Metal olmayan elementlerin atomlarının birbirleriyle etkileşimi kısadır. "Metal olmayan elementlerin atomlarının birbirleriyle etkileşimi" (8. derece). Basit maddelerle etkileşim

Metal elementlerin atomlarının metal olmayan elementlerin atomlarıyla nasıl etkileşime girdiğini zaten düşündük: bazıları dış elektronlarını bağışlayıp pozitif iyonlara dönüşürken, diğerleri elektronları kabul edip negatif iyonlara dönüşür. İyonlar birbirini çeker ve iyonik bileşikler oluşturur.

Elektron bağlama eğilimi benzer olan metal olmayan elementlerin atomları arasındaki bağlantı nasıl gerçekleşir? İlk önce, aynı kimyasal elementin atomları arasındaki bağın, örneğin iki atomlu moleküllere sahip maddelerde nasıl gerçekleştiğini düşünelim: azot N 2, hidrojen H 2, klor C1 2.

İndekslerin kimyasal işaretler kullanarak bu maddelerin bileşimini yansıtmak için de kullanıldığını lütfen unutmayın.

Metal olmayan bir elementin iki özdeş atomu, bir molekülde yalnızca bir şekilde birleşebilir: dış elektronlarını sosyalleştirerek, yani onları her iki atom için ortak hale getirerek.

Örneğin, bir flor molekülü F2'nin oluşumunu düşünün.

Flor atomları - D. I. Mendeleev'in Periyodik Kimyasal Elementler Tablosunun VII grubunun (VIIA grubu) ana alt grubunun bir elementi - dış enerji seviyesinde yedi elektrona sahiptir ve tamamlanana kadar her atomun yalnızca bir elektronu yoktur. Flor atomunun dış elektronları üç elektron çifti ve bir eşleşmemiş elektron oluşturur:

İki atom birbirine yaklaşırsa ve her birinin bir dış eşleşmemiş elektronu varsa, bu elektronlar "birleşir" ve her iki atom için ortak hale gelir, böylece tamamlanmış bir harici sekiz elektron seviyesi oluşturur.

Bir flor molekülünün oluşumu şemada gösterilmiştir:

Kısa çizgi ile ortak bir elektron çifti belirlersek, kayda yapısal formül, örneğin bir flor molekülünün yapısal formülü denir.

Flor molekülüne benzer şekilde, iki atomlu bir hidrojen molekülü H2 de oluşur:

Helyum atomunun tamamlanmış seviyesine benzer iki elektron seviyesinin hidrojen atomu için tamamlanacağı dikkate alınmalıdır.

Bir hidrojen molekülünün yapısal formülü

Bir elektron bulutu kavramını kullanarak bir hidrojen molekülünün oluşumu örneğiyle kovalent bağ hakkındaki anlayışımızı geliştirelim (bkz. § 9). Her biri küresel bir şekle sahip bir s-elektron bulutuna sahip iki hidrojen atomu birbirine yaklaştığında, elektron bulutları üst üste gelir. Bu durumda, negatif yükün yoğunluğunun en yüksek olduğu ve dolayısıyla artan bir negatif yüke sahip olduğu bir alan (yer) ortaya çıkar. Pozitif yüklü çekirdekler ona çekilir (bu, fizik dersinden bilinir) ve bir molekül oluşur. Böylece, kimyasal bağ, elektrik kuvvetlerinin etkisinin sonucudur. Yukarıdakileri bir diyagram şeklinde gösterelim:

Bir kovalent bağ oluşumunun yanı sıra bir iyonik bağ oluşumunun zıt yüklerin etkileşimine dayandığına dikkat edilmelidir.

Sonuç olarak, örneğin azot molekülü N2 için bir kovalent bağ oluşumu şemasını yazmak için gerekli olan akıl yürütme algoritmasını ele alalım.

1. Azot, V grubunun (VA grubu) ana alt grubunun bir elementidir. Atomlarının dış seviyesinde beş elektronu vardır. Eşlenmemiş elektronların sayısını belirlemek için aşağıdaki formülü kullanırız:

8 - N = eşleşmemiş elektron sayısı,

N, kimyasal elementin grup numarasıdır.

Bu nedenle, nitrojen atomlarının (8-5 = 3) üç eşleşmemiş elektronu olacaktır.

2. Eşlenmemiş elektronların komşu işarete bakması için dış elektronların atamasıyla kimyasal elementlerin işaretlerini yazalım:

3. Ortaya çıkan molekülün elektronik ve yapısal formüllerini yazalım:

Atomlar bir ortak elektron çifti ile birbirine bağlanırsa, böyle bir kovalent bağa iki - çift, üç - üçlü ise tekli denir.

Bir moleküldeki atomlar ne kadar yaygın elektron çiftlerine sahipse, birbirlerine o kadar güçlü bağlanırlar ve atomların çekirdekleri arasındaki bağ uzunluğu olarak adlandırılan mesafe o kadar küçük olur. Flor moleküllerinde bağ tektir ve atom çekirdekleri arasındaki bağ uzunluğu 0.14 nanometredir (1 nm = 10 -9 m veya 0.000000001 m). Azot moleküllerinde bağ üçlüdür ve uzunluğu 0.11 nm'dir. Bir nitrojen molekülünü tek tek atomlara bölmek, bir flor molekülündeki tekli bağları kırmak için gerekenden yaklaşık yedi kat daha fazla enerji gerektirir.

Anahtar kelimeler ve ifadeler

1. Atomik veya kovalent kimyasal bağ.
2. Tek, çift ve üçlü kovalent kimyasal bağlar.
3. Bağlantı uzunluğu.
4. Elektronik ve yapısal formüller.

Bilgisayarla çalışmak

1. Elektronik uygulamaya bakın. Dersin materyalini inceleyin ve önerilen görevleri tamamlayın.
2. Paragrafın anahtar kelimelerinin ve kelime öbeklerinin içeriğini ortaya çıkaran ek kaynaklar olarak hizmet edebilecek e-posta adreslerini İnternet'te arayın. Öğretmene yeni bir ders hazırlamak için yardım sunun - bir sonraki paragrafın anahtar kelimeleri ve cümleleri hakkında bir rapor hazırlayın.

Sorular ve görevler

1. D. I. Mendeleev'in (flor alt grupları) Periyodik Tablosunun VII grubunun (VIIA grubu) ana alt grubunun tüm elemanları, diatomik moleküllerden oluşan basit maddeler oluşturur. Tüm G alt grubu (halojen) için ortak bir kimyasal işaret kullanarak elektronik oluşum şemasını ve bu tür moleküllerin yapısal formülünü yazın.
2. Bileşimi KC1 ve C1 2 formülleriyle gösterilen maddeler için kimyasal bağların oluşum şemalarını yazın.
3. Kükürt atomlarında kaç tane eşleşmemiş elektron vardır? S 2 moleküllerinde hangi bağ olacak? S2 moleküllerinde kimyasal bağ oluşum şemasını yazın.
4. Kimyasal bağ maddelerini artan mukavemet sırasına göre S 2, Cl 2, N 2 formülleriyle düzenleyin ve kararınızın doğruluğunu gerekçelendirin. Derlediğiniz serinin moleküllerinde bağ uzunluğu nasıl değişecek?
5. Maddeleri kimyasal bağ türüne göre iki gruba ayırın: N 2, Li 2 O, KC1, O 2, CaF 2, H 2.

I. Kimyasal bağların sınıflandırılması

1. Kimyasal bağ oluşum mekanizmasına göre

a) takas bir bağ oluşturan her iki atom da bunun için eşleşmemiş elektronlar sağladığında.

Örneğin, hidrojen molekülleri H2 ve klor Cl2 oluşumu:

b) bağışçı - alıcı , atomlardan biri bir bağ oluşturmak için hazır bir çift elektron (verici) sağladığında ve ikinci atom boş bir serbest yörünge sağladığında.

Örneğin, amonyum iyonu (NH4)+ (yüklü parçacık) oluşumu:

2. Elektron orbitallerinin örtüşme şekline göre

a) σ - bağlantı (sigma), örtüşme maksimumu atomların merkezlerini birleştiren çizgi üzerinde olduğunda.

Örneğin,

H2 σ(s-s)

Cl2 σ(p-p)

HCl σ(s-p)

b) π - bağlantılar (pi), örtüşme maksimumu atomların merkezlerini birleştiren çizgide yer almıyorsa.

3. Tamamlanmış elektron kabuğunu elde etme yöntemine göre

Her atom dış elektron kabuğunu tamamlama eğilimindedir ve böyle bir duruma ulaşmanın birkaç yolu olabilir.

II. Kovalent bağın özü

kovalent bağ - bu, ortak elektron çiftlerinin (Örneğin, H2, HCl, H2O, O2) oluşması nedeniyle atomlar arasında oluşan bir bağdır.

Ortak elektron çiftlerinin, bağlı oldukları atomlardan birine yer değiştirme derecesine göre, bir kovalent bağ olabilir. kutupsal ve polar olmayan.

III. Kovalent polar olmayan kimyasal bağ

Kovalent polar olmayan bağ (CNS) - aynı kimyasal elementin atomlarını oluşturur - metal olmayan(Örneğin, H2, O2, O3).

iletişim mekanizması

Bir ametalin her atomu, dış eşleşmemiş elektronlarını başka bir atoma bağışlar. Ortak elektron çiftleri oluşur. Bir elektron çifti her iki atoma da eşit olarak aittir.

Klor molekülünün oluşum mekanizmasını düşünün: Cl2- kns.

Cl2 molekülünün oluşumu için elektronik şema:

Cl2 molekülünün yapısal formülü:

Cl - Cl, σ(p - p) - tekli bağ

Bir hidrojen molekülünün oluşumunun gösterilmesi

Bir oksijen molekülünün oluşum mekanizmasını düşünün: O2 - kns.

O2 molekülünün oluşumu için elektronik şema:

O2 molekülünün yapısal formülü:

O = O

π

Bir molekülde, çoklu, çift bağ:

Bir σ (p - p)

ve bir π (p - p)

Oksijen ve nitrojen moleküllerinin oluşumunun gösterilmesi

IV. Sabitleme görevleri

Görev numarası 1. Aşağıdaki maddelerin moleküllerindeki kimyasal bağ türlerini belirleyin:

H2S, KCl, O2, Na2S, Na2O, N2, NH3, CH4, BaF2, LiCl, O3, CO2, SO3, CCl4, F2.

Görev numarası 2. H2S, KCl, O2, Na2S, Na2O, N2, NH3, CH4, BaF2, LiCl, CCl4, F2 moleküllerinin oluşum mekanizmalarını yazınız. Kovalent bir bağ olması durumunda, elektron bulutlarının (π veya σ) örtüşme türünü ve ayrıca oluşum mekanizmasını (değişim veya verici-alıcı) belirleyin.

Konu: Kovalent polar olmayan bağ

Görevler:

Bir kovalent bağ, özellikle bir kovalent polar olmayan bağ hakkında fikir oluşturmak için;

Kovalent polar olmayan bir bağın oluşum mekanizmasını gösterin;

Analiz etme, sonuç çıkarma becerilerini geliştirmeye devam edin;

Bir iletişim kültürü geliştirin.

Motivasyon ve hedef belirleme:

Azot veya hidrojen neden iki atomlu moleküller olarak var? Konuşma sırasında ortak hedef belirleme gerçekleştirir ve dersin konusunu belirleriz.

Yeni materyal öğrenmek:

Bir molekülde kimyasal bağın nasıl oluştuğuna bakalım.Cl 2.

klor atomu vardırVIIABu, dış enerji seviyesinde yedi elektrona sahip olduğu ve onu tamamlamak için yalnızca bir elektronunun olmadığı anlamına gelen Periyodik Tablonun grubudur. Dış seviyenin altı elektronu çiftler oluşturur ve biri eşleşmemiştir. Her biri bir eşleşmemiş elektronu olan iki klor atomu birbirine yaklaşır, bu elektronlar "birleşir" ve her iki atom için ortak hale gelir ve seviye tamamlanır - sekiz elektron. Ortak bir elektron çifti basitçe bir tire ile gösterilebilir.

Bu nedenle, bir kovalent bağ veya atomik bağ, ortak elektron çiftlerinin oluşumundan kaynaklanan kimyasal bir bağdır.

Bu kimyasal bağ aynı metal olmayan atomlar arasında oluşurken oluşan ortak elektron çiftleri her iki atoma da eşit olarak aittir ve hiçbirinde negatif yük fazlalığı veya eksikliği olmayacaktır, bu nedenle bu kovalent bağa denir. polar olmayan.

Benzer şekilde, bir H molekülü oluşur 2. Ancak hidrojen atomuIAgrubu, bu nedenle her hidrojen atomunun yalnızca bir elektronu vardır ve dış enerji seviyesinin tamamlanmasından önce yalnızca bir elektronu yoktur (hatırlayın, hidrojen ve helyum atomları için, 2 elektronu varsa seviyenin tamamlanmış olduğu kabul edilir). Her hidrojen atomunun bir elektronu vardır ve bu eşleşmemiş elektronlar birleşerek ortak bir elektron çifti oluşturur, bu da kısa çizgi olarak da gösterilebilir.

Ayrıca, her biri küresel bir s-elektron bulutuna sahip iki hidrojen atomu yaklaştığında, bu elektron bulutları üst üste gelir. Bu durumda, negatif yük yoğunluğunun yüksek olduğu bir bölge oluşur, pozitif yüklü çekirdekler ona çekilir ve bir molekül oluşur.

Daha karmaşık bir molekül O'nun oluşum mekanizmasını ele alalım. 2 .

oksijen varARACILIĞIYLAgrup, bu nedenle dış seviyede 6 elektronu vardır. Ve eşleştirilmemiş elektronların sayısını belirlemek için 8 formülünü kullanabilirsiniz -N, neredeN- grup numarası. Bu nedenle, her oksijen atomu, kimyasal bir bağ oluşumuna katılacak olan 2 eşleşmemiş elektrona sahip olacaktır. Bu iki eşleşmemiş elektron, başka bir atomun diğer iki eşleşmemiş elektronuyla birleşir ve geleneksel olarak iki çizgi olarak gösterilebilen iki ortak elektron çifti oluşur.

Oksijen molekülündeki bağ iki elektron çiftinden oluştuğu için çift bağ olarak da adlandırılır, hidrojen molekülünde olduğu gibi tek bağdan daha güçlü olacaktır. Ancak, bir moleküldeki atomlar arasındaki bağ ne kadar güçlüyse, atom çekirdekleri arasındaki mesafenin o kadar küçük olduğunu anlamalısınız. Bu mesafeye bağ uzunluğu denir. Üçlü bağ, ikili bağdan bile daha kısadır, ancak çok daha güçlüdür. Örneğin üçlü bir bağ olan bir nitrojen molekülünde, molekülü iki atoma bölmek için, bir klor molekülündeki tek bir bağı koparmaktan yedi kat daha fazla enerji harcamak gerekir.

Bilginin genelleştirilmesi ve sistemleştirilmesi:

Hangi kimyasal bağa kovalent bağ denir?

Hangi elementlerin atomları arasında polar olmayan bir kovalent bağ oluşur?

Kovalent bağ oluşumunun özü nedir?

Tekli bağ, ikili veya üçlü bağdan nasıl farklıdır?

Bağ uzunluğu neyi gösterir ve neye bağlıdır?

Bilginin konsolidasyonu ve kontrolü:

Maddelerin moleküllerinin oluşumu için şemalar yapın: a) brom; b) flor; c) nitrojen.

Her satırdaki fazlalığı ortadan kaldırın:

a) CO 2 , ABD 3 , P 4 , P 2 Ö 5 ;

b)Cl 2 , S, N 2 , CO 2 .

Cevap:

a)P 4 ; b)Cl 2 , S, N 2 . Bunlar, polar olmayan bir kovalent bağa sahip maddelerdir.

Polar olmayan bir kovalent bağa sahip maddeleri seçin:

P 4 , H 2 S, NH 3 , P 2 Ö 3 , S, N 2 , Ö 2 , H 2 O, HCl, H 2 .

Cevap: Polar olmayan kovalent bağa sahip maddeler, aynı metal olmayan atomlar tarafından oluşturulur, bu nedenle bunlarP 4 , S, N 2 , Ö 2 , H 2 .

Düşünme ve özetleme:

Ders materyalinin nasıl öğrenildiğini düşünüyorsunuz? a) mükemmel; b) iyi; c) tatmin edici; d) öğrenilmemiştir.

Şimdi dersin başında sorduğumuz soruyu cevaplayabilir misiniz?

Ödev:

İseviye: §11, ör. on üç;

IIseviye: ayrıca + ör. 4, 5.