Между чем и чем возникает ионная связь

Ионная связь.

Ионная связь – химическая связь, образованная электростатическим притяжением между катионами и анионами.

Катионы – положительно заряженные ионы, образующийся в результате отдачи атомом электрона (например, K Между чем и чем возникает ионная связь. Смотреть фото Между чем и чем возникает ионная связь. Смотреть картинку Между чем и чем возникает ионная связь. Картинка про Между чем и чем возникает ионная связь. Фото Между чем и чем возникает ионная связь(ион калия), Fe 2 Между чем и чем возникает ионная связь. Смотреть фото Между чем и чем возникает ионная связь. Смотреть картинку Между чем и чем возникает ионная связь. Картинка про Между чем и чем возникает ионная связь. Фото Между чем и чем возникает ионная связь (ион железа), NH4 Между чем и чем возникает ионная связь. Смотреть фото Между чем и чем возникает ионная связь. Смотреть картинку Между чем и чем возникает ионная связь. Картинка про Между чем и чем возникает ионная связь. Фото Между чем и чем возникает ионная связь(ион аммония), [Cu(NH3)4] 2 Между чем и чем возникает ионная связь. Смотреть фото Между чем и чем возникает ионная связь. Смотреть картинку Между чем и чем возникает ионная связь. Картинка про Между чем и чем возникает ионная связь. Фото Между чем и чем возникает ионная связь (ион тетраамминмеди).

Анион – отрицательно заряженный ион, образующийся в результате приобретения атомом электрона (Cl Между чем и чем возникает ионная связь. Смотреть фото Между чем и чем возникает ионная связь. Смотреть картинку Между чем и чем возникает ионная связь. Картинка про Между чем и чем возникает ионная связь. Фото Между чем и чем возникает ионная связь (хлорид-ион), N 3 Между чем и чем возникает ионная связь. Смотреть фото Между чем и чем возникает ионная связь. Смотреть картинку Между чем и чем возникает ионная связь. Картинка про Между чем и чем возникает ионная связь. Фото Между чем и чем возникает ионная связь(нитрид-ион), PO4 3 Между чем и чем возникает ионная связь. Смотреть фото Между чем и чем возникает ионная связь. Смотреть картинку Между чем и чем возникает ионная связь. Картинка про Между чем и чем возникает ионная связь. Фото Между чем и чем возникает ионная связь (фосфат-ион), [Fe(CN)6] 4 Между чем и чем возникает ионная связь. Смотреть фото Между чем и чем возникает ионная связь. Смотреть картинку Между чем и чем возникает ионная связь. Картинка про Между чем и чем возникает ионная связь. Фото Между чем и чем возникает ионная связь (гексацианоферрат-ион).

По значению заряда ионы подразделяются на:

В образовании ионной связи участвуют атомы металлов и неметаллов. Образование таких соединений получается из атомов, резко отличающихся по значению электроотрицательности в результате перехода электронов от атомов одних элементов, к другим.

При образовании ионной связи атом неметалла принимает электроны на внешний энергетический уровень и достраивает его до устойчивой конфигурации с восьмью электронами (правило октета).

Рассмотрим механизм образования ионной связи на примере. Реакция образования хлорида натрия: атом щелочного металла теряет электрон (образуется катион натрия), а атом галогена – приобретает (образуется хлорид-ион). Ионы образуют соединение за счет электростатического притяжения между ними.

Между чем и чем возникает ионная связь. Смотреть фото Между чем и чем возникает ионная связь. Смотреть картинку Между чем и чем возникает ионная связь. Картинка про Между чем и чем возникает ионная связь. Фото Между чем и чем возникает ионная связь

Для ионной связи характерно:

Пример. Схема образования ионного соединения:

Между чем и чем возникает ионная связь. Смотреть фото Между чем и чем возникает ионная связь. Смотреть картинку Между чем и чем возникает ионная связь. Картинка про Между чем и чем возникает ионная связь. Фото Между чем и чем возникает ионная связь,

Между чем и чем возникает ионная связь. Смотреть фото Между чем и чем возникает ионная связь. Смотреть картинку Между чем и чем возникает ионная связь. Картинка про Между чем и чем возникает ионная связь. Фото Между чем и чем возникает ионная связь,

Между чем и чем возникает ионная связь. Смотреть фото Между чем и чем возникает ионная связь. Смотреть картинку Между чем и чем возникает ионная связь. Картинка про Между чем и чем возникает ионная связь. Фото Между чем и чем возникает ионная связь,

Источник

Между чем и чем возникает ионная связь. Смотреть фото Между чем и чем возникает ионная связь. Смотреть картинку Между чем и чем возникает ионная связь. Картинка про Между чем и чем возникает ионная связь. Фото Между чем и чем возникает ионная связь

Ключевая информация

В химической науке существует четыре основных типа связи — ковалентная, ионная, металлическая и водородная. Металлическая возникает между элементами-металлами, водородная — между молекулами, состоящими из водорода и атомов с высокой электроотрицательностью (азотом, кислородом, фтором).

Между чем и чем возникает ионная связь. Смотреть фото Между чем и чем возникает ионная связь. Смотреть картинку Между чем и чем возникает ионная связь. Картинка про Между чем и чем возникает ионная связь. Фото Между чем и чем возникает ионная связь

Самые разнообразные соединения относятся к ковалентной и ионной связям, которые представляют по своему составу смешанный тип. Для ионной связи ковалентная в определенном смысле выполняет материнскую функцию.

Наиболее частым и распространенным видом химической связи считается именно ковалентная. Это соединение, в процессе формирования которого обобществляется (перекрывается) пара валентных электронных облаков. Количество таких связей, образованных атомом элемента, — это показатель ковалентности.

Ковалентная связь бывает двух типов — неполярная и полярная. Определяющими факторами для типа связи служат значения электроотрицательности взаимодействующих атомов химических элементов. Если эти показатели у атомов:

Между чем и чем возникает ионная связь. Смотреть фото Между чем и чем возникает ионная связь. Смотреть картинку Между чем и чем возникает ионная связь. Картинка про Между чем и чем возникает ионная связь. Фото Между чем и чем возникает ионная связь

Электростатическое притяжение частиц в ионной связи очень сильное. Эта особенность обусловливает высокие температуры плавления и кипения для веществ с такой связью. Однако стопроцентного ионного соединения не существует. Электронная пара не переходит к более электроотрицательному атому полностью. В качестве яркого примера наиболее сильного смещения электронов стоит привести фторид цезия CsF. Так называемая «степень ионности» в этом соединении достигает 97%.

Заряды частиц и их классификация

По определению ионная химическая связь — это соединение ионов с разным зарядом (положительным и отрицательным). Это частный случай ковалентной полярной связи или, иначе говоря, крайний случай поляризации.

Положительно заряженные ионы называются катионами. Примеры: K+ (ион калия), Fe 2 + (ион железа) и так далее. Катионы образуются в результате отдачи (потери) атомом одного электрона или нескольких. У них положительный заряд ядра превышает число отрицательно заряженных электронов.

Между чем и чем возникает ионная связь. Смотреть фото Между чем и чем возникает ионная связь. Смотреть картинку Между чем и чем возникает ионная связь. Картинка про Между чем и чем возникает ионная связь. Фото Между чем и чем возникает ионная связь

По значению заряда ионы классифицируются на соответствующие категории (в скобках приведены примеры ионов, входящих в группу):

Одна из особенностей связи разноименных ионов — при их взаимодействии друг с другом их заряды полностью разделяются. Это связано с большой разностью электроотрицательностей атомов в паре.

Процесс взаимодействия

В отличие от металлической связи, где соединение образуется парой элементов-металлов, в процессе образования ионного соединения в качестве участников выступают атомы металлов и неметаллов. Типичные металлы охотно делятся электронами, а типичные неметаллы не менее охотно их принимают. Отдающий атом называется донорным, а принимающий — акцепторным.

При возникновении соединения атом неметалла забирает электроны на свой внешний энергетический уровень, достраивая его таким методом. В результате он приобретает устойчивую конфигурацию из восьми электронов (согласно правилу октета). То есть суть механизма образования ионной связи заключается в следующем: после взаимного притяжения друг к другу противоположно заряженные ионы образуют стабильное соединение.

Между чем и чем возникает ионная связь. Смотреть фото Между чем и чем возникает ионная связь. Смотреть картинку Между чем и чем возникает ионная связь. Картинка про Между чем и чем возникает ионная связь. Фото Между чем и чем возникает ионная связь

Атомы с почти полной или почти пустой внешней (валентной) оболочкой вступают в химические реакции максимально охотно. Заполненность этого слоя играет ключевую роль в электронном обмене. Малое количество пустых орбиталей на внешней оболочке повышает шансы атома на получение электронов извне. А мизерное количество электронов, расположенных на валентной оболочке, напротив, увеличивает вероятность отдачи атомом электрона.

Электроотрицательность атома химического элемента выражается в его способности к притяжению электронов к своему внешнему слою. Именно поэтому чем полнее заполнена валентная оболочка атома, тем больше значение его электроотрицательности. Показатели электроотрицательности связаны с расположением элементов в периодической таблице Менделеева — чем дальше они находятся друг от друга (расстояние оценивают в основном по группе), тем больше разница между показателями. По этой причине ионные соединения особенно характерны для металлов и неметаллов, расположенных в системе наиболее удаленно (например, в I и VII группах).

Помимо простой связи ионов, стоит особо отметить ее молекулярную разновидность. Главная особенность такого соединения заключается в том, что в качестве ионов в ней выступают целые молекулы, а не отдельные атомы, как в обычной связи.

Примеры возникновения

Подробно рассмотреть, как взаимодействие атомов с разноименными зарядами приводит к образованию связи ионов, стоит на нескольких простых примерах.

Между чем и чем возникает ионная связь. Смотреть фото Между чем и чем возникает ионная связь. Смотреть картинку Между чем и чем возникает ионная связь. Картинка про Между чем и чем возникает ионная связь. Фото Между чем и чем возникает ионная связь

Первый пример — общее описание механизма возникновения. Для этого подойдет химическая реакция формирования такого соединения, как хлорид натрия или, проще говоря, поваренная соль. В процессе участвуют атомы щелочного металла (натрий Na) и галогена (хлор Cl). У первого на внешнем энергетическом уровне находится один электрон, а у второго — семь, то есть ему как раз нужен один электрон для завершения своего внешнего слоя.

Единственный валентный электрон атома металла имеет слабую связь с его ядром, поэтому Na легко отдает эту частицу. В результате у него освобождается место на внешнем энергетическом уровне. Таким образом оба участника соединения получили полностью заполненные внешние оболочки. После отдачи электрона атом металла превращается в катион натрия Na+, а принявший этот электрон атом неметалла преображается в хлорид-ион Cl-. Образовавшиеся ионы притягиваются друг к другу — возникает ионное соединение.

Схема процесса превращения атомов натрия и хлора в ионы соответствующих элементов и образование ими ионного соединения выглядит следующим образом (скобками отмечены электронные слои строения атома): Na 0 )2e)8e)1e + Cl 0 )2e)8e)7e = [Na+)2e)8e] + [Cl-)2e)8e)8e] = [Na+)2e)8e][Cl-)2e)8e)8e]. Этот же процесс в виде формулы выглядит так: Na 0 + Cl 0 = Na+ + Cl- = Na+Cl-

Таким образом, формула вещества с ионной связью (в приведенном примере это поваренная соль) имеет следующий вид: Na+Cl- (то есть один участник в ходе взаимодействия приобретает положительный заряд, а другой, наоборот, отрицательный). Ионные вещества всегда имеют сложный состав — они не состоят из одного элемента. Это соединение характерно для следующих веществ:

Они обладают кристаллическими решетками ионного типа.

Что касается элементов, то для примера ионной связи натрий — один из самых подходящих элементов периодической таблицы Менделеева. Это связано с его низкой электроотрицательностью и наличием на внешней оболочке единственного электрона. Второй пример формирования ионного соединения также будет с натрием. Рассматриваемое вещество — фторид натрия. Участники процесса — натрий Na и фтор F.

Между чем и чем возникает ионная связь. Смотреть фото Между чем и чем возникает ионная связь. Смотреть картинку Между чем и чем возникает ионная связь. Картинка про Между чем и чем возникает ионная связь. Фото Между чем и чем возникает ионная связь

По наиболее важным для изучаемого процесса характеристикам фтор схож с хлором — у него высокая электроотрицательность и семь электронов на внешнем слое. Поэтому он также очень подходит для рассмотрения эталонной связи ионов.

Фторид натрия образуется в результате окислительно-восстановительной реакции между атомами натрия и фтора. Металл отдает свой внешний электрон неметаллу. Последняя внешняя орбиталь атома фтора заполняется, валентный слой натрия освобождается. Оба атома, превращаясь в ионы с разноименными зарядами, приобретают стабильную электронную конфигурацию. Затем между ними возникает электростатическое притяжение, в результате чего они образуют ионное соединение.

Особенности связи

Между чем и чем возникает ионная связь. Смотреть фото Между чем и чем возникает ионная связь. Смотреть картинку Между чем и чем возникает ионная связь. Картинка про Между чем и чем возникает ионная связь. Фото Между чем и чем возникает ионная связь

Для соединений ионов характерна кристаллическая структура. Яркий пример типичной формы таких веществ — это поваренная соль NaCl.

Эти соединения очень прочные — настолько, что их крайне проблематично разрушить посредством тепловой энергии. Однако из-за довольно низкого радиуса ионного взаимодействия эти соединения получили такую незавидную характеристику, как ломкость. Что касается энергии самой связи, то она прямо пропорциональна кратности соединения, то есть числу общих электронных пар.

Соединения ионов отлично растворяются в полярных растворителях — воде, кислотах и прочих. Эта особенность обусловлена заряженностью частей молекулы. Помимо растворимости, ионные соединения обладают такими характеристиками:

Между чем и чем возникает ионная связь. Смотреть фото Между чем и чем возникает ионная связь. Смотреть картинку Между чем и чем возникает ионная связь. Картинка про Между чем и чем возникает ионная связь. Фото Между чем и чем возникает ионная связь

Два последних характерных свойства ионной связи отличают ее от прочих видов химических соединений. Эти особенности обусловливают факт тяготения кристаллов ионных веществ к различным плотнейшим упаковкам соответствующих ионов.

Источник

Химические связи

Различают несколько типов химических связей: ковалентная, ионная, металлическая, водородная.

Между чем и чем возникает ионная связь. Смотреть фото Между чем и чем возникает ионная связь. Смотреть картинку Между чем и чем возникает ионная связь. Картинка про Между чем и чем возникает ионная связь. Фото Между чем и чем возникает ионная связь

Ковалентная связь возникает между двумя атомами по обменному механизму (обобществление пары электронов) или донорно-акцепторному механизму (электронов донора и свободной орбитали акцептора).

Ковалентной связью соединены атомы в молекулах простых веществ (Cl2, Br2, O2), органических веществ (C2H2), а также, в общем случае, между атомами неметалла и другого неметалла (NH3, H2O, HBr).

Между чем и чем возникает ионная связь. Смотреть фото Между чем и чем возникает ионная связь. Смотреть картинку Между чем и чем возникает ионная связь. Картинка про Между чем и чем возникает ионная связь. Фото Между чем и чем возникает ионная связь

Между чем и чем возникает ионная связь. Смотреть фото Между чем и чем возникает ионная связь. Смотреть картинку Между чем и чем возникает ионная связь. Картинка про Между чем и чем возникает ионная связь. Фото Между чем и чем возникает ионная связь

Существует донорно-акцепторный механизм образования ковалентной связи, при котором один атом выступает в качестве донора неподеленной электронной пары. Другой атом не тратит свои электроны, а только лишь предоставляет орбиталь (ячейку) для этой электронной пары.

Между чем и чем возникает ионная связь. Смотреть фото Между чем и чем возникает ионная связь. Смотреть картинку Между чем и чем возникает ионная связь. Картинка про Между чем и чем возникает ионная связь. Фото Между чем и чем возникает ионная связь

Ионная связь

В наиболее частом случае ионная связь образуется между типичным металлом и типичным неметаллом. Примеры:

Большой подсказкой служит таблица растворимости, ведь все соли имеют ионные связи: CaSO4, Na3PO4. Даже ион аммония не исключение, между катионом аммония и различными анионами образуются ионные связи, например в соединениях: NH4I, NH4NO3, (NH4)2SO4.

Часто в химии встречаются несколько связей внутри одной молекулы. Рассмотрим, например, фосфат аммония, обозначив тип каждой связи внутри этой молекулы.

Между чем и чем возникает ионная связь. Смотреть фото Между чем и чем возникает ионная связь. Смотреть картинку Между чем и чем возникает ионная связь. Картинка про Между чем и чем возникает ионная связь. Фото Между чем и чем возникает ионная связь

Металлическая связь

«Облако» электронов в металлах способно приходить в движение под различным воздействием. Именно оно является причиной электропроводности металлов.

Между чем и чем возникает ионная связь. Смотреть фото Между чем и чем возникает ионная связь. Смотреть картинку Между чем и чем возникает ионная связь. Картинка про Между чем и чем возникает ионная связь. Фото Между чем и чем возникает ионная связь

Водородная связь

Водородные связи возникают между атомом водорода и другим более электроотрицательным атомом (O, S, N, C).

Между чем и чем возникает ионная связь. Смотреть фото Между чем и чем возникает ионная связь. Смотреть картинку Между чем и чем возникает ионная связь. Картинка про Между чем и чем возникает ионная связь. Фото Между чем и чем возникает ионная связь

Отчасти за счет водородных связей наблюдается то самое исключение, связанное с усилением кислотных свойств в ряду галогеноводородных кислот: HF → HCl → HBr → HI. Фтор является самым ЭО-ым элементов, сильно притягивает к себе атом водорода другой молекулы, что снижает способность кислоты отщеплять водород и снижает ее силу.

© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

Источник

Содержание:

Ионная связь:

Ионы образуются в результате отдачи или присоединения электронов атомами. Атомы, отдающие свои валентные электроны, превращаются в положительно заряженные ионы, а атомы, принимающие эти электроны в отрицательно заряженные ионы. Ионы это заряженные частицы. Положительно заряженные ионы называются катионами, а отрицательно заряженные ионы анионами. Катионы в основном образуются от металлов и ионов аммония. Неметаллы в одиночку не образуют катионов (кроме H + ). Из курса физики известно, что положительно и отрицательно заряженные ионы взаимно притягивают друг друга. Следовательно, между положительно и отрицательно заряженными ионами существуют взаимные силы притяжения.

Химическая связь, образованная между ионами в результате действия электростатических сил притяжения, называется ионной связью. Полученное при этом соединение носит название ионного или гетерополярного соединения. Ионная связь образуется между металлами и неметаллами, т.е. между атомами элементов с резко отличающимися электроотрицательностями. Самая сильная ионная связь возникает в солях кислородсодержащих и бескислородных кислот (например, между металлами (щелочные и щелочноземельные металлы) и галогенами), в основаниях. Следовательно, молекула хлорида натрия состоит из ионов натрия (Na + ) и хлорид-ионов (Cl).

Между чем и чем возникает ионная связь. Смотреть фото Между чем и чем возникает ионная связь. Смотреть картинку Между чем и чем возникает ионная связь. Картинка про Между чем и чем возникает ионная связь. Фото Между чем и чем возникает ионная связь

Между чем и чем возникает ионная связь. Смотреть фото Между чем и чем возникает ионная связь. Смотреть картинку Между чем и чем возникает ионная связь. Картинка про Между чем и чем возникает ионная связь. Фото Между чем и чем возникает ионная связь

Свойства ионной связи

Ионной связи присущ целый ряд характерных свойств:

В солях, образованных щелочными металлами с одинаковыми галогенами, по мере возрастания порядкового номера металла, ионная связь усиливается, что объясняется активностью металла (например, в ряду LiF, NaF, K.F, RbF, CsF ). В различных галогенидах одних и тех же металлов по мере возрастания порядкового номера галогена, ионная связь ослабляется (например, NaF, NaCl, NaBr, NaI). Это объясняется ослаблением окислительных способностей (неметаллических свойств) галогена. В солях аммония также между ионом аммония (NH Между чем и чем возникает ионная связь. Смотреть фото Между чем и чем возникает ионная связь. Смотреть картинку Между чем и чем возникает ионная связь. Картинка про Между чем и чем возникает ионная связь. Фото Между чем и чем возникает ионная связь) и кислотным остатком существует ионная связь.

В соединениях с ионной связью число ионных связей равно произведению числа катионов на валентность.
В солях, в составе которых содержится кислород и ион аммония, в том числе и в основаниях, имеются как ионная, так и полярная ковалентная связи.

В основаниях число полярных ковалентных связей равно числу гидроксильных групп.

В нормальных солях число полярных ковалентных связей равно произведению валентности центрального элемента на его индекс. В кислых же солях число полярных ковалентных связей равно произведению суммы валентности центрального элемента и количества H на индекс кислотного остатка.

ВеществаЧисло ионных связей в молекулеЧисло полярных ковалентных связей в молекуле
Между чем и чем возникает ионная связь. Смотреть фото Между чем и чем возникает ионная связь. Смотреть картинку Между чем и чем возникает ионная связь. Картинка про Между чем и чем возникает ионная связь. Фото Между чем и чем возникает ионная связь33-4=12
Между чем и чем возникает ионная связь. Смотреть фото Между чем и чем возникает ионная связь. Смотреть картинку Между чем и чем возникает ионная связь. Картинка про Между чем и чем возникает ионная связь. Фото Между чем и чем возникает ионная связь2- 3=63-6=18
Если в соединениях разница электроотрицательностей элементов больше 1,7, то это соединение с ионной связью, а если меньше 1,7, с ковалентной связью.

Металлическая связь

Химическая связь, образованная между положительно заряженными ионами металлов и относительно свободными электронами кристаллических решеток, называется металлической связью. Атомы металлов легко отдают свои валентные электроны и превращаются в положительно заряженные ионы. Огносительно свободные электроны, оторвавшись от атомов, движутся между положительными ионами металлов, образуя металлическую связь, те. электроны словно цементируют положительные ионы кристаллической решетки металлов.

Металлическая связь обладает целым рядом характерных свойств:

Между чем и чем возникает ионная связь. Смотреть фото Между чем и чем возникает ионная связь. Смотреть картинку Между чем и чем возникает ионная связь. Картинка про Между чем и чем возникает ионная связь. Фото Между чем и чем возникает ионная связь

Водородная связь

Химическая связь, образованная между атомом водорода одной молекулы и атомом более сильного электроотрицательного элемента (O,N,F) другой или же аналогичной молекулы, называется водородной связью.

Характерные свойства водородной связи:

Вода, HF, спирты, водные растворы спиртов образуют межмолекулярные водородные связи. Для белков и многих органических соединений характерна внутримолекулярная водородная связь.

Радиус атома водорода очень маленький и при перемещении или отдаче своего единственного электрона другому атому он становится положительно заряженным. За счет этого водород одной молекулы взаимодействует с находящимися в составе других молекул (HF, Н2О) атомами электроотрицательных элементов с частично отрицательным зарядом.

Между чем и чем возникает ионная связь. Смотреть фото Между чем и чем возникает ионная связь. Смотреть картинку Между чем и чем возникает ионная связь. Картинка про Между чем и чем возникает ионная связь. Фото Между чем и чем возникает ионная связь

Образование водородной связи

За счет водородной связи действительная формула воды имеет следующий вид: (H2O)n

При переходе того или иного вещества, образующего водородную связь, из жидкого состояния в газообразное состояние, водородная связь разрывается, а в обратном процессе вновь восстанавливается.

Вода, находясь в твердом (лед) и жидком состояниях, образует водородную связь. При переходе же в газообразное состояние водородная связь разрывается.

Между чем и чем возникает ионная связь. Смотреть фото Между чем и чем возникает ионная связь. Смотреть картинку Между чем и чем возникает ионная связь. Картинка про Между чем и чем возникает ионная связь. Фото Между чем и чем возникает ионная связь

Одна из причин того, что фтористая кислота является слабой кислотой, заключается в ассоциации друг с другом молекул HF посредством водородной связи. Вот почему действительная формула фтороводородной кислоты следующая: (HF)n.

Между чем и чем возникает ионная связь. Смотреть фото Между чем и чем возникает ионная связь. Смотреть картинку Между чем и чем возникает ионная связь. Картинка про Между чем и чем возникает ионная связь. Фото Между чем и чем возникает ионная связь

Типы кристаллических решеток

Кристаллические и аморфные вещества:

При механическом раздроблении кусочка хлорида натрия или другого твердого вещества образуются кристаллы определенной формы. Такие вещества называют кристаллическими веществами. Однако существуют и такие твердые вещества (стекло, куски смолы), которые при раздроблении под действием удара образуют осколки неопределенной формы. Такие вещества называют аморфными, т.е. бесформенными веществами.

Частицы (атомы, ионы и т.д.) твердых веществ, располагаясь в строгом порядке, образуют различного типа кристаллические решетки. Точки, в которых размещены частицы, называются узлами кристаллической решетки.

В графите атомы углерода на одной плоскости расположены близко друг к другу, а на разных плоскостях на отдаленном расстоянии друг от друга. Расположение атомов углерода, находящихся на разных плоскостях, в отдалении друг от друга приводит к расслоению графита на чешуйки. Свидетельством тому являются оставленные карандашом следы на бумаге (чешуйки графита).

В зависимости от вида частиц, расположенных в узлах кристаллической решетки, и характера связи между ними, различают четыре типа кристаллической решетки.
Между чем и чем возникает ионная связь. Смотреть фото Между чем и чем возникает ионная связь. Смотреть картинку Между чем и чем возникает ионная связь. Картинка про Между чем и чем возникает ионная связь. Фото Между чем и чем возникает ионная связь
В отличие от кристаллических веществ, в аморфных веществах частицы расположены не в такой закономерности, а неупорядоченно.

Между чем и чем возникает ионная связь. Смотреть фото Между чем и чем возникает ионная связь. Смотреть картинку Между чем и чем возникает ионная связь. Картинка про Между чем и чем возникает ионная связь. Фото Между чем и чем возникает ионная связьПрофессор Худу Мамедов (1927 1988) являлся член корреспондентом НАНА, доктором геолого минералогических наук, почетным членом Коралевской Академии Великобритании. Его основные научные труды от носятся к области ристаллохимии. Исследовал молекулярное и кристаллическое строения более 50 ти органических комплексных соединений слигандами.

Ионная кристаллическая решетка. Кристаллические решетки, в узлах которых содержатся соединенные ионными связями положительно и отрицательно заряженные ионы, называются ионными кристаллическими решетками. Ионные кристаллические решетки характерны для оксидов металлов, оснований и солей: NaCl, KCl, NaBr, KBr, N2CO3, Na2SO4, Fe2O3, Ca(OH)2 и др.

Между чем и чем возникает ионная связь. Смотреть фото Между чем и чем возникает ионная связь. Смотреть картинку Между чем и чем возникает ионная связь. Картинка про Между чем и чем возникает ионная связь. Фото Между чем и чем возникает ионная связь
Строение кристаллической решетки поваренной соли

Между чем и чем возникает ионная связь. Смотреть фото Между чем и чем возникает ионная связь. Смотреть картинку Между чем и чем возникает ионная связь. Картинка про Между чем и чем возникает ионная связь. Фото Между чем и чем возникает ионная связь
Строение кристаллической решетки графита

Из-за сильного притяжения между ионами веществ с ионной кристаллической решеткой, эти вещества отличаются относительной тугоплавкостью, малой летучестью и определенной твёрдостью.

Атомные кристаллические решетки

Кристаллические решетки, в узлах которых содержатся отдельные атомы, связанные друг с другом ковалентной связью, называются атомными кристаллическими решетками.

В атомных кристаллических решетках атомы, как и ионы, располагаются в пространстве в различных положениях, образуя в результате различной формы кристаллы. Например, в узлах кристаллической решетки как алмаза, так и графита содержатся атомы углерода. Однако вследствие их различного расположения, кристаллы алмаза обладают формой тетраэдра, а кристаллы графита слоистой формой.

Аллотропические видоизменения углеродаСостояния гибридизации углеродаXимический cocтавТип кристаллической решеткиCтроение кристаллической решетки
Алмазsp 3Одинаковый (C)Атомныйтетраэдрическое
Графитsp 2слоистое
Карбинspлинейное

Хотя тип кристаллической решетки аллотропических видоизменений углерода и одинаковый, однако у них различное строение. Примерами веществ, образующих атомную кристаллическую решетку, являются В, С, Si, SiC (карборунд), SiO2, красный и черный фосфор.

Так как в атомных кристаллических решетках этих веществ ковалентные связи между атомами обладают прочностью, для них характерны большая твердость и высокая температура плавления.

Хотя SiC и SiOi обладают атомной кристаллической решеткой, связь между их атомами образована посредством полярной ковалентной связи.

Молекулярная кристаллическая решетка

Кристаллические решетки, в узлах которых содержатся полярные и неполярные молекулы, связанные между собой межмолекулярными силами, называются молекулярными кристаллическими решетками. Молекулярные вещества образуют кристаллические решетки молекулярного типа.

Между чем и чем возникает ионная связь. Смотреть фото Между чем и чем возникает ионная связь. Смотреть картинку Между чем и чем возникает ионная связь. Картинка про Между чем и чем возникает ионная связь. Фото Между чем и чем возникает ионная связь

Строение кристаллической решетки йода

Вещества, находящиеся при комнатной температуре в твердом состоянии и образованные только посредством ковалентной связи, в обычных условиях имеют молекулярную кристаллическую решетку, а газообразные, жидкие вещества образуют молекулярную кристаллическую решетку лишь в определенных условиях. В качестве примера веществ с молекулярными кристаллическими решетками в обычных условиях можно привести белый фосфор (Р4), кристаллическую серу (S8), Н3РО4, иод (I2), НРО3, Р2О5, глюкозу (C6H12O6), сахарозу (C12H22O11) и др.

В молекулярных кристаллических решетках веществ с неполярными ковалентными связями (H2, N2, О2, О3, F2, Сl2, Вr2, l2, Р4, S8) связи между молекулами создаются лишь слабыми межмолекулярными силами. В веществах с неполярной ковалентной связью межмолекулярное притяжение слабое. Вследствие этого они обладают очень низкой температурой плавления.

В кристаллических решетках веществ с полярной ковалентной связью (кроме SiC и SiO2) действуют межмолекулярные и электростатические силы притяжения. Значит, только вещества, образованные посредством полярной ковалентной и неполярной ковалентной связи, создают молекулярную кристаллическую решетку. Например, H2O, HCl, HBr, HI, CO2, HNO3, H2SO4, большинство органических веществ и др.

Металлические кристаллические решетки

Кристаллические решетки, в узлах которых содержатся отдельные атомы или ионы металлов, связанные общими электронами, называются металлическими кристаллическими решетками. Большинство металлов (Na, Ca, Fe, Al, Cu и др.), а также расплавов, образуют металлические кристаллические решетки.

Многие свойства металлов электрическая проводимость, теплопроводность, ковкость и др. объясняются свободным движением электронов, образующих металлическую связь.

Между чем и чем возникает ионная связь. Смотреть фото Между чем и чем возникает ионная связь. Смотреть картинку Между чем и чем возникает ионная связь. Картинка про Между чем и чем возникает ионная связь. Фото Между чем и чем возникает ионная связь

Некоторые физические свойства веществ зависят от типов кристаллических решеток. В этой связи существует такая закономерность: при известном строении веществ можно заранее предсказать их свойства, и наоборот, если известны свойства веществ, то можно определить их строение.

Вещества, обладающие молекулярной кристаллической решеткой, называются молекулярными (состоят из молекул), а обладающие ионной, атомной и металлической кристаллическими решетками немолекулярными (состоят из атомов или ионов) веществами.

Валентность

Валентность элементов относится к основным понятиям химии.

Валентностьэто свойство атомов элементов присоединять или замещать определенное число атомов других элементов. Понятие валентности было введено в науку в 1852 году Эдуардом Франклендом.

Данное определение валентности носит несколько формальный характер, так как не дает представления о природе, свойствах вещества. C развитием учения о химической связи содержание понятия «валентность» в настоящее время обычно выражается так:
Валентность это свойство атомов элементов создавать определенное число ковалентных химических связей.

Валентность определяется числам ковалентных связей, посредством которых в соединениях один атом связывается с другими атомами.

Согласно представлениям о ковалентной связи, независимо от способа образования общих электронных пар, валентность определяется числом общих электронных пар, связывающих атомы в молекуле.

Как вам известно, числовое значение валентности связано с положением элемента в периодической системе химических элементов Д.И.Менделеева. Высшая валентность элемента по числовому значению равна номеру его группы в периодической системе. Некоторые элементы не подчиняются этой закономерности (например, N, О, F). Это связано с тем, что из-за отсутствия в их атомах незаполненных орбиталей, они не могут возбуждаться. Максимальная валентность в соответствующем соединении того или иного элемента определяется числом орбиталей, участвующих в образовании связей в его атоме.

Между чем и чем возникает ионная связь. Смотреть фото Между чем и чем возникает ионная связь. Смотреть картинку Между чем и чем возникает ионная связь. Картинка про Между чем и чем возникает ионная связь. Фото Между чем и чем возникает ионная связь
Образование связи в соответствии с валентностью элемента

Между чем и чем возникает ионная связь. Смотреть фото Между чем и чем возникает ионная связь. Смотреть картинку Между чем и чем возникает ионная связь. Картинка про Между чем и чем возникает ионная связь. Фото Между чем и чем возникает ионная связь
В образовании иона аммония (NH Между чем и чем возникает ионная связь. Смотреть фото Между чем и чем возникает ионная связь. Смотреть картинку Между чем и чем возникает ионная связь. Картинка про Между чем и чем возникает ионная связь. Фото Между чем и чем возникает ионная связь) участвуют 3 одиночных электрона (в 2p 3 ) и одна электронная пара (в 2s 2 ) атома азота. Т.е., поскольку в образовании связей участвуют 4 орбитали (2s и 2р), максимально азот бывает четырехвалентным. Точно так же при образовании иона гидроксония (Н3О + ) из 2p4 электронов наружного слоя атома кислорода в создании ковалентной связи два одиночных электрона участвуют по механизму обмена, а парный электрон по донорно-акцепторному механизму, т.е. в создании связи задействованы 3 орбитали кислорода. Вот почему в ионе гидроксония кислород трехвалентен. Во всех органических соединениях в образовании связи участвуют все 4 орбитали внешнего электронного слоя атома углерода.

Степень окисления

Степень окисления это условный заряд, который приходится на долю каждого атома в молекуле. Степень окисления может принимать отрицательные, нулевые, положительные и дробные значения. Значение степени окисления определяется числом электронов, отданных атому другого элемента или полученных от атома данного элемента.

ЭлементыСтепень окисления, проявляемая в соединениях
Li, Na, К, Rb, Cs+ 1
Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra, Zn+2
Al+3
F-1

Для определения степени окисления каждого элемента в соединениях используются нижеприведенные данные. В таблице даны элементы с постоянной степенью окисления в соединениях.

Степень окисления у других элементов бывает переменной.

Степень окисления водорода в его соединениях с металлами и кремнием равна 1 (например: ВН3, SiH4, NaH, CaH2 и др.), а во всех других соединениях+1.

Вот почему в периодической таблице водород записан как в подгруппе 1А, так и в подгруппе VIIA.

Степень окисления кислорода в пероксидах равна 1 (H2O2, Na2O2, CaO2 и др), в супероксидах 1 /2 (КО2), фтористых соединениях (Между чем и чем возникает ионная связь. Смотреть фото Между чем и чем возникает ионная связь. Смотреть картинку Между чем и чем возникает ионная связь. Картинка про Между чем и чем возникает ионная связь. Фото Между чем и чем возникает ионная связь) +2 и +1, во всех остальных соединениях 2.

Между чем и чем возникает ионная связь. Смотреть фото Между чем и чем возникает ионная связь. Смотреть картинку Между чем и чем возникает ионная связь. Картинка про Между чем и чем возникает ионная связь. Фото Между чем и чем возникает ионная связь

Между чем и чем возникает ионная связь. Смотреть фото Между чем и чем возникает ионная связь. Смотреть картинку Между чем и чем возникает ионная связь. Картинка про Между чем и чем возникает ионная связь. Фото Между чем и чем возникает ионная связь

Из галогенов хлор, бром и йод только в соединениях с металлами проявляют степень окисления 1, а в кислородсодержащих соединениях +l÷+-7.

Между чем и чем возникает ионная связь. Смотреть фото Между чем и чем возникает ионная связь. Смотреть картинку Между чем и чем возникает ионная связь. Картинка про Между чем и чем возникает ионная связь. Фото Между чем и чем возникает ионная связь

Степень окисления элементов в простых веществах всегда равна нулю.

Алгебраическая сумма значений степени окисления элементов в сложных веществах всегда равна нулю. Следуя этому правилу, можно легко вычислить степень окисления любого химического элемента, если известны степень окисления других химических элементов в соединении. Неизвестная степень окисления элемента всегда принимается за х.

Между чем и чем возникает ионная связь. Смотреть фото Между чем и чем возникает ионная связь. Смотреть картинку Между чем и чем возникает ионная связь. Картинка про Между чем и чем возникает ионная связь. Фото Между чем и чем возникает ионная связь

В сложных ионах алгебраическая сумма степеней окисления элементов равна заряду иона. Неизвестная степень окисления элемента в сложном ионе принимается за х. Записав в скобках формулу иона, за скобками (справа сверху) отмечают его заряд.
Между чем и чем возникает ионная связь. Смотреть фото Между чем и чем возникает ионная связь. Смотреть картинку Между чем и чем возникает ионная связь. Картинка про Между чем и чем возникает ионная связь. Фото Между чем и чем возникает ионная связь

У большинства элементов самая высокая степень окисления соответствует номеру группы, в которой данный элемент размещается (кроме F, О, Fe, Си, Ag, Au). Самая низкая степень окисления любого неметалла (кроме H и В) определяется путем вычитания числа 8 от номера группы, где он расположен.

ГруппаVIVIIVIV
ЭлементSClNC
Самая низкая степень окисления6 8=-27 8=-15 8=-34 8=-4

Металлы никогда не проявляют отрицательной степени окисления. Самая низкая степень окисления у них равна нулю.

В большинстве случаев степень окисления элемента по своему численному значению совпадает с его валентностью. Но такое бывает не всегда. Например: углерод трехвалентный только в угарном газе (СО), во всех остальных соединениях он четырехвалентный. Кислород трехвалентный только в ионе гидроксония (Н3О + ) и угарном газе, во всех остальных соединениях он двухвалентный. В таких соединениях, как Аl4С3, CO2, CCl4, CF4, CS2, численные значения степени окисления и валентности у углерода совпадают.

При определении степени окисления посредством общего баланса отданных и полученных электронов ее среднее значение иногда может быть выражено дробным числом.

Между чем и чем возникает ионная связь. Смотреть фото Между чем и чем возникает ионная связь. Смотреть картинку Между чем и чем возникает ионная связь. Картинка про Между чем и чем возникает ионная связь. Фото Между чем и чем возникает ионная связь

При разных степенях окисления атомов одного элемента в соединении степени окисления выражаются дробными числами. Среднее значение вычисляется способом электронного баланса.

Значение степени окисления, в отличие от заряда иона, проставляется над химическим знаком элемента (вначале ставится знак заряда, а затем число).

Степень окисления+2
Fe
+3
Fe
-2
S
+6
S
Заряд ионаFe 2+Fe 3+S 2-S 6+

Сколько процентов от числа валентных электронов азота (7N 2s 2 2p 3 ) создают связь по механизму обмена?

Решение: В атоме азота из 5-ти валентных электронов 3 одиночные.
Значит, (3/5) ∙ 100%=60% участвуют в механизме обмена.

Каждая электронная пара, образующая химическую связь, обозначается по одной валентной линии, формулы молекул изображаются графически.

Определите отношения между а, b, с.

СолиЧисло донорно-акцепторных связен
(NH4)2SO4а
NH4Clb
(NH4)3PO4c

Решение: Число донорноакцепторных связей в солях аммония равно числу ионов аммония.
Тогда: a=2; b=l; с=3
Ответ: bМежду чем и чем возникает ионная связь. Смотреть фото Между чем и чем возникает ионная связь. Смотреть картинку Между чем и чем возникает ионная связь. Картинка про Между чем и чем возникает ионная связь. Фото Между чем и чем возникает ионная связьaМежду чем и чем возникает ионная связь. Смотреть фото Между чем и чем возникает ионная связь. Смотреть картинку Между чем и чем возникает ионная связь. Картинка про Между чем и чем возникает ионная связь. Фото Между чем и чем возникает ионная связьc

Определите количество а) полярных ковалентных и b) неполярных ковалентных связей в молекуле соединения:

Между чем и чем возникает ионная связь. Смотреть фото Между чем и чем возникает ионная связь. Смотреть картинку Между чем и чем возникает ионная связь. Картинка про Между чем и чем возникает ионная связь. Фото Между чем и чем возникает ионная связь

Решение: Полярная ковалентная связь образуется между атомами двух разных неметаллов. В таком случае, в данном соединении N(пол.ков.связь) N(C Н)связь N(H) 6

А неполярная ковалентная связь образуется между атомами одного вида (в представленном соединении это линии между атомами углерода). Тогда N(κeпoл.ков.связь.) = 3
Ответ: а=6; b=3

Определите общее число орбиталей, участвующих в образовании химических связей в соединении Н3С CH2 СН3.

Решение: Кроме угарного газа (СО), во всех соединениях углерода все 4 орбитали внешнего электронного слоя участвуют в образовании связи. Поскольку атом H имеет 1 орбиталь, его орбиталь тоже участвует в образовании связи. В таком случае, общее число орбиталей, участвующих в образовании связи: N(оpб.)o6щ. N(C) • 4 + N(H) 3•4 + 8 20

Определите в данном соединении гибридное состояние углерода.
Между чем и чем возникает ионная связь. Смотреть фото Между чем и чем возникает ионная связь. Смотреть картинку Между чем и чем возникает ионная связь. Картинка про Между чем и чем возникает ионная связь. Фото Между чем и чем возникает ионная связь
Решение: Между чем и чем возникает ионная связь. Смотреть фото Между чем и чем возникает ионная связь. Смотреть картинку Между чем и чем возникает ионная связь. Картинка про Между чем и чем возникает ионная связь. Фото Между чем и чем возникает ионная связь

При копировании любых материалов с сайта evkova.org обязательна активная ссылка на сайт www.evkova.org

Сайт создан коллективом преподавателей на некоммерческой основе для дополнительного образования молодежи

Сайт пишется, поддерживается и управляется коллективом преподавателей

Whatsapp и логотип whatsapp являются товарными знаками корпорации WhatsApp LLC.

Cайт носит информационный характер и ни при каких условиях не является публичной офертой, которая определяется положениями статьи 437 Гражданского кодекса РФ. Анна Евкова не оказывает никаких услуг.

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *