Metall bo'lmagan elementlar atomlarining bir-biri bilan o'zaro ta'siri qisqa. "Nometall elementlar atomlarining bir-biri bilan o'zaro ta'siri" (8-sinf). Oddiy moddalar bilan o'zaro ta'siri

Metall elementlarning atomlari metall bo'lmagan elementlarning atomlari bilan qanday o'zaro ta'sir qilishini biz allaqachon ko'rib chiqdik: ba'zilari tashqi elektronlarini berib, ijobiy ionlarga aylanadi, boshqalari esa elektronlarni qabul qilib, manfiy ionlarga aylanadi. Ionlar bir-biriga tortilib, ion birikmalarini hosil qiladi.

Elektronlarni biriktirish tendentsiyasiga o'xshash bo'lgan metall bo'lmagan elementlarning atomlari o'rtasidagi aloqa qanday amalga oshiriladi? Keling, birinchi navbatda, bir xil kimyoviy elementning atomlari orasidagi bog'lanish, masalan, ikki atomli molekulalarga ega bo'lgan moddalarda qanday amalga oshirilishini ko'rib chiqaylik: azot N 2, vodorod H 2, xlor C1 2.

E'tibor bering, indekslar kimyoviy belgilar yordamida ushbu moddalarning tarkibini aks ettirish uchun ham qo'llaniladi.

Metall bo'lmagan elementning ikkita bir xil atomlari molekulaga faqat bitta usulda birlashishi mumkin: ularning tashqi elektronlarini ijtimoiylashtirish, ya'ni ularni ikkala atom uchun umumiy qilish.

Masalan, F 2 ftor molekulasining hosil bo'lishini ko'rib chiqaylik.

Ftor atomlari - D. I. Mendeleyev kimyoviy elementlar davriy sistemasining VII guruhi (VIIA guruhi) asosiy kichik guruhining elementi - tashqi energiya darajasida ettita elektronga ega va har bir atomda u tugaguniga qadar faqat bitta elektron etishmaydi. Ftor atomining tashqi elektronlari uchta elektron juft va bitta juftlashtirilmagan elektron hosil qiladi:

Agar ikkita atom bir-biriga yaqinlashsa va ularning har birida bitta tashqi bog'lanmagan elektron bo'lsa, bu elektronlar "birlashadi" va ikkala atom uchun umumiy bo'lib qoladi va shu bilan tugallangan tashqi sakkiz elektron darajasini hosil qiladi.

Ftor molekulasining hosil bo'lishi diagrammada ko'rsatilgan:

Agar umumiy elektron juftini chiziqcha bilan belgilasak, u holda yozuv strukturaviy formula deb ataladi, masalan, ftor molekulasining struktura formulasi.

Ftor molekulasiga o'xshab, ikki atomli vodorod molekulasi H 2 ham hosil bo'ladi:

Shuni hisobga olish kerakki, geliy atomining tugallangan darajasiga o'xshash ikki elektronli daraja vodorod atomi uchun tugallanadi.

Vodorod molekulasining tuzilish formulasi

Elektron buluti tushunchasidan foydalanib, vodorod molekulasining hosil bo'lishi misolida kovalent bog'lanish haqidagi tushunchamizni aniqlaylik (9-§ ga qarang). Ikki vodorod atomi bir-biriga yaqinlashganda, ularning har biri sharsimon shakldagi bitta s-elektron bulutiga ega bo'lsa, elektron bulutlar bir-biriga yopishadi. Bunday holda, salbiy zaryadning zichligi eng yuqori bo'lgan va shuning uchun ko'paygan salbiy zaryadga ega bo'lgan maydon (joy) paydo bo'ladi. Unga musbat zaryadlangan yadrolar tortiladi (bu fizika kursidan ma'lum) va molekula hosil bo'ladi. Shunday qilib, kimyoviy bog'lanish elektr kuchlari ta'sirining natijasidir. Yuqoridagilarni diagramma shaklida tasvirlaymiz:

Shuni ta'kidlash kerakki, kovalent bog'lanishning hosil bo'lishi, shuningdek, ionli bog'ning paydo bo'lishi qarama-qarshi zaryadlarning o'zaro ta'siriga asoslangan.

Xulosa qilib, keling, kovalent bog'lanishning hosil bo'lishi sxemasini yozish uchun zarur bo'lgan fikrlash algoritmini ko'rib chiqaylik, masalan, N 2 azot molekulasi uchun.

1. Azot V guruhning asosiy kichik guruhining elementi (VA guruhi). Uning atomlari tashqi sathida beshta elektronga ega. Juftlanmagan elektronlar sonini aniqlash uchun quyidagi formuladan foydalanamiz:

8 - N = juftlashtirilmagan elektronlar soni,

Bu erda N - kimyoviy elementning guruh raqami.

Shuning uchun azot atomlari (8-5 = 3) uchta juftlashtirilmagan elektronga ega bo'ladi.

2. Kimyoviy elementlarning belgilarini tashqi elektronlarning belgilanishi bilan yozamiz, shunda juftlashtirilmagan elektronlar qo'shni belgiga qaraydi:

3. Hosil bo‘lgan molekulaning elektron va struktura formulalarini yozamiz:

Agar atomlar bitta umumiy elektron jufti bilan o'zaro bog'langan bo'lsa, unda bunday kovalent bog'lanish bitta, ikkita bo'lsa - qo'sh, uchta bo'lsa - uchlik deb ataladi.

Molekuladagi atomlarning elektron juftlari qanchalik keng tarqalgan bo'lsa, ular bir-biri bilan shunchalik kuchli bog'lanadi va atom yadrolari orasidagi masofa shunchalik kichik bo'ladi, bu bog'lanish uzunligi deb ataladi. Ftor molekulalarida bog' bir bo'lib, atomlar yadrolari orasidagi bog'lanish uzunligi 0,14 nanometr (1 nm = 10 -9 m yoki 0,000000001 m). Azot molekulalarida bog'lanish uch barobar, uzunligi esa 0,11 nm. Azot molekulasini alohida atomlarga ajratish uchun ftor molekulasidagi yagona aloqalarni uzish uchun sarflanganidan taxminan etti baravar ko'proq energiya kerak bo'ladi.

Kalit so'zlar va iboralar

1. Atom yoki kovalent kimyoviy bog'lanish.
2. Yagona, ikki va uch kovalent kimyoviy bog'lanish.
3. Havola uzunligi.
4. Elektron va strukturaviy formulalar.

Kompyuter bilan ishlash

1. Elektron arizaga qarang. Dars materialini o'rganing va taklif qilingan vazifalarni bajaring.
2. Paragrafning kalit so'zlari va iboralari mazmunini ochib beradigan qo'shimcha manbalar bo'lib xizmat qilishi mumkin bo'lgan elektron pochta manzillarini Internetda qidiring. O'qituvchiga yangi dars tayyorlashda yordamingizni taklif qiling - keyingi paragrafning kalit so'zlari va iboralari bo'yicha hisobot tuzing.

Savol va topshiriqlar

1. D. I. Mendeleyev davriy sistemasining VII guruhi (VIIA guruhi) asosiy kichik guruhining barcha elementlari (ftor kichik guruhlari) ikki atomli molekulalardan tashkil topgan oddiy moddalarni hosil qiladi. Butun G kichik guruhi (galogen) uchun umumiy kimyoviy belgidan foydalanib, bunday molekulalarning shakllanish elektron sxemasini va struktura formulasini yozing.
2. Tarkibi KC1 va C1 2 formulalari bilan ko'rsatilgan moddalar uchun kimyoviy bog'lanishlar hosil qilish sxemalarini yozing.
3. Oltingugurt atomlarida nechta juftlashtirilmagan elektron bor? S 2 molekulalarida qanday bog'lanish bo'ladi? S 2 molekulalarida kimyoviy bog`lanishning hosil bo`lish sxemasini yozing.
4. S 2, Cl 2, N 2 formulalari bilan kimyoviy bog'lanish moddalarining kuchini oshirish tartibini tuzing va qaroringizning to'g'riligini asoslang. Siz tuzgan qator molekulalarida bog'lanish uzunligi qanday o'zgaradi?
5. Kimyoviy bog'lanish turiga ko'ra moddalarni ikki guruhga ajrating: N 2, Li 2 O, KC1, O 2, CaF 2, H 2.

I. Kimyoviy bog'lanishlarning tasnifi

1. Kimyoviy bog'lanish hosil bo'lish mexanizmiga ko'ra

a) almashish aloqani tashkil etuvchi ikkala atom ham u uchun juftlashtirilmagan elektronlarni ta'minlaganda.

Masalan, H2 va xlor Cl2 vodorod molekulalarining hosil bo'lishi:

b) donor - qabul qiluvchi , atomlardan biri aloqa hosil qilish uchun tayyor elektron juftligini (donor) ta'minlaganida, ikkinchi atom esa bo'sh erkin orbitalni ta'minlaganida.

Masalan, ammoniy ionining (NH4)+ (zaryadlangan zarracha) hosil bo'lishi:

2. Elektron orbitallarning bir-birining ustiga chiqishiga ko'ra

a) s - ulanish (sigma), maksimal qoplama atomlar markazlarini bog'laydigan chiziqda bo'lganda.

Masalan,

H2 s(s-s)

Cl2 s(p-p)

HCl s(s-p)

b) p - ulanishlar (pi), agar bir-birining ustiga chiqish maksimal atomlar markazlarini tutashtiruvchi chiziqda yotmasa.

3. Tugallangan elektron qobiqqa erishish usuli bo'yicha

Har bir atom o'zining tashqi elektron qobig'ini to'ldirishga intiladi va bunday holatga erishishning bir necha yo'li bo'lishi mumkin.

II. Kovalent bog'lanishning mohiyati

kovalent bog'lanish - bu umumiy elektron juftlarning hosil bo'lishi tufayli atomlar o'rtasida yuzaga keladigan bog'lanishdir (masalan, H2, HCl, H2O, O2).

Umumiy elektron juftlarining ular bilan bog'langan atomlardan biriga siljish darajasiga ko'ra, kovalent bog'lanish bo'lishi mumkin. qutbli va qutbsiz.

III. Kovalent qutbsiz kimyoviy bog'lanish

Kovalent qutbsiz aloqa (CNS) - bir xil kimyoviy elementning atomlarini hosil qiladi - metall bo'lmagan(Masalan, H2, O2, O3).

Aloqa mexanizmi

Metall bo'lmagan har bir atom o'zining tashqi bog'lanmagan elektronlarini boshqa atomga beradi. Umumiy elektron juftlari hosil bo'ladi. Elektron juftlik ikkala atomga teng ravishda tegishli.

Xlor molekulasining hosil bo'lish mexanizmini ko'rib chiqing: Cl2- kns.

Cl2 molekulasini hosil qilishning elektron sxemasi:

Cl2 molekulasining tuzilish formulasi:

Cl - Cl, s(p - p) - yagona bog'lanish

Vodorod molekulasining hosil bo'lishini ko'rsatish

Kislorod molekulasining hosil bo'lish mexanizmini ko'rib chiqing: O2 - kns.

O2 molekulasini hosil qilishning elektron sxemasi:

O2 molekulasining tuzilish formulasi:

O = O

π

Molekulada ko'p, qo'sh bog'lanish:

Bir s (p - p)

va bitta p (p - p)

Kislorod va azot molekulalarining hosil bo`lishini ko`rsatish

IV. Tuzatish uchun vazifalar

Vazifa raqami 1. Quyidagi moddalar molekulalaridagi kimyoviy bog'lanish turlarini aniqlang:

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

Vazifa raqami 2. H2S, KCl, O2, Na2S, Na2O, N2, NH3, CH4, BaF2, LiCl, CCl4, F2 molekulalarining hosil boʻlish mexanizmini yozing. Kovalent bog'lanish holatida elektron bulutlarning qoplanish turini (p yoki s), shuningdek hosil bo'lish mexanizmini (almashinuv yoki donor-akseptor) aniqlang.

Mavzu: Kovalent qutbsiz bog'lanish

Vazifalar:

Kovalent bog'lanish, xususan kovalent qutbsiz bog'lanish haqida tasavvur hosil qilish;

Kovalent qutbsiz bog'lanishning hosil bo'lish mexanizmini ko'rsating;

Tahlil qilish, xulosa chiqarish ko'nikmalarini rivojlantirishni davom eting;

Muloqot madaniyatini tarbiyalash.

Motivatsiya va maqsadni belgilash:

Nima uchun azot yoki vodorod ikki atomli molekulalar sifatida mavjud? Suhbat davomida biz birgalikda maqsad qo'yamiz va dars mavzusini aniqlaymiz.

Yangi materialni o'rganish:

Keling, molekulada kimyoviy bog'lanish qanday hosil bo'lishini ko'rib chiqaylik.Cl 2.

Xlor atomi mavjudVIIAdavriy jadval guruhi, ya'ni uning tashqi energiya darajasida ettita elektron bor va uni to'ldirish uchun faqat bitta elektron yo'q. Tashqi darajadagi oltita elektron juftlik hosil qiladi, biri esa juftlashtirilmaydi. Har birida bittadan juftlanmagan elektronga ega bo'lgan ikkita xlor atomi yaqinlashadi, bu elektronlar "birlashadi" va ikkala atom uchun umumiy bo'lib qoladi, bunda daraja to'liq bo'ladi - sakkiz elektron. Umumiy elektron juftligini oddiygina chiziqcha bilan belgilash mumkin.

Shuning uchun kovalent bog'lanish yoki atomik bog'lanish umumiy elektron juftlarining hosil bo'lishi natijasida hosil bo'lgan kimyoviy bog'lanishdir.

Ushbu kimyoviy bog'lanish bir xil metall bo'lmagan atomlar o'rtasida hosil bo'ladi, bunda hosil bo'lgan umumiy elektron juftlari ikkala atomga teng ravishda tegishli va ularning hech birida ortiqcha yoki manfiy zaryad bo'lmaydi, shuning uchun bu kovalent bog'lanish deyiladi. qutbsiz.

Xuddi shunday, H molekulasi hosil bo'ladi 2. Biroq, vodorod atomi mavjudIAguruh, shuning uchun har bir vodorod atomida faqat bitta elektron bor va tashqi energiya darajasi tugagunga qadar u faqat bitta elektronga ega emas (esda tutingki, vodorod va geliy atomlari uchun 2 ta elektron bo'lsa, daraja to'liq hisoblanadi). Har bir vodorod atomida bitta elektron bor va bu juftlashtirilmagan elektronlar umumiy elektron juftini hosil qilish uchun birlashadi, uni chiziqcha sifatida ham belgilash mumkin.

Bundan tashqari, har birida sferik shakldagi bitta s-elektron bulutiga ega bo'lgan ikkita vodorod atomi yaqinlashganda, bu elektron bulutlar bir-biriga yopishadi. Bunda manfiy zaryad zichligi yuqori bo'lgan mintaqa hosil bo'ladi, unga musbat zaryadlangan yadrolar tortiladi va molekula hosil bo'ladi.

Murakkabroq molekula O ning hosil boʻlish mexanizmini koʻrib chiqamiz 2 .

Kislorod ichkaridaVIAguruh, shuning uchun uning tashqi sathida 6 ta elektron mavjud. Va juftlashtirilmagan elektronlar sonini aniqlash uchun siz 8 formulasidan foydalanishingiz mumkin -N, qayerdaN- guruh raqami. Shuning uchun har bir kislorod atomida 2 ta juftlashtirilmagan elektron bo'ladi, ular kimyoviy bog'lanish hosil bo'lishida ishtirok etadi. Ushbu ikkita juftlashtirilmagan elektron boshqa atomning ikkita boshqa juftlanmagan elektronlari bilan birlashadi va ikkita umumiy elektron juft hosil bo'ladi, ularni shartli ravishda ikkita chiziqcha sifatida tasvirlash mumkin.

Kislorod molekulasidagi bog'lanish ikki elektron juftdan iborat bo'lganligi sababli, u qo'sh bog' deb ham ataladi, u vodorod molekulasidagi kabi bitta bog'dan kuchliroq bo'ladi. Ammo shuni tushunishingiz kerakki, molekuladagi atomlar orasidagi bog'lanish qanchalik kuchli bo'lsa, atomlarning yadrolari orasidagi masofa shunchalik kichik bo'ladi. Bu masofa bog'lanish uzunligi deb ataladi. Uch tomonlama bog'lanish qo'shaloq bog'lanishdan ham qisqaroq, lekin ancha kuchli. Masalan, azot molekulasida uchlik bog'lanish, molekulani ikki atomga bo'lish uchun xlor molekulasidagi bitta bog'ni uzishdan etti marta ko'p energiya sarflash kerak bo'ladi.

Bilimlarni umumlashtirish va tizimlashtirish:

Qanday kimyoviy bog'lanish kovalent bog' deyiladi?

Qaysi elementlarning atomlari o'rtasida kovalent qutbsiz bog'lanish hosil bo'ladi?

Kovalent bog'lanishning hosil bo'lishining mohiyati nimada?

Bitta bog'lanish ikki yoki uch bog'lanishdan qanday farq qiladi?

Bog'lanish uzunligi nimani ko'rsatadi va u nimaga bog'liq?

Bilimlarni mustahkamlash va nazorat qilish:

Moddalarning molekulalarini hosil qilish sxemalarini tuzing: a) brom; b) ftor; c) azot.

Har bir qatordan ortiqcha narsalarni olib tashlang:

a) CO 2 , NH 3 , P 4 , P 2 O 5 ;

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

Javob:

a)P 4 ; b)Cl 2 , S, N 2 . Bular kovalent qutbsiz bog'lanishga ega bo'lgan moddalardir.

Kovalent qutbsiz bog'lanishga ega bo'lgan moddalarni tanlang:

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

Javob: kovalent qutbsiz bog'lanishga ega bo'lgan moddalar bir xil metall bo'lmagan atomlar tomonidan hosil bo'ladi, shuning uchun ularP 4 , S, N 2 , O 2 , H 2 .

Mulohaza va xulosa:

Sizningcha, dars materiali qanday o'rganildi? a) a'lo; b) yaxshi; v) qoniqarli; d) o'rganilmagan.

Endi dars boshida bergan savolimizga javob bera olasizmi?

Uy vazifasi:

Idaraja: §11, masalan. 13;

IIdaraja: shuningdek + ex. 4, 5.