natriy atomi elektron berishini tushuntiring? Nima uchun azot atomi elektron oladi?

Vazifa 6. Quyidagi ionlarning tuzilishi diagrammalarini tuzing: Mg +2; O -2; Ca +2; F -. Ular uchun qisqartirilgan elektron formulalarni yozing va asil gazlarning qaysi konfiguratsiyasi ushbu ionlarning konfiguratsiyasiga mos kelishini ko'rsating. Ushbu ionlar tomonidan hosil bo'lishi mumkin bo'lgan barcha mumkin bo'lgan birikmalarning formulalarini tuzing.

Vazifa 7. Qanday ionlar konfiguratsiyaga ega bo'lishi mumkin 1 s 2 2s 2 2p 6 (neon atomining elektron konfiguratsiyasi). Kamida uchta kation va uchta anionga misollar keltiring.

Uy vazifasi! Ion kimyoviy bog'lanish mavzusini o'rganing. “Kimyoviy elementlarning elektron manfiyligi”, “Kovalent kimyoviy bog’lanish”, “Ion bog’lanish” mavzularida s/rga tayyorlanish.

FOYDALANILGAN ADABIYOTLAR RO‘YXATI

Kimyo. Noorganik kimyo. 8-sinf: Umumiy ta’lim uchun darslik. muassasalar / Rudzitis, Feldman - 13-nashr-M: ta'lim, 2009-176s.