Az univerzumban létező különféle anyagok atomokból, ionokból vagy molekulákból állnak. A kémiai elemek kémiai kötések révén egyesülnek. Ezek a linkek lehetnek:
| Kovalens kötés | ionos kötés | Fém csatlakozás |
|---|---|---|
elektronmegosztás |
elektrontranszfer |
Fématomok között |
Az alábbi kérdések segítségével tesztelje tudását a kémiai kötésről.
Javasolt gyakorlatok
1. kérdés
A különböző anyagok tulajdonságainak értelmezéséhez ismerni kell az atomok és az egyes molekulák közötti kötéseket. Az atomok közötti kapcsolat kapcsán elmondható, hogy…
(A) a kötött atomok között a vonzóerők dominálnak.
(B) amikor kötés alakul ki az atomok között, a kialakult rendszer eléri a maximális energiát.
(C) a molekulában lévő vonzerők és taszítások nemcsak elektrosztatikus természetűek.
(D) a kötött atomok között egyensúly van az elektrosztatikus vonzerők és az taszítások között.
Helyes alternatíva: (D) A kötött atomok között egyensúly van az elektrosztatikus vonzerők és az taszítások között.
Az atomokat elektromos töltések alkotják, és a részecskék közötti elektromos erők vezetnek kötések kialakulásához. Ezért minden kémiai kötés elektrosztatikus jellegű.
Az atomok erői:
- a magok közötti taszítás (pozitív töltések);
- elektronok közötti taszítás (negatív töltések);
- atommagok és elektronok közötti vonzerő (pozitív és negatív töltések).
Minden kémiai rendszerben az atomok stabilabbá akarnak válni, és ez a stabilitás kémiai kötésben valósul meg.
A stabilitás a vonzás és az taszító erők egyensúlyának köszönhető, mivel az atomok alacsonyabb energiájú állapotba kerülnek.
2. kérdés
Helyesen illessze össze az I. oszlop mondatait és a II. Oszlop linkjeinek típusát.
| én | II |
|---|---|
| (A) Na atomok között | 1. egyszeres kovalens kötés |
| (B) Cl atomok között | 2. kettős kovalens kötés |
| (C) O atomjai között | 3. Fém csatlakozás |
| (D) N atom között | 4. ionos kötés |
| (E) Na és Cl atomok között | 5. hármas kovalens kötés |
Válasz:
Atomok |
Kapcsolattípusok |
Reprezentáció |
(A) Na atomok között |
Fémes csatlakozás. Ennek a fémnek az atomjai fémes kötéseken keresztül kapcsolódnak egymáshoz, és a pozitív és negatív töltések közötti kölcsönhatás növeli a készlet stabilitását. |
 |
(B) Cl atomok között |
Egyetlen kovalens kötés. Az elektronmegosztás és az egyszeres kötés kialakulása azért következik be, mert csak egy pár kötő elektron van. |
 |
(C) O atomjai között |
Kettős kovalens kötés. Két pár kötő elektron van. |
 |
(D) N atom között |
Hármas kovalens kötés. Három pár kötő elektron van. |
 |
(E) Na és Cl atomok között |
Ionos kötés. A pozitív ionok (kationok) és a negatív ionok (anionok) között elektrontranszfer útján jön létre. |
 |
3. kérdés
A metán, az ammónia, a víz és a hidrogén-fluorid olyan molekuláris anyagok, amelyek Lewis-szerkezete a következő táblázatban látható.
| Metán, CH4 | Ammónia, NH3 | Víz, H2O | hidrogén-fluorid, HF |
|---|---|---|---|
 |
 |
 |
 |
Jelzi az e molekulákat alkotó atomok között létrejött kötés típusát.
Helyes válasz: Egyszerű kovalens kötés.
A periódusos táblázatot megnézve azt látjuk, hogy az anyagok elemei nem fémek.
Az ezen elemek között létrejövő kötés típusa a kovalens kötés, mivel elektronokat osztanak meg.
A szén, a nitrogén, az oxigén és a fluor atomjai nyolc elektronból állnak a vegyértékű héjban az általuk létrehozott kötések száma miatt. Ezután betartják az oktett szabályt.
A hidrogén viszont részt vesz a molekuláris anyagok képződésében egy elektronpár megosztásával, egyszerű kovalens kötések létrehozásával.
Lásd még: Kémiai kötések
felvételi vizsga kérdései
A vegyi kötésekkel kapcsolatos kérdések sokat jelennek meg az egyetemi felvételi vizsgákon. Lásd alább, hogyan lehet a témához közelíteni.
1. kérdés
(UEMG) Egy bizonyos anyag által mutatott tulajdonságok az alkotó egységei között jelenlévő kémiai kötés típusával magyarázhatók. Laboratóriumi elemzés során a vegyész a következő tulajdonságokat azonosította egy bizonyos anyag esetében:
- Magas olvadáspont és forráspont
- Jó elektromos vezetőképesség vizes oldatban
- A szilárdtest-áram rossz vezetője
Az anyag által megjelenített tulajdonságok közül jelölje meg azt az alternatívát, amely jelzi a benne lévő kapcsolatok domináns típusát:
(A) fémes
(B) kovalens
(C) indukált dipól
(D) ionos
Helyes alternatíva: (D) ionos.
A szilárd anyag olvadáspontja és forráspontja magas, vagyis sok energiára lenne szükség ahhoz, hogy folyékony vagy gáz halmazállapotúvá váljon.
Szilárd állapotban az anyag gyengén vezeti az elektromosságot a jól meghatározott geometriát alkotó atomok szerveződése miatt.
Vízzel érintkezve olyan ionok jelennek meg, amelyek kationokat és anionokat alkotnak, megkönnyítve ezzel az elektromos áram áthaladását.
Az a kötés, amely az anyagot ilyen tulajdonságokkal bírja, az ionos kötés.
2. kérdés
(PUC-SP) Elemezze az alábbi táblázat fizikai tulajdonságait:
| Minta | Fúziós pont | Forráspont | Elektromos vezetőképesség 25 ° C-on | Elektromos vezetőképesség 1000 ° C-on |
|---|---|---|---|---|
| A | 801 ° C | 1413 ° C | szigetelő | karmester |
| B | 43 ° C | Olvadáspont: 182 ° C | szigetelő | |
| Ç | 1535 ° C | 2760 ° C | karmester | karmester |
| D | 1248 ° C | 2250 ° C | szigetelő | szigetelő |
A kémiai kötés modelljei szerint A, B, C és D besorolhatók,
(A) ionos vegyület, fém, molekuláris anyag, fém.
(B) fém, ionos vegyület, ionos vegyület, molekuláris anyag.
(C) ionos vegyület, molekuláris anyag, fém, fém.
(D) molekuláris anyag, ionos vegyület, ionos vegyület, fém.
(E) ionos vegyület, molekuláris anyag, fém, ionos vegyület.
Helyes alternatíva: (E) ionos vegyület, molekuláris anyag, fém, ionos vegyület.
A minták fizikai állapotának elemzésével, amikor a bemutatott hőmérsékletnek vannak kitéve, meg kell tennünk:
| Minta | Fizikai állapot 25 ° C-on | Fizikai állapot 1000 ° C-on | A vegyületek osztályozása |
| A | szilárd | folyékony | ión |
| B | szilárd | Molekuláris | |
| Ç | szilárd | szilárd | Fém |
| D | szilárd | szilárd | ión |
Mind az A, mind a D vegyület szilárd állapotban (25 ° C-on) szigetelő, de amikor az A minta folyékony állapotra vált, vezetőképessé válik. Ezek az ionos vegyületek jellemzői.
A szilárd állapotú ionos vegyületek nem teszik lehetővé a vezetőképességet, mivel az atomok rendeződnek.
Oldatban az ionos vegyületek ionokká alakulnak, és lehetővé teszik az elektromosság vezetését.
A fémekre jellemző, hogy C mintaként jó a vezetőképességük.
A molekuláris vegyületek elektromosan semlegesek, vagyis a B mintához hasonló szigetelők.
Lásd még: Fém linkek
3. kérdés
(Fuvest) Vegyük figyelembe a klórképző vegyületeket hidrogénnel, szénnel, nátriummal és kalciummal. Ezen elemek közül melyikkel képez klór kovalens vegyületeket?
Válasz:
| Elemek | Hogyan történik a hívás | kialakult kötés | |
| klór | Hidrogén |  |
Kovalens (elektronmegosztás) |
| klór | Szén |  |
Kovalens (elektronmegosztás) |
| klór | Nátrium |  |
Ionos (elektrontranszfer) |
| klór | Kalcium |  |
Ionos (elektrontranszfer) |
A kovalens vegyületek a nemfém atomok, a nemfémek hidrogénnel vagy két hidrogénatom kölcsönhatásában fordulnak elő.
Tehát a kovalens kötés klór + hidrogén és klór + szén jelenlétében fordul elő.
A nátrium és a kalcium fémek, amelyek ionos kötés révén kötődnek a klórhoz.
Ellenséges kérdések
Az Enem megközelítése a témához kissé eltérhet az eddigiektől. Nézze meg, hogyan jelentek meg a kémiai kötések a 2018-as tesztben, és tudjon meg egy kicsit többet erről a tartalomról.
1. kérdés
(Enem / 2018) A kutatások azt mutatják, hogy az atomdimenziós mozgásokon alapuló nanorendszerek által indukált fény, a jövőbeli technológiákban alkalmazhatók lehetnek, mikromotorokat cserélhetnek, alkatrészek nélkül mechanika. A fény által kiváltott molekuláris mozgás példája látható egy vékony szilícium ostya hajlításával, azobenzol polimerhez és egy hordozóanyaghoz kötve, két hullámhosszon, amint azt a ábra. A fény alkalmazásával a polimer lánc reverzibilis reakciói lépnek fel, amelyek elősegítik a megfigyelt mozgást.
TAKE, H. ÉS. A molekulák nanotechnológiája. Új kémia az iskolában, n. 2005. május 21. (kiigazított szöveg).
A molekuláris mozgás jelensége, amelyet a fény behatolása elősegít, az (a)
(A) az atomok vibrációs mozgása, amely a kötések rövidüléséhez és ellazulásához vezet.
(B) N = N kötések izomerizációja, a polimer cisz formája kompaktabb, mint a transz.
(C) a polimer monomer egységeinek tautomerizációja, amely kompaktabb vegyülethez vezet.
(D) rezonancia az azocsoport π elektronjai és az aromás gyűrű elektronjai között, amelyek rövidítik a kettős kötéseket.
(E) az N = N kötések konformációs variációja, amely különböző felületű struktúrákat eredményez.
Helyes alternatíva: (B) N = N kötések izomerizációja, a polimer cisz formája kompaktabb, mint a transz.
A mozgás a polimerláncban hosszabb polimer megfigyelését eredményezi bal oldalon, rövidebbet pedig jobb oldalon.
A polimer rész kiemelésével két dolgot figyelhetünk meg:
- Két olyan szerkezet létezik, amelyeket két atom kötése köt össze (amely a legenda szerint nitrogén);
- Ez a link az egyes képeken különböző pozíciókban található.
Vonalat húzva a képre, az A-ban megfigyeljük, hogy a szerkezetek a tengely felett és alatt, vagyis ellentétes oldalakon vannak. A B-ben a megrajzolt vonal ugyanazon oldalán vannak.
A nitrogén három kötést tesz stabilvá. Ha kötéssel kötődik a szerkezethez, akkor a másik nitrogénhez kovalens kettős kötéssel kötődik.
A polimer tömörítése és a pengehajlítás azért következik be, mert a kötőanyagok különböző helyzetben vannak, amikor az N = N kötések izomerizmusa bekövetkezik.
A transz izomerizmus A-ban (linkerek az ellenkező oldalon) és cis-ben figyelhetők meg (linkerek ugyanabban a síkban).
2. kérdés
(Enem / 2018) Néhány szilárd anyag olyan atomokból áll, amelyek kölcsönhatásban állnak egymással, kötéseket képezve, amelyek lehetnek kovalensek, ionosak vagy fémesek. Az ábra bemutatja a megkötés potenciális energiáját az interatomikus távolság függvényében egy kristályos szilárd anyagban. Ezt az ábrát elemezve megfigyelhető, hogy nulla kelvin hőmérsékletén az atomok közötti kötés egyensúlyi távolsága (R0) megfelel a potenciális energia minimális értékének. Ezen hőmérséklet felett az atomokhoz juttatott hőenergia növeli kinetikus energiájukat és okozza őket átlagos egyensúlyi helyzet (lengő körök) körül ingadoznak, amely mindegyiknél más és más hőfok. A csatlakozási távolság a vízszintes vonalak teljes hosszában változhat, a T hőmérsékleti értékével azonosítva1 a T4 (emelkedő hőmérséklet).
Az átlagos távolságban megfigyelt elmozdulás feltárja a
(A) ionizáció.
(B) tágulás.
(C) disszociáció.
(D) kovalens kötések megszakadása.
(E) fémes kötések képződése.
Helyes alternatíva: (B) dilatáció.
Az atomok töltése pozitív és negatív. A kötések akkor jönnek létre, amikor az atomok közötti erők (taszítás és vonzás) kiegyensúlyozásával elérik a minimális energiát.
Ebből megértjük, hogy: a kémiai kötés kialakulásához az atomok között ideális távolság van, hogy stabilak legyenek.
A bemutatott ábra azt mutatja, hogy:
- Két atom közötti távolság (interatomikus) a minimális energia eléréséig csökken.
- Az energia akkor nőhet, ha az atomok olyan közel kerülnek egymáshoz, hogy az atommagukban lévő pozitív töltések közelednek, elkezdik taszítani egymást, és következésképpen növelik az energiát.
- T hőmérsékleten0 nulla Kelvin a potenciális energia minimális értéke.
- Növekszik a T hőmérséklete1 hogy T4 és a leadott energia hatására az atomok oszcillálnak az egyensúlyi helyzet (kitöltött körök) körül.
- A rezgés a görbe és az egyes hőmérsékleteknek megfelelő teljes kör között következik be.
Amint a hőmérséklet méri a molekulák keverési fokát, minél magasabb a hőmérséklet, annál jobban leng az atom és nő az általa elfoglalt tér.
A legmagasabb hőmérséklet (T4) azt jelzi, hogy nagyobb helyet foglal el az atomcsoport, és így az anyag kitágul.
3. kérdés
(Enem / 2019) Mivel teljes vegyértékréteggel, magas ionizációs energiával és elektronikus affinitással rendelkeznek gyakorlatilag null, sokáig úgy gondolták, hogy a nemesgázok nem képeznek vegyületeket vegyszerek. 1962-ben azonban a xenon (5s²5ps vegyértékréteg) és a platina-hexafluorid reakcióját sikeresen végrehajtották, és azóta újabb új nemesgáz-vegyületeket szintetizáltak.
Az ilyen vegyületek azt bizonyítják, hogy nem lehet kritikátlanul elfogadni az oktett szabályt, amelyben úgy gondolják, hogy kémiai kötésben az atomok hajlamosak a stabilitás megszerzésére a gáz elektronikus konfigurációját feltételezve nemes. Az ismert vegyületek közül az egyik legstabilabb a xenon-difluorid, amelyben két halogénatom van fluor (2s²2p⁵ vegyértékréteg) kovalensen kötődik a nemesgáz-atomhoz, hogy nyolc elektron vegyérték.
A fent említett xenonvegyület Lewis-képletének megírásakor hány elektron van a vegyértékű héjban a nemesgázatomban?
(A) 6
(B) 8
(C) 10
(D) 12
Helyes alternatíva: c) 10.
A fluor olyan elem, amely a periódusos rendszer 17. csoportjába tartozik. Ezért a legkülső elektronikus burkolatában 7 elektron található (2s2 2p5). A stabilitás megszerzéséhez az oktett szabály szerint ennek az elemnek az atomjának egy elektronra van szüksége ahhoz, hogy így 8 elektron legyen a vegyértékű héjban, és felvegye a nemesgáz elektronikus konfigurációját.
A Xenon viszont nemesgáz, ezért az utolsó rétegben már 8 elektron van (5s2 5p6).
Vegye figyelembe, hogy a vegyület neve xenon-difluorid, vagyis a vegyület két fluoratomból és egy xenonatomból, XeF2.
Ahogy a nyilatkozat mondja, az atomok kémiai kötése kovalens típusú, vagyis az elektronok megoszlanak.
Az elektronokat elosztva az egyes atomok körül (7 fluor és 8 xenon körül) látjuk hogy a xenon atom két fluoratomhoz kötődve 10 elektron van a fluorhéjban. vegyérték.
Lásd még:
- oktett szabály
- Gyakorlatok az elektronikus terjesztésről
- Gyakorlatok szénhidrogéneken
