Различните вещества, които съществуват във Вселената, са съставени от атоми, йони или молекули. Химическите елементи се комбинират чрез химически връзки. Тези връзки могат да бъдат:
| Ковалентна връзка | йонна връзка | Метална връзка |
|---|---|---|
споделяне на електрони |
електронен трансфер |
Между метални атоми |
Използвайте въпросите по-долу, за да проверите знанията си за химическо свързване.
Предложени упражнения
Въпрос 1
За да се интерпретират свойствата на различните вещества, е необходимо да се знаят връзките между атомите и връзките между съответните молекули. По отношение на връзката между атомите може да се каже, че ...
(А) между свързаните атоми преобладават силите на привличане.
(Б) когато се образува връзка между атомите, образуваната система достига максимална енергия.
(В) привличанията и отблъскванията в молекулата имат не само електростатичен характер.
(D) между свързаните атоми има баланс между електростатичните привличания и отблъскванията.
Правилна алтернатива: (D) Между свързаните атоми има баланс между електростатичните привличания и отблъскванията.
Атомите се образуват от електрически заряди и именно електрическите сили между частиците водят до образуването на връзки. Следователно всички химически връзки имат електростатичен характер.
Атомите имат сили на:
- отблъскване между ядрата (положителни заряди);
- отблъскване между електрони (отрицателни заряди);
- привличане между ядра и електрони (положителни и отрицателни заряди).
Във всички химически системи атомите се стремят да станат по-стабилни и тази стабилност се постига в химическа връзка.
Стабилността се дължи на баланса между силите на привличане и отблъскване, тъй като атомите достигат състояние на по-ниска енергия.
въпрос 2
Правилно съвпадат изреченията в колона I и типа на връзката в колона II.
| Аз | II |
|---|---|
| (А) Между Na атоми | 1. единична ковалентна връзка |
| (B) Между Cl атоми | 2. двойна ковалентна връзка |
| (C) Между атомите на O | 3. Метална връзка |
| (D) Между N атоми | 4. йонна връзка |
| (E) Между Na и Cl атоми | 5. тройна ковалентна връзка |
Отговор:
Атоми |
Видове връзки |
Представителство |
(А) Между Na атоми |
Метална връзка. Атомите на този метал са свързани помежду си чрез метални връзки и взаимодействието между положителни и отрицателни заряди увеличава стабилността на множеството. |
 |
(B) Между Cl атоми |
Единична ковалентна връзка. Споделянето на електрони и образуването на единична връзка се случват, защото има само една двойка свързващи електрони. |
 |
(C) Между атомите на O |
Двойна ковалентна връзка. Има две двойки свързващи електрони. |
 |
(D) Между N атоми |
Тройна ковалентна връзка. Има три двойки свързващи електрони. |
 |
(E) Между Na и Cl атоми |
Йонна връзка. Установява се между положителни йони (катиони) и отрицателни йони (аниони) чрез електронен трансфер. |
 |
въпрос 3
Метан, амоняк, вода и флуороводород са молекулни вещества, чиито структури на Люис са представени в следващата таблица.
| Метан, СН4 | Амоняк, NH3 | Вода, Н2О | водороден флуорид, HF |
|---|---|---|---|
 |
 |
 |
 |
Показва вида на връзката, установена между атомите, които изграждат тези молекули.
Точен отговор: Проста ковалентна връзка.
Разглеждайки периодичната таблица, виждаме, че елементите на веществата не са метали.
Типът връзка, която тези елементи образуват помежду си, е ковалентната връзка, тъй като те споделят електрони.
Атомите на въглерод, азот, кислород и флуор съставляват осем електрона във валентната обвивка поради броя на връзките, които те образуват. След това те се подчиняват на правилото на октета.
Водородът, от друга страна, участва в образуването на молекулярни вещества, като споделя двойка електрони, установявайки прости ковалентни връзки.
Вижте също: Химически връзки
въпроси за приемния изпит
Въпросите за химическите връзки се появяват много при кандидатстудентските изпити. Вижте по-долу как може да се подходи към темата.
Въпрос 1
(UEMG) Свойствата, проявявани от определен материал, могат да се обяснят с вида на химическата връзка, налична между формиращите я единици. В лабораторен анализ химик идентифицира следните свойства за определен материал:
- Висока температура на топене и кипене
- Добра електропроводимост във воден разтвор
- Лош проводник на твърдо състояние електричество
От свойствата, показани от този материал, маркирайте алтернативата, която показва преобладаващия тип връзка в него:
(А) метален
(Б) ковалентни
(С) индуциран дипол
(D) йонни
Правилна алтернатива: (D) йонна.
Твърдият материал има високи температури на топене и кипене, тоест ще се нуждае от много енергия, за да се промени в течно или газообразно състояние.
В твърдо състояние материалът е лош проводник на електричество поради организацията на атомите, които образуват добре дефинирана геометрия.
При контакт с вода се появяват йони, образуващи катиони и аниони, улесняващи преминаването на електрически ток.
Типът връзка, която кара материала да притежава тези свойства, е йонната връзка.
въпрос 2
(PUC-SP) Анализирайте физическите свойства в таблицата по-долу:
| Проба | Точка на сливане | Точка на кипене | Електрическа проводимост при 25 ° C | Електрическа проводимост при 1000 ° C |
|---|---|---|---|---|
| НА | 801 ° С | 1413 ° С | изолационни | диригент |
| Б. | 43 ° С | 182 ° С | изолационни | |
| ° С | 1535 ° С | 2760 ° С | диригент | диригент |
| д | 1248 ° С | 2250 ° С | изолационни | изолационни |
Според моделите на химичните връзки A, B, C и D могат да бъдат класифицирани, съответно, като
(А) йонно съединение, метал, молекулярно вещество, метал.
(B) метал, йонно съединение, йонно съединение, молекулярно вещество.
(C) йонно съединение, молекулярно вещество, метал, метал.
(D) молекулно вещество, йонно съединение, йонно съединение, метал.
(E) йонно съединение, молекулярно вещество, метал, йонно съединение.
Правилна алтернатива: (Е) йонно съединение, молекулярно вещество, метал, йонно съединение.
Анализирайки физическите състояния на пробите, когато те са подложени на представените температури, трябва да:
| Проба | Агрегатно състояние при 25 ° C | Агрегатно състояние при 1000 ° C | Класификация на съединенията |
| НА | твърдо | течност | Йонийски |
| Б. | твърдо | Молекулярна | |
| ° С | твърдо | твърдо | Метал |
| д | твърдо | твърдо | Йонийски |
И двете съединения A и D са изолатори в твърдо състояние (при 25 ° C), но когато проба А преминава в течно състояние, тя става проводима. Това са характеристики на йонните съединения.
Йонните съединения в твърдо състояние не позволяват проводимост поради начина, по който атомите се подреждат.
В разтвор йонните съединения се превръщат в йони и позволяват провеждането на електричество.
Характерно за металите е, че те имат добра проводимост като проба С.
Молекулните съединения са електрически неутрални, тоест изолатори като проба В.
Вижте също: Метални връзки
въпрос 3
(Fuvest) Помислете за елемента хлорообразуващи съединения, съответно с водород, въглерод, натрий и калций. С кой от тези елементи хлорът образува ковалентни съединения?
Отговор:
| Елементи | Как се осъществява обаждането | образувана връзка | |
| хлор | Водород |  |
Ковалентен (споделяне на електрони) |
| хлор | Въглерод |  |
Ковалентен (споделяне на електрони) |
| хлор | Натрий |  |
Йонен (електронен трансфер) |
| хлор | Калций |  |
Йонен (електронен трансфер) |
Ковалентни съединения възникват при взаимодействието на неметални атоми, неметали с водород или между два водородни атома.
Така че ковалентната връзка възниква с хлор + водород и хлор + въглерод.
Натрият и калцият са метали и се свързват с хлор чрез йонна връзка.
Въпроси за Енем
Подходът на Енем към темата може да се различава малко от това, което сме виждали досега. Вижте как се появиха химическите връзки в теста за 2018 г. и научете малко повече за това съдържание.
Въпрос 1
(Enem / 2018) Изследванията показват, че наноустройствата, базирани на атомно-размерни движения, индуцирани от светлина, може да има приложения в бъдещи технологии, заместващи микромотори, без да са необходими компоненти механика. Пример за индуцирано от светлина молекулярно движение може да се види чрез огъване на тънка силициева пластина, свързан към азобензолен полимер и поддържащ материал в две дължини на вълната, както е показано на фигура. С прилагането на светлина се получават обратими реакции на полимерната верига, които насърчават наблюдаваното движение.
ВЗЕМИ, H. И. Нанотехнология на молекулите. Нова химия в училище, n. 21 май 2005 г. (адаптирано).
Феноменът на молекулярното движение, насърчаван от честотата на светлината, произтича от (а)
(А) вибрационно движение на атомите, което води до скъсяване и отпускане на връзките.
(В) изомеризация на N = N връзки, като цис формата на полимера е по-компактна от транс.
(C) тавтомеризация на мономерните единици на полимера, което води до по-компактно съединение.
(D) резонанс между π електроните на азогрупата и тези на ароматния пръстен, които скъсяват двойните връзки.
(E) конформационно изменение на N = N връзки, което води до структури с различни повърхности.
Правилна алтернатива: (B) изомеризация на N = N връзки, като цис формата на полимера е по-компактна от транс.
Движението в полимерната верига води до наблюдение на по-дълъг полимер отляво и по-къс отдясно.
С подчертаната полимерна част наблюдаваме две неща:
- Има две структури, които са свързани чрез връзка между два атома (което според легендата е азот);
- Тази връзка е на различни позиции във всяко изображение.
Изчертавайки линия върху изображението, в А наблюдаваме, че структурите са над и под оста, тоест противоположни страни. В B те са от една и съща страна на изтеглената линия.
Азотът прави три връзки, за да бъде стабилен. Ако е свързан със структурата чрез връзка, тогава е свързан с другия азот чрез ковалентна двойна връзка.
Полимерното уплътняване и огъването на острието се получават, тъй като свързващите вещества са в различни позиции, когато възникне изомерия на N = N връзки.
Транс изомеризъм се наблюдава в A (линкери от противоположните страни) и cis в B (линкери в една и съща равнина).
въпрос 2
(Enem / 2018) Някои твърди материали са съставени от атоми, които взаимодействат помежду си, образувайки връзки, които могат да бъдат ковалентни, йонни или метални. Фигурата показва потенциалната енергия на свързване като функция от междуатомното разстояние в кристално твърдо вещество. Анализирайки тази цифра, се наблюдава, че при температурата от нула келвин, равновесното разстояние на връзката между атомите (R0) съответства на минималната стойност на потенциалната енергия. Над тази температура топлинната енергия, подавана към атомите, увеличава тяхната кинетична енергия и причини те се колебаят около средно равновесно положение (запълнени кръгове), което е различно за всеки температура. Разстоянието на връзката може да варира по цялата дължина на хоризонталните линии, идентифицирано със стойността на температурата на T1 Т4 (повишаване на температурите).
Изместваното наблюдение на средното разстояние разкрива феномена на
(А) йонизация.
(B) дилатация.
(В) дисоциация.
(D) разкъсване на ковалентни връзки.
(E) образуване на метални връзки.
Правилна алтернатива: (B) дилатация.
Атомите имат положителни и отрицателни заряди. Връзките се образуват, когато достигнат минимална енергия чрез балансиране на силите (отблъскване и привличане) между атомите.
Оттук разбираме, че: за да възникне химическа връзка има идеално разстояние между атомите, така че те да са стабилни.
Показаната графика ни показва, че:
- Разстоянието между два атома (междуатомно) намалява до достигане на минимална енергия.
- Енергията може да се увеличи, когато атомите станат толкова близки, че положителните заряди в техните ядра се приближават, започват да се отблъскват и следователно увеличават енергията.
- При температура Т0 от нула Келвин е минималната стойност на потенциалната енергия.
- Налице е повишаване на температурата на Т1 до Т4 а доставената енергия кара атомите да трептят около равновесното положение (запълнени кръгове).
- Трептенето възниква между кривата и пълния кръг, съответстващ на всяка температура.
Докато температурата измерва степента на раздвижване на молекулите, колкото по-висока е температурата, толкова повече атомът се колебае и пространството, заето от него, се увеличава.
Най-високата температура (T4) показва, че ще има по-голямо пространство, заето от тази група атоми и по този начин материалът се разширява.
въпрос 3
(Enem / 2019) Тъй като имат пълен валентен слой, висока йонизационна енергия и електронен афинитет практически нула, дълго време се смяташе, че благородните газове няма да образуват съединения химикали. През 1962 г. обаче реакцията между ксенон (5s²5p⁶ валентен слой) и платинен хексафлуорид е проведена успешно и оттогава са синтезирани още нови съединения на благороден газ.
Такива съединения показват, че човек не може безкритично да приеме правилото на октета, в което се счита, че, в химическа връзка атомите са склонни да придобиват стабилност, предполагайки електронната конфигурация на газа благороден. Сред известните съединения едно от най-стабилните е ксеноновият дифлуорид, в който има два халогенни атома флуор (2s²2p⁵ валентен слой) ковалентно се свързва с атома на благородния газ, за да има осем електрона от валентност.
Когато пишете формулата на Луис за гореспоменатото ксеноново съединение, колко електрона във валентната обвивка има в атома на благородния газ?
(А) 6
(Б) 8
(С) 10
(Г) 12
Правилна алтернатива: в) 10.
Флуорът е елемент, който е част от група 17 на Периодичната таблица. Следователно в най-външната му електронна обвивка има 7 електрона (2s2 2p5). За да придобие стабилност, според правилото на октета, атомът на този елемент се нуждае от един електрон, за да има 8 електрона във валентната обвивка и да приеме електронната конфигурация на благороден газ.
Ксенонът, от друга страна, е благороден газ и следователно вече има 8 електрона в последния слой (5s2 5p6).
Имайте предвид, че името на съединението е ксенонов дифлуорид, т.е. съединението се състои от два флуорни атома и един ксенонов атом, XeF2.
Както се казва в изявлението, химическата връзка между атомите е от ковалентен тип, тоест има споделяне на електрони.
Разпределяме електроните около всеки атом (7 около флуор и 8 около ксенон), които виждаме че ксеноновият атом, когато се свързва с два флуорни атома, има 10 електрона във флуорната обвивка. валентност.
Вижте също:
- правило на октет
- Упражнения по електронно разпространение
- Упражнения върху въглеводороди
