De forskellige stoffer, der findes i universet, er sammensat af atomer, ioner eller molekyler. Kemiske grundstoffer kombineres gennem kemiske bindinger. Disse links kan være:
| Kovalent binding | ionbinding | Metalforbindelse |
|---|---|---|
elektrondeling |
elektronoverførsel |
Mellem metalatomer |
Brug nedenstående spørgsmål til at teste din viden om kemiske bindinger.
Foreslåede øvelser
Spørgsmål 1
For at fortolke egenskaberne af forskellige stoffer er det nødvendigt at kende bindingerne mellem atomerne og bindingerne mellem de respektive molekyler. I forhold til båndet mellem atomer kan det siges, at ...
(A) mellem bundne atomer er tiltrækningskræfterne dominerende.
(B) når der dannes en binding mellem atomer, når det dannede system maksimal energi.
(C) tiltrækning og frastødning af et molekyle er ikke kun elektrostatisk.
(D) mellem bundne atomer er der en balance mellem elektrostatiske attraktioner og frastødninger.
Korrekt alternativ: (D) Mellem bundne atomer er der en balance mellem elektrostatiske attraktioner og frastødninger.
Atomer dannes af elektriske ladninger, og det er de elektriske kræfter mellem partikler, der fører til dannelse af bindinger. Derfor er alle kemiske bindinger elektrostatiske.
Atomer har kræfter:
- frastødning mellem kerner (positive ladninger);
- frastødning mellem elektroner (negative ladninger);
- tiltrækning mellem kerner og elektroner (positive og negative ladninger).
I alle kemiske systemer søger atomer at blive mere stabile, og denne stabilitet opnås i en kemisk binding.
Stabilitet skyldes balancen mellem tiltrækningskræfterne og frastødning, da atomer når en tilstand med lavere energi.
spørgsmål 2
Match korrekt sætningerne i kolonne I og koblingstypen i kolonne II.
| jeg | II |
|---|---|
| (A) Mellem Na-atomer | 1. enkelt kovalent binding |
| (B) Mellem Cl-atomer | 2. dobbelt kovalent binding |
| (C) Mellem atomer af O | 3. Metalforbindelse |
| (D) Mellem N-atomer | 4. ionbinding |
| (E) Mellem Na- og Cl-atomer | 5. tredobbelt kovalent binding |
Svar:
Atomer |
Forbindelsestyper |
Repræsentation |
(A) Mellem Na-atomer |
Metallisk forbindelse. Atomerne i dette metal er bundet sammen gennem metalliske bindinger, og interaktionen mellem positive og negative ladninger øger sætets stabilitet. |
 |
(B) Mellem Cl-atomer |
Enkel kovalent binding. Elektrondeling og dannelse af enkeltbinding opstår, fordi der kun er et par bindingselektroner. |
 |
(C) Mellem atomer af O |
Dobbelt kovalent binding. Der er to par bindingselektroner. |
 |
(D) Mellem N-atomer |
Triple kovalent binding. Der er tre par bindingselektroner. |
 |
(E) Mellem Na- og Cl-atomer |
Ionisk binding. Etableret mellem positive ioner (kationer) og negative ioner (anioner) gennem elektronoverførsel. |
 |
spørgsmål 3
Methan, ammoniak, vand og hydrogenfluorid er molekylære stoffer, hvis Lewis-strukturer er repræsenteret i den følgende tabel.
| Methan, CH4 | Ammoniak, NH3 | Vand, H2O | hydrogenfluorid, HF |
|---|---|---|---|
 |
 |
 |
 |
Angiver typen af binding etableret mellem de atomer, der udgør disse molekyler.
Korrekt svar: Enkel kovalent binding.
Når man ser på det periodiske system, ser vi, at stoffernes grundstoffer ikke er metaller.
Den type binding, som disse elementer danner mellem dem, er den kovalente binding, da de deler elektroner.
Atomer af kulstof, nitrogen, ilt og fluor udgør otte elektroner i valensskallen på grund af antallet af bindinger, de danner. De adlyder derefter oktetreglen.
Hydrogen deltager derimod i dannelsen af molekylære stoffer ved at dele et par elektroner og etablere enkle kovalente bindinger.
Se også: Kemiske bindinger
optagelsesprøve spørgsmål
Spørgsmål om kemiske bindinger forekommer meget i optagelsesprøver på college. Se nedenfor, hvordan emnet kan tilgås.
Spørgsmål 1
(UEMG) De egenskaber, der udvises af et bestemt materiale, kan forklares ved den type kemisk binding, der er til stede mellem dets dannende enheder. I en laboratorieanalyse identificerede en kemiker følgende egenskaber for et bestemt materiale:
- Høj smelte- og kogetemperatur
- God elektrisk ledningsevne i vandig opløsning
- Dårlig leder af solid state-elektricitet
Marker alternativet, der angiver den dominerende type forbindelse i det, fra egenskaberne, der vises af dette materiale:
(A) metallisk
(B) kovalent
(C) induceret dipol
(D) ionisk
Korrekt alternativ: (D) ionisk.
Et fast materiale har høje smelte- og kogetemperaturer, det vil sige, det ville have brug for en masse energi for at skifte til en flydende eller gasformig tilstand.
I fast tilstand er materialet en dårlig leder af elektricitet på grund af organisationen af atomer, der danner en veldefineret geometri.
I kontakt med vand vises ioner, der danner kationer og anioner, hvilket letter passage af elektrisk strøm.
Den type binding, der får materialet til at have disse egenskaber, er den ioniske binding.
spørgsmål 2
(PUC-SP) Analyser de fysiske egenskaber i nedenstående tabel:
| Prøve | Fusionspunkt | Kogepunkt | Elektrisk ledningsevne ved 25 ° C | Elektrisk ledningsevne ved 1000 ° C |
|---|---|---|---|---|
| DET | 801 ° C | 1413 ° C | isolerende | leder |
| B | 43 ° C | 182 ° C | isolerende | |
| Ç | 1535 ° C | 2760 ° C | leder | leder |
| D | 1248 ° C | 2250 ° C | isolerende | isolerende |
Ifølge de kemiske bindingsmodeller kan A, B, C og D klassificeres henholdsvis som,
(A) ionforbindelse, metal, molekylært stof, metal.
(B) metal, ionforbindelse, ionforbindelse, molekylært stof.
(C) ionforbindelse, molekylært stof, metal, metal.
(D) molekylært stof, ionisk forbindelse, ionisk forbindelse, metal.
(E) ionisk forbindelse, molekylært stof, metal, ionisk forbindelse.
Korrekt alternativ: (E) ionforbindelse, molekylært stof, metal, ionforbindelse.
Når vi analyserer prøvernes fysiske tilstande, når de udsættes for de fremlagte temperaturer, skal vi:
| Prøve | Fysisk tilstand ved 25 ° C | Fysisk tilstand ved 1000 ° C | Klassificering af forbindelser |
| DET | solid | væske | Ionisk |
| B | solid | Molekylær | |
| Ç | solid | solid | Metal |
| D | solid | solid | Ionisk |
Begge forbindelser A og D er isolatorer i fast tilstand (ved 25 ° C), men når prøve A skifter til flydende tilstand, bliver den ledende. Disse er egenskaber ved ioniske forbindelser.
Ioniske forbindelser i fast tilstand tillader ikke ledningsevne på grund af den måde, atomerne arrangerer sig på.
I opløsning forvandles de ioniske forbindelser til ioner og tillader elektricitet at blive ledet.
Det er karakteristisk for metaller, at de har god ledningsevne som prøve C.
Molekylære forbindelser er elektrisk neutrale, dvs. isolatorer som prøve B.
Se også: Metal links
spørgsmål 3
(Fuvest) Overvej grundstoffet klordannende forbindelser med henholdsvis hydrogen, kulstof, natrium og calcium. Med hvilke af disse grundstoffer danner klor kovalente forbindelser?
Svar:
| Elementer | Hvordan opkaldet opstår | dannet binding | |
| klor | Brint |  |
Kovalent (elektrondeling) |
| klor | Kulstof |  |
Kovalent (elektrondeling) |
| klor | Natrium |  |
Ionisk (elektronoverførsel) |
| klor | Kalk |  |
Ionisk (elektronoverførsel) |
Kovalente forbindelser forekommer i interaktionen mellem ikke-metalatomer, ikke-metaller med hydrogen eller mellem to hydrogenatomer.
Så den kovalente binding opstår med chlor + hydrogen og chlor + carbon.
Natrium og calcium er metaller og binder til klor gennem en ionbinding.
Fjendtlige spørgsmål
Enems tilgang til emnet kan være lidt anderledes end det, vi hidtil har set. Se, hvordan kemiske bindinger dukkede op i 2018-testen, og lær lidt mere om dette indhold.
Spørgsmål 1
(Enem / 2018) Forskning viser, at nanordrevne enheder er baseret på atomdimensionelle bevægelser, induceret af lys, kan have applikationer i fremtidige teknologier, der erstatter mikromotorer uden behov for komponenter mekanik. Et eksempel på lysinduceret molekylær bevægelse kan ses ved at bøje en tynd siliciumskive, bundet til en azobenzenpolymer og et bæremateriale i to bølgelængder som illustreret i figur. Ved anvendelse af lys forekommer reversible reaktioner i polymerkæden, som fremmer den observerede bevægelse.
TAG, H. OG. Molekylers nanoteknologi. Ny kemi i skolen, n. 21. maj 2005 (tilpasset).
Fænomenet molekylær bevægelse, fremmet af forekomsten af lys, stammer fra (a)
(A) vibrationsbevægelse af atomer, hvilket fører til forkortelse og lempelse af bindinger.
(B) isomerisering af N = N-bindinger, idet cis-formen af polymeren er mere kompakt end trans.
(C) tautomerisering af polymerens monomere enheder, hvilket fører til en mere kompakt forbindelse.
(D) resonans mellem a-gruppens π elektroner og de i den aromatiske ring, der forkorter dobbeltbindingerne.
(E) konformationsvariation af N = N-bindinger, der resulterer i strukturer med forskellige overfladearealer.
Korrekt alternativ: (B) isomerisering af N = N-bindinger, idet polymerens cis-form er mere kompakt end trans.
Bevægelsen i polymerkæden får en længere polymer til at blive observeret til venstre og en kortere til højre.
Med polymerdelen fremhævet observerer vi to ting:
- Der er to strukturer, der er bundet af en binding mellem to atomer (som legenden angiver er nitrogen);
- Dette link er i forskellige positioner i hvert billede.
Ved at tegne en linje på billedet i A observerer vi, at strukturer er over og under aksen, dvs. modsatte sider. I B er de på samme side af den trukkede linje.
Kvælstof danner tre bindinger for at være stabile. Hvis det er bundet til strukturen af en binding, er det bundet til det andet nitrogen via en kovalent dobbeltbinding.
Polymerkomprimering og knivbøjning forekommer, fordi bindemidlerne er i forskellige positioner, når der opstår isomerisme af N = N-bindinger.
Trans-isomerisme observeres i A (linkere på modsatte sider) og cis i B (linkere i samme plan).
spørgsmål 2
(Enem / 2018) Nogle faste materialer er sammensat af atomer, der interagerer med hinanden og danner bindinger, der kan være kovalente, ioniske eller metalliske. Figuren viser den potentielle energi af binding som en funktion af den interatomiske afstand i et krystallinsk fast stof. Når man analyserer dette tal, observeres det, at ligevægtsafstanden af bindingen mellem atomerne ved temperaturen nul kelvin0) svarer til minimumsværdien af potentiel energi. Over den temperatur øger den termiske energi, der tilføres atomerne, deres kinetiske energi og forårsager dem de svinger omkring en gennemsnitlig ligevægtsposition (fyldte cirkler), som er forskellig for hver temperatur. Forbindelsesafstanden kan variere over hele længden af de vandrette linjer identificeret med temperaturværdien af T1 T4 (stigende temperaturer).
Forskydningen observeret i den gennemsnitlige afstand afslører fænomenet
(A) ionisering.
(B) udvidelse.
(C) dissociation.
(D) nedbrydning af kovalente bindinger.
(E) dannelse af metalliske bindinger.
Korrekt alternativ: (B) udvidelse.
Atomer har positive og negative ladninger. Obligationer dannes, når de når et minimum af energi ved at afbalancere kræfter (frastødning og tiltrækning) mellem atomer.
Ud fra dette forstår vi, at for at en kemisk binding skal opstå, er der en ideel afstand mellem atomerne, så de er stabile.
Den viste grafik viser os, at:
- Afstanden mellem to atomer (interatomisk) falder, indtil den når et minimum af energi.
- Energi kan stige, når atomer bliver så tæt, at de positive ladninger i deres kerner nærmer sig, begynder at afvise hinanden og dermed øger energi.
- Ved temperatur T0 af nul Kelvin er minimumsværdien af potentiel energi.
- Der er en stigning i temperaturen på T.1 til T4 og den tilførte energi får atomerne til at svinge omkring ligevægtspositionen (fyldte cirkler).
- Svingningen sker mellem kurven og den fulde cirkel svarende til hver temperatur.
Når temperaturen måler graden af omrøring af molekyler, jo højere temperaturen er, desto mere svinger atomet, og det rum, der besættes af det, stiger.
Den højeste temperatur (T4) indikerer, at der vil være et større rum optaget af den gruppe af atomer, og materialet udvides således.
spørgsmål 3
(Enem / 2019) Fordi de har et komplet valenslag, høj ioniseringsenergi og elektronisk affinitet praktisk taget nul, blev det i lang tid anset for, at de ædle gasser ikke ville danne forbindelser kemikalier. Imidlertid blev reaktionen mellem xenon (5s²5p⁶ valenslag) og platinhexafluorid i 1962 med succes gennemført, og siden da er flere nye ædelgasforbindelser blevet syntetiseret.
Sådanne forbindelser viser, at man ikke ukritisk kan acceptere oktetreglen, hvor det anses for at, i en kemisk binding har atomer tendens til at opnå stabilitet under antagelse af den elektroniske konfiguration af gas adelig. Blandt de kendte forbindelser er en af de mest stabile xenondifluorider, hvori to halogenatomer fluor (2s²2p⁵ valenslag) binder kovalent til ædelgasatomet for at have otte elektroner af valens.
Når man skriver Lewis-formlen for den førnævnte xenonforbindelse, hvor mange elektroner i valensskallen er der i ædelgasatomet?
(A) 6
(B) 8
(C) 10
(D) 12
Korrekt alternativ: c) 10.
Fluor er et element, der er en del af gruppe 17 i det periodiske system. Derfor er der i sin yderste elektroniske skal 7 elektroner (2s2 2p5). For at opnå stabilitet, ifølge oktetreglen, har dette elementets atom brug for en elektron for således at have 8 elektroner i valensskallen og antage den elektroniske konfiguration af en ædelgas.
Xenon er derimod en ædelgas, og derfor har den allerede 8 elektroner i det sidste lag (5s2 5p6).
Bemærk, at navnet på forbindelsen er xenondifluorid, dvs. forbindelsen består af to fluoratomer og et xenonatom, XeF2.
Som erklæringen siger, er den kemiske binding mellem atomer af den kovalente type, det vil sige der er deling af elektroner.
Fordeling af elektronerne omkring hvert atom (7 omkring fluor og 8 omkring xenon) ser vi at xenonatomet, når det binder med to fluoratomer, har 10 elektroner i fluorskallen. valens.
Se også:
- oktetregel
- Øvelser i elektronisk distribution
- Øvelser på kulbrinter
