Die verschiedenen Stoffe, die im Universum existieren, bestehen aus Atomen, Ionen oder Molekülen. Chemische Elemente verbinden sich durch chemische Bindungen. Diese Links können sein:
| Kovalente Bindung | Ionenverbindung | Metallverbindung |
|---|---|---|
Elektronenverteilung |
Elektronentransfer |
Zwischen Metallatomen |
Verwenden Sie die folgenden Fragen, um Ihr Wissen über chemische Bindungen zu testen.
Vorgeschlagene Übungen
Frage 1
Um die Eigenschaften verschiedener Stoffe interpretieren zu können, ist es notwendig, die Bindungen zwischen den Atomen und die Bindungen zwischen den jeweiligen Molekülen zu kennen. In Bezug auf die Bindung zwischen Atomen kann man sagen, dass…
(A) zwischen gebundenen Atomen überwiegen die Anziehungskräfte.
(B) Wenn eine Bindung zwischen Atomen gebildet wird, erreicht das gebildete System maximale Energie.
(C) die Anziehung und Abstoßung in einem Molekül sind nicht nur elektrostatischer Natur.
(D) zwischen gebundenen Atomen besteht ein Gleichgewicht zwischen elektrostatischer Anziehung und Abstoßung.
Richtige Alternative: (D) Zwischen gebundenen Atomen besteht ein Gleichgewicht zwischen elektrostatischer Anziehung und Abstoßung.
Atome werden durch elektrische Ladungen gebildet und es sind die elektrischen Kräfte zwischen den Teilchen, die zur Bildung von Bindungen führen. Daher sind alle chemischen Bindungen elektrostatischer Natur.
Atome haben Kräfte von:
- Abstoßung zwischen Kernen (positive Ladungen);
- Abstoßung zwischen Elektronen (negative Ladungen);
- Anziehung zwischen Kernen und Elektronen (positive und negative Ladungen).
In allen chemischen Systemen streben Atome danach, stabiler zu werden, und diese Stabilität wird in einer chemischen Bindung erreicht.
Stabilität ist auf das Gleichgewicht zwischen Anziehungs- und Abstoßungskräften zurückzuführen, da Atome einen Zustand niedrigerer Energie erreichen.
Frage 2
Ordnen Sie die Sätze in Spalte I und den Verknüpfungstyp in Spalte II richtig zu.
| ich | II |
|---|---|
| (A) Zwischen Na-Atomen | 1. einfache kovalente Bindung |
| (B) Zwischen Cl-Atomen | 2. kovalente Doppelbindung |
| (C) Zwischen Atomen von O | 3. Metallverbindung |
| (D) Zwischen N-Atomen | 4. Ionenverbindung |
| (E) Zwischen Na- und Cl-Atomen | 5. dreifache kovalente Bindung |
Antworten:
Atome |
Verbindungsarten |
Darstellung |
(A) Zwischen Na-Atomen |
Metallische Verbindung. Die Atome dieses Metalls sind durch metallische Bindungen miteinander verbunden und die Wechselwirkung zwischen positiven und negativen Ladungen erhöht die Stabilität des Satzes. |
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(B) Zwischen Cl-Atomen |
Einfache kovalente Bindung. Die gemeinsame Nutzung von Elektronen und die Bildung einer Einfachbindung treten auf, weil es nur ein Paar bindender Elektronen gibt. |
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(C) Zwischen Atomen von O |
Doppelte kovalente Bindung. Es gibt zwei Paare von Bindungselektronen. |
 |
(D) Zwischen N-Atomen |
Dreifache kovalente Bindung. Es gibt drei Paare von Bindungselektronen. |
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(E) Zwischen Na- und Cl-Atomen |
Ionenverbindung. Wird durch Elektronentransfer zwischen positiven Ionen (Kationen) und negativen Ionen (Anionen) hergestellt. |
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Frage 3
Methan, Ammoniak, Wasser und Fluorwasserstoff sind molekulare Stoffe, deren Lewis-Strukturen in der folgenden Tabelle dargestellt sind.
| Methan, CH4 | Ammoniak, NH3 | Wasser, H2Ö | Fluorwasserstoff, HF |
|---|---|---|---|
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Gibt die Art der Bindung zwischen den Atomen an, aus denen diese Moleküle bestehen.
Richtige Antwort: Einfache kovalente Bindung.
Wenn wir das Periodensystem betrachten, sehen wir, dass die Elemente von Stoffen keine Metalle sind.
Die Art der Bindung, die diese Elemente zwischen ihnen bilden, ist die kovalente Bindung, da sie Elektronen teilen.
Kohlenstoff-, Stickstoff-, Sauerstoff- und Fluoratome bilden aufgrund der Anzahl der Bindungen, die sie eingehen, acht Elektronen in der Valenzschale. Sie gehorchen dann der Oktettregel.
Wasserstoff hingegen beteiligt sich an der Bildung molekularer Substanzen, indem er sich ein Elektronenpaar teilt und einfache kovalente Bindungen herstellt.
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Fragen zur Aufnahmeprüfung
Fragen zu chemischen Bindungen tauchen häufig in Aufnahmeprüfungen für Hochschulen auf. Sehen Sie unten, wie das Thema angegangen werden kann.
Frage 1
(UEMG) Die Eigenschaften eines bestimmten Materials können durch die Art der chemischen Bindung zwischen seinen bildenden Einheiten erklärt werden. In einer Laboranalyse hat ein Chemiker für ein bestimmtes Material folgende Eigenschaften festgestellt:
- Hohe Schmelz- und Siedetemperatur
- Gute elektrische Leitfähigkeit in wässriger Lösung
- Schlechter Leiter der Festkörperelektrizität
Markieren Sie aus den von diesem Material angezeigten Eigenschaften die Alternative, die die vorherrschende Verbindungsart anzeigt:
(A) metallisch
(B) kovalent
(C) induzierter Dipol
(D) ionisch
Richtige Alternative: (D) ionisch.
Ein fester Stoff hat hohe Schmelz- und Siedetemperaturen, das heißt, er würde viel Energie benötigen, um in einen flüssigen oder gasförmigen Zustand überzugehen.
Im Festkörper ist das Material aufgrund der Anordnung von Atomen, die eine wohldefinierte Geometrie bilden, ein schlechter elektrischer Leiter.
In Kontakt mit Wasser treten Ionen auf, die Kationen und Anionen bilden und den Durchgang von elektrischem Strom erleichtern.
Die Bindungsart, die dem Material diese Eigenschaften verleiht, ist die Ionenbindung.
Frage 2
(PUC-SP) Analysieren Sie die physikalischen Eigenschaften in der folgenden Tabelle:
| Stichprobe | Fusionspunkt | Siedepunkt | Elektrische Leitfähigkeit bei 25°C | Elektrische Leitfähigkeit bei 1000 °C |
|---|---|---|---|---|
| DAS | 801°C | 1413°C | isolierend | Dirigent |
| B | 43°C | 182 °C | isolierend | |
| Ç | 1535 °C | 2760°C | Dirigent | Dirigent |
| D | 1248°C | 2250 °C | isolierend | isolierend |
Nach den chemischen Bindungsmodellen können A, B, C bzw. D klassifiziert werden als:
(A) ionische Verbindung, Metall, molekulare Substanz, Metall.
(B) Metall, ionische Verbindung, ionische Verbindung, molekulare Substanz.
(C) ionische Verbindung, molekulare Substanz, Metall, Metall.
(D) molekulare Substanz, ionische Verbindung, ionische Verbindung, Metall.
(E) ionische Verbindung, molekulare Substanz, Metall, ionische Verbindung.
Richtige Alternative: (E) ionische Verbindung, molekulare Substanz, Metall, ionische Verbindung.
Um die physikalischen Zustände der Proben zu analysieren, wenn sie den angegebenen Temperaturen ausgesetzt sind, müssen wir:
| Stichprobe | Physikalischer Zustand bei 25°C | Physikalischer Zustand bei 1000°C | Klassifizierung von Verbindungen |
| DAS | solide | Flüssigkeit | ionisch |
| B | solide | Molekular | |
| Ç | solide | solide | Metall |
| D | solide | solide | ionisch |
Beide Verbindungen A und D sind im festen Zustand (bei 25 °C) Isolatoren, aber wenn Probe A in einen flüssigen Zustand übergeht, wird sie leitfähig. Dies sind Eigenschaften von ionischen Verbindungen.
ionische Festkörperverbindungen ermöglichen aufgrund der Art und Weise, wie sich die Atome selbst anordnen, keine Leitfähigkeit.
In Lösung verwandeln sich die ionischen Verbindungen in Ionen und ermöglichen die Leitung von Elektrizität.
Charakteristisch für Metalle ist, dass sie wie Probe C eine gute Leitfähigkeit aufweisen.
Molekülverbindungen sind elektrisch neutral, also Isolatoren wie Probe B.
Auch sehen: Metallglieder
Frage 3
(Fuvest) Betrachten Sie das Element Chlor bildende Verbindungen mit jeweils Wasserstoff, Kohlenstoff, Natrium und Calcium. Mit welchem dieser Elemente geht Chlor kovalente Verbindungen ein?
Antworten:
| Elemente | Wie der Anruf erfolgt | Bindung gebildet | |
| Chlor | Wasserstoff |  |
Kovalent (Elektronenteilung) |
| Chlor | Kohlenstoff |  |
Kovalent (Elektronenteilung) |
| Chlor | Natrium |  |
Ionisch (Elektronentransfer) |
| Chlor | Kalzium |  |
Ionisch (Elektronentransfer) |
Kovalente Verbindungen treten bei der Wechselwirkung von Nichtmetallatomen, Nichtmetallen mit Wasserstoff oder zwischen zwei Wasserstoffatomen auf.
Die kovalente Bindung tritt also mit Chlor + Wasserstoff und Chlor + Kohlenstoff auf.
Natrium und Calcium sind Metalle und binden über eine Ionenbindung an Chlor.
Enem-Fragen
Enems Herangehensweise an das Thema mag ein wenig anders sein als das, was wir bisher gesehen haben. Sehen Sie, wie chemische Bindungen im Test 2018 aufgetreten sind und erfahren Sie mehr über diesen Inhalt.
Frage 1
(Enem/2018) Untersuchungen zeigen, dass Nanovorrichtungen auf atomardimensionalen Bewegungen beruhen, die durch leicht, kann in zukünftigen Technologien Anwendung finden und Mikromotoren ersetzen, ohne dass Komponenten erforderlich sind Mechanik. Ein Beispiel für lichtinduzierte molekulare Bewegung ist das Biegen eines dünnen Siliziumwafers, gebunden an ein Azobenzol-Polymer und ein Trägermaterial, in zwei Wellenlängen, wie in dargestellt Zahl. Bei Anwendung von Licht treten reversible Reaktionen der Polymerkette auf, die die beobachtete Bewegung fördern.
NEHMEN, H. UND. Nanotechnologie von Molekülen. Neue Chemie in der Schule, n. 21. Mai 2005 (angepasst).
Das Phänomen der durch Lichteinfall geförderten Molekularbewegung entsteht aus (a)
(A) Schwingungsbewegung von Atomen, die zur Verkürzung und Entspannung von Bindungen führt.
(B) Isomerisierung von N=N-Bindungen, wobei die cis-Form des Polymers kompakter ist als die trans.
(C) Tautomerisierung der monomeren Einheiten des Polymers, was zu einer kompakteren Verbindung führt.
(D) Resonanz zwischen den π-Elektronen der Azogruppe und denen des aromatischen Rings, die die Doppelbindungen verkürzen.
(E) Konformationsvariation von N=N-Bindungen, die zu Strukturen mit unterschiedlichen Oberflächen führt.
Richtige Alternative: (B) Isomerisierung von N=N-Bindungen, wobei die cis-Form des Polymers kompakter ist als die trans.
Durch die Bewegung in der Polymerkette ist links ein längeres und rechts ein kürzeres Polymer zu beobachten.
Mit dem hervorgehobenen Polymerteil beobachten wir zwei Dinge:
- Es gibt zwei Strukturen, die durch eine Bindung zwischen zwei Atomen verbunden sind (die Legende besagt, dass es sich um Stickstoff handelt);
- Dieser Link befindet sich in jedem Bild an unterschiedlichen Positionen.
Ziehen wir eine Linie in das Bild und beobachten wir in A, dass die Strukturen oberhalb und unterhalb der Achse liegen, also gegenüberliegende Seiten. In B liegen sie auf derselben Seite der gezeichneten Linie.
Stickstoff macht drei Bindungen stabil. Ist es durch eine Bindung an die Struktur gebunden, dann ist es über eine kovalente Doppelbindung an den anderen Stickstoff gebunden.
Polymerverdichtung und Klingenverbiegung treten auf, weil sich die Bindemittel in unterschiedlichen Positionen befinden, wenn eine Isomerie von N=N-Bindungen auftritt.
Trans-Isomerie wird in A (Linker auf gegenüberliegenden Seiten) und cis in B (Linker in derselben Ebene) beobachtet.
Frage 2
(Enem/2018) Einige feste Materialien bestehen aus Atomen, die miteinander interagieren und Bindungen bilden, die kovalent, ionisch oder metallisch sein können. Die Abbildung zeigt die potentielle Bindungsenergie als Funktion des interatomaren Abstands in einem kristallinen Festkörper. Bei der Analyse dieser Zahl wird beobachtet, dass bei einer Temperatur von null Kelvin der Gleichgewichtsabstand der Bindung zwischen den Atomen (R0) entspricht dem Minimalwert der potentiellen Energie. Oberhalb dieser Temperatur erhöht die den Atomen zugeführte Wärmeenergie deren kinetische Energie und verursacht sie schwingen um eine durchschnittliche Gleichgewichtsposition (gefüllte Kreise), die für jede unterschiedlich ist Temperatur. Der Anschlussabstand kann über die gesamte Länge der horizontalen Linien variieren, gekennzeichnet mit dem Temperaturwert von T1 das T4 (steigende Temperaturen).
Die in der mittleren Entfernung beobachtete Verschiebung zeigt das Phänomen der
(A) Ionisation.
(B) Dilatation.
(C) Dissoziation.
(D) Aufbrechen kovalenter Bindungen.
(E) Bildung von metallischen Bindungen.
Richtige Alternative: (B) Dilatation.
Atome haben positive und negative Ladungen. Bindungen bilden sich, wenn sie eine minimale Energie erreichen, indem sie Kräfte (Abstoßung und Anziehung) zwischen Atomen ausgleichen.
Daraus verstehen wir: Damit eine chemische Bindung zustande kommt, gibt es einen idealen Abstand zwischen den Atomen, damit sie stabil sind.
Die gezeigte Grafik zeigt uns, dass:
- Der Abstand zwischen zwei Atomen (interatomar) nimmt bis zum Erreichen einer minimalen Energie ab.
- Die Energie kann zunehmen, wenn sich Atome so nahe kommen, dass sich die positiven Ladungen in ihren Kernen nähern, sich gegenseitig abstoßen und folglich die Energie erhöhen.
- Bei Temperatur T0 von null Kelvin ist der minimale Wert der potentiellen Energie.
- Es kommt zu einem Temperaturanstieg von T1 nach T4 und die zugeführte Energie lässt die Atome um die Gleichgewichtslage schwingen (gefüllte Kreise).
- Die Oszillation tritt zwischen der Kurve und dem Vollkreis entsprechend jeder Temperatur auf.
Da die Temperatur den Grad der Bewegung von Molekülen misst, schwingt das Atom umso mehr, je höher die Temperatur ist, und der von ihm eingenommene Raum nimmt zu.
Die höchste Temperatur (T4) zeigt an, dass diese Gruppe von Atomen einen größeren Raum einnimmt und sich somit das Material ausdehnt.
Frage 3
(Enem/2019) Weil sie eine vollständige Valenzschicht, hohe Ionisierungsenergie und elektronische Affinität haben praktisch null, galt lange Zeit, dass die Edelgase keine Verbindungen bilden würden Chemikalien. 1962 wurde jedoch die Reaktion zwischen Xenon (5s²5p⁶ Valenzschicht) und Platinhexafluorid erfolgreich durchgeführt und seitdem wurden weitere neue Edelgasverbindungen synthetisiert.
Solche Verbindungen zeigen, dass man die Oktettregel nicht unkritisch akzeptieren kann, in der angenommen wird, dass in einer chemischen Bindung neigen Atome dazu, Stabilität zu erlangen, wenn sie die elektronische Konfiguration von Gas annehmen edel. Unter den bekannten Verbindungen ist Xenondifluorid eine der stabilsten, in der zwei Halogenatome Fluor (2s²2p⁵ Valenzschicht) bindet kovalent an das Edelgasatom und hat acht Elektronen von Wertigkeit.
Wie viele Elektronen in der Valenzschale befinden sich beim Schreiben der Lewis-Formel für die oben genannte Xenon-Verbindung im Edelgasatom?
(A) 6
(B) 8
(C) 10
(D) 12
Richtige Alternative: c) 10.
Fluor ist ein Element der Gruppe 17 des Periodensystems. Daher befinden sich in seiner äußersten elektronischen Schale 7 Elektronen (2s2 2p5). Um Stabilität zu erlangen, benötigt das Atom dieses Elements nach der Oktettregel ein Elektron, um somit 8 Elektronen in der Valenzschale zu haben und die elektronische Konfiguration eines Edelgases anzunehmen.
Xenon hingegen ist ein Edelgas und hat daher in der letzten Schicht bereits 8 Elektronen (5s2 5p6).
Beachten Sie, dass der Name der Verbindung Xenondifluorid ist, d. h. die Verbindung besteht aus zwei Fluoratomen und einem Xenonatom, XeF2.
Wie die Aussage sagt, ist die chemische Bindung zwischen Atomen vom kovalenten Typ, das heißt, es gibt die gemeinsame Nutzung von Elektronen.
Die Verteilung der Elektronen um jedes Atom (7 um Fluor und 8 um Xenon) sehen wir dass das Xenonatom bei der Bindung mit zwei Fluoratomen 10 Elektronen in der Fluorhülle hat. Wertigkeit.
Auch sehen:
- Oktettregel
- Übungen zur elektronischen Verteilung
- Übungen zu Kohlenwasserstoffen
