-->
|
|
|
Ãëàâà 9. Ñòðîåíèå âåùåñòâà § 44. Êîâàëåíòíàÿ ñâÿçü àòîìîâ ïðè îáðàçîâàíèè ìîëåêóë ïðîñòûõ âåùåñòâ
Ñðàâíèòåëüíî íåáîëüøîå ÷èñëî ýëåìåíòîâ ïåðèîäè÷åñêîé ñèñòåìû Ä.È. Ìåíäåëååâà (118) îáðàçóþò îêîëî 10 ìëí ïðîñòûõ è ñëîæíûõ âåùåñòâ. Ïðè÷èíà ýòîãî ÿâëåíèÿ çàêëþ÷åíà â òîì, ÷òî, âçàèìîäåéñòâóÿ ìåæäó ñîáîé, àòîìû ìíîãèõ ýëåìåíòîâ ñâÿçûâàþòñÿ äðóã ñ äðóãîì, îáðàçóÿ ðàçíûå õèìè÷åñêèå ñîåäèíåíèÿ.
Èçâåñòíû âèäû õèìè÷åñêîé ñâÿçè: êîâàëåíòíàÿ íåïîëÿðíàÿ, êîâàëåíòíàÿ ïîëÿðíàÿ, èîííàÿ, ìåòàëëè÷åñêàÿ è äð. Ïðè÷èíîé îáðàçîâàíèÿ õèìè÷åñêîé ñâÿçè ÿâëÿåòñÿ ñòðåìëåíèå àòîìîâ ìåòàëëîâ è íåìåòàëëîâ ïóò¸ì âçàèìîäåéñòâèÿ ñ äðóãèìè àòîìàìè äîñòè÷ü áîëåå óñòîé÷èâîé ýëåêòðîííîé ñòðóêòóðû, ïîäîáíîé ñòðóêòóðå èíåðòíûõ ýëåìåíòîâ. Ïðè îáðàçîâàíèè õèìè÷åñêîé ñâÿçè ñóùåñòâåííî ïåðåñòðàèâàþòñÿ ýëåêòðîííûå ñòðóêòóðû ñâÿçûâàþùèõ àòîìîâ, à ñëåäîâàòåëüíî, ìåíÿþòñÿ èõ ìíîãèå ñâîéñòâà â ñîåäèíåíèÿõ. Õèìè÷åñêèå ñâÿçè ìåæäó àòîìàìè âîçíèêàþò â õîäå õèìè÷åñêèõ ðåàêöèé. Ñîåäèíåíèå àòîìîâ îñóùåñòâëÿåòñÿ ñ ïîìîùüþ âàëåíòíûõ ýëåêòðîíîâ.
Âàëåíòíûå ýëåêòðîíû íàõîäÿòñÿ â àòîìå íà âíåøíåì, à ó ýëåìåíòîâ ïîáî÷íûõ ïîäãðóïï è íà ïðåäâíåøíèõ ýëåêòðîííûõ ñëîÿõ. Âàëåíòíûå ýëåêòðîíû — ýòî íåñïàðåííûå ýëåêòðîíû âíåøíåãî ýëåêòðîííîãî ñëîÿ. Ó àòîìîâ èíåðòíûõ ýëåìåíòîâ âñå ýëåêòðîíû ñïàðåíû. Îíè õèìè÷åñêè èíåðòíû. Ó àòîìîâ ìåòàëëîâ è íåìåòàëëîâ â âàëåíòíûõ ýëåêòðîííûõ ñëîÿõ èìåþòñÿ íåñïàðåííûå ýëåêòðîíû. Òàêèå àòîìû ðåàêöèîííî- ñïîñîáíû, ò. å. ñïîñîáíû îáðàçîâûâàòü õèìè÷åñêèå ñâÿçè. Âàëåíòíûå âîçìîæíîñòè àòîìîâ ýëåìåíòîâ, ò. å. èõ ñïîñîáíîñòü ê îáðàçîâàíèþ õèìè÷åñêèõ ñâÿçåé, îïðåäåëÿþòñÿ ïðåæäå âñåãî ÷èñëîì íåñïàðåííûõ ýëåêòðîíîâ. ×òîáû îïðåäåëèòü ÷èñëî íåñïàðåííûõ ýëåêòðîíîâ, íàäî âîñïîëüçîâàòüñÿ ôîðìóëîé:
ãäå 8 — ÷èñëî ýëåêòðîíîâ íà çàâåðø¸ííîì âíåøíåì ýëåêòðîííîì ñëîå, N — íîìåð ãðóïïû õèìè÷åñêîãî ýëåìåíòà. Íàáëþäåíèÿ è îïûòû ïîçâîëèëè âàì óáåäèòüñÿ â ðåàëüíîñòè ñóùåñòâîâàíèÿ ïðîñòûõ âåùåñòâ — âîäîðîäà, êèñëîðîäà, àçîòà. Âû èçó÷èëè èõ ñîñòàâ è ñâîéñòâà. Çàäàíèå 1. Çàïèøèòå ôîðìóëû è äàéòå îïèñàíèå ýòèõ âåùåñòâ. Âîäîðîä, êèñëîðîä, àçîò ïî ñîñòàâó — ïðîñòûå âåùåñòâà, ïî ñòðîåíèþ — ìîëåêóëÿðíûå, ïðè îáû÷íûõ óñëîâèÿõ íàõîäÿòñÿ â ãàçîîáðàçíîì ñîñòîÿíèè. Âîçíèêàåò âîïðîñ, êàê àòîìû âîäîðîäà, êèñëîðîäà è àçîòà ñâÿçûâàþòñÿ â äâóõàòîìíûå ìîëåêóëû. Çàäàíèå 2. Äàéòå õàðàêòåðèñòèêó ñîñòàâà è ñòðîåíèÿ àòîìà âîäîðîäà. Çàïèøèòå åãî ýëåêòðîííóþ ñõåìó è ôîðìóëó. Ðàññìîòðèì ïðîöåññ îáðàçîâàíèÿ ìîëåêóë âîäîðîäà. Äâà àòîìà âîäîðîäà ïðè èõ ñáëèæåíèè è âçàèìîäåéñòâèè äðóã ñ äðóãîì ìîãóò îáðàçîâàòü äâóõàòîìíóþ ìîëåêóëó. Êàæäûé àòîì âîäîðîäà èìååò ïî îäíîìó íåñïàðåííîìó ýëåêòðîíó. Ïðè âçàèìîäåéñòâèè àòîìîâ âîäîðîäà ýëåêòðîíû «îáúåäèíÿþòñÿ» è ñòàíîâÿòñÿ îáùèìè äëÿ îáîèõ àòîìîâ, ó êîòîðûõ ôîðìèðóåòñÿ çàâåðø¸ííûé âíåøíèé ýëåêòðîííûé ñëîé, ïîäîáíûé çàâåðø¸ííîìó óðîâíþ àòîìà ãåëèÿ. Èòàê, õèìè÷åñêàÿ ñâÿçü ìåæäó àòîìàìè âîäîðîäà îñóùåñòâëÿåòñÿ îáîáùåñòâë¸ííîé ïàðîé ýëåêòðîíîâ. Êàæäûé èç àòîìîâ îòäà¸ò íà îáðàçîâàíèå ñâÿçè ïî îäíîìó ñâîåìó ýëåêòðîíó.
|
|
|