Rôzne látky, ktoré existujú vo vesmíre, sa skladajú z atómov, iónov alebo molekúl. Chemické prvky sa spájajú prostredníctvom chemických väzieb. Môžu to byť tieto odkazy:
| Kovalentná väzba | iónová väzba | Kovové spojenie |
|---|---|---|
zdieľanie elektrónov |
elektrónový prenos |
Medzi atómami kovov |
Pomocou nasledujúcich otázok si preverte svoje vedomosti o chemickej väzbe.
Navrhované cvičenia
Otázka 1
Na interpretáciu vlastností rôznych látok je potrebné poznať väzby medzi atómami a väzby medzi príslušnými molekulami. Vo vzťahu k väzbe medzi atómami sa dá povedať, že ...
(A) medzi viazanými atómami prevažujú príťažlivé sily.
(B) keď sa vytvorí väzba medzi atómami, vytvorený systém dosiahne maximálnu energiu.
(C) atrakcie a odpudzovanie v molekule majú nielen elektrostatický charakter.
(D) medzi viazanými atómami existuje rovnováha medzi elektrostatickými atrakciami a odpudivými účinkami.
Správna alternatíva: (D) Medzi viazanými atómami existuje rovnováha medzi elektrostatickými atrakciami a odpudzovaniami.
Atómy sú tvorené elektrickými nábojmi a sú to práve elektrické sily medzi časticami, ktoré vedú k vytváraniu väzieb. Preto majú všetky chemické väzby elektrostatický charakter.
Atómy majú sily:
- odpudzovanie medzi jadrami (kladné náboje);
- odpor medzi elektrónmi (záporné náboje);
- príťažlivosť medzi jadrami a elektrónmi (kladné a záporné náboje).
Vo všetkých chemických systémoch sa atómy snažia byť stabilnejšie a tejto stability sa dosahuje chemickou väzbou.
Stabilita je spôsobená rovnováhou medzi príťažlivými a odporovými silami, pretože atómy dosahujú stav nižšej energie.
otázka 2
Správne porovnajte vety v stĺpci I a typ spojenia v stĺpci II.
| Ja | II |
|---|---|
| (A) Medzi atómami Na | 1. jednoduchá kovalentná väzba |
| (B) Medzi atómami Cl | 2. dvojitá kovalentná väzba |
| (C) Medzi atómami O | 3. Kovové spojenie |
| (D) Medzi N atómami | 4. iónová väzba |
| (E) Medzi atómami Na a Cl | 5. trojitá kovalentná väzba |
Odpoveď:
Atómy |
Typy pripojenia |
Zastúpenie |
(A) Medzi atómami Na |
Kovové spojenie. Atómy tohto kovu sú navzájom spojené kovovými väzbami a interakcia medzi kladnými a zápornými nábojmi zvyšuje stabilitu súpravy. |
 |
(B) Medzi atómami Cl |
Jednoduchá kovalentná väzba. Zdieľanie elektrónov a tvorba jednoduchej väzby sa vyskytujú, pretože existuje iba jeden pár väzbových elektrónov. |
 |
(C) Medzi atómami O |
Dvojitá kovalentná väzba. Existujú dva páry väzbových elektrónov. |
 |
(D) Medzi N atómami |
Trojitá kovalentná väzba. Existujú tri páry väzbových elektrónov. |
 |
(E) Medzi atómami Na a Cl |
Iónová väzba. Vznikajú medzi kladnými iónmi (katiónmi) a zápornými iónmi (aniónmi) prenosom elektrónov. |
 |
otázka 3
Metán, amoniak, voda a fluorovodík sú molekulárne látky, ktorých Lewisove štruktúry sú uvedené v nasledujúcej tabuľke.
| Metán, CH4 | Amoniak, NH3 | Voda, H2O | fluorovodík, HF |
|---|---|---|---|
 |
 |
 |
 |
Označuje typ väzby vytvorenej medzi atómami, ktoré tvoria tieto molekuly.
Správna odpoveď: Jednoduchá kovalentná väzba.
Pri pohľade na periodickú tabuľku vidíme, že prvkami látok nie sú kovy.
Typom väzby, ktorú tieto prvky medzi sebou vytvárajú, je kovalentná väzba, pretože zdieľajú elektróny.
Atómy uhlíka, dusíka, kyslíka a fluóru tvoria vo valenčnej škrupine osem elektrónov kvôli množstvu väzieb, ktoré vytvárajú. Potom sa podriaďujú pravidlu oktetu.
Na druhej strane vodík sa podieľa na tvorbe molekulárnych látok zdieľaním dvojice elektrónov vytváraním jednoduchých kovalentných väzieb.
Pozri tiež: Chemické väzby
otázky na prijímaciu skúšku
Pri prijímacích skúškach na univerzitu sa často vyskytujú otázky týkajúce sa chemických väzieb. Ako sa dá k téme priblížiť, uvidíte nižšie.
Otázka 1
(UEMG) Vlastnosti, ktoré vykazuje určitý materiál, možno vysvetliť typom chemickej väzby prítomnej medzi jeho formujúcimi jednotkami. V laboratórnej analýze identifikoval chemik pre určitý materiál nasledujúce vlastnosti:
- Vysoká teplota topenia a varu
- Dobrá elektrická vodivosť vo vodnom roztoku
- Zlý vodič elektriny v pevnom skupenstve
Z vlastností zobrazených týmto materiálom označte alternatívu, ktorá označuje prevažujúci typ pripojenia v ňom:
(A) kovová
(B) kovalentný
(C) indukovaný dipól
(D) iónové
Správna alternatíva: (D) iónový.
Tuhý materiál má vysoké teploty topenia a varu, to znamená, že na zmenu do kvapalného alebo plynného skupenstva by potreboval veľa energie.
V tuhom stave je materiál zlým vodičom elektriny kvôli organizácii atómov, ktoré tvoria dobre definovanú geometriu.
Pri kontakte s vodou sa objavujú ióny, ktoré vytvárajú katióny a anióny a uľahčujú prechod elektrického prúdu.
Typ väzby, ktorá umožňuje, aby materiál mal tieto vlastnosti, je iónová väzba.
otázka 2
(PUC-SP) Analyzujte fyzikálne vlastnosti v nasledujúcej tabuľke:
| Ukážka | Bod fúzie | Bod varu | Elektrická vodivosť pri 25 ° C | Elektrická vodivosť pri 1000 ° C |
|---|---|---|---|---|
| THE | 801 ° C | 1413 ° C | izolačné | vodič |
| B | 43 ° C | 182 ° C | izolačné | |
| Ç | 1535 ° C | 2760 ° C | vodič | vodič |
| D | 1248 ° C | 2250 ° C | izolačné | izolačné |
Podľa modelov chemických väzieb možno A, B, C a D klasifikovať ako
(A) iónová zlúčenina, kov, molekulárna látka, kov.
(B) kov, iónová zlúčenina, iónová zlúčenina, molekulárna látka.
(C) iónová zlúčenina, molekulárna látka, kov, kov.
(D) molekulárna látka, iónová zlúčenina, iónová zlúčenina, kov.
(E) iónová zlúčenina, molekulárna látka, kov, iónová zlúčenina.
Správna alternatíva: (E) iónová zlúčenina, molekulárna látka, kov, iónová zlúčenina.
Pri analýze fyzikálnych stavov vzoriek, keď sú vystavené uvedeným teplotám, musíme:
| Ukážka | Fyzikálny stav pri 25 ° C | Fyzikálny stav pri 1000 ° C | Klasifikácia zlúčenín |
| THE | pevný | tekutý | Iónsky |
| B | pevný | Molekulárna | |
| Ç | pevný | pevný | Kov |
| D | pevný | pevný | Iónsky |
Obidve zlúčeniny A a D sú izolátory v tuhom stave (pri 25 ° C), ale keď sa vzorka A zmení na tekuté, stane sa vodivým. Toto sú charakteristiky iónových zlúčenín.
Iónové zlúčeniny v pevnom stave neumožňujú vodivosť z dôvodu usporiadania atómov.
V roztoku sa iónové zlúčeniny zmenia na ióny a umožnia prenos elektriny.
Pre kovy je charakteristické, že majú dobrú vodivosť ako vzorka C.
Molekulárne zlúčeniny sú elektricky neutrálne, to znamená izolátory ako vzorka B.
Pozri tiež: Kovové odkazy
otázka 3
(Fuvest) Zvážte prvok tvoriaci chlór s vodíkom, uhlíkom, sodíkom a vápnikom. S ktorým z týchto prvkov vytvára chlór kovalentné zlúčeniny?
Odpoveď:
| Prvky | Ako k hovoru dôjde | vzniklo puto | |
| chlór | Vodík |  |
Kovalentné (zdieľanie elektrónov) |
| chlór | Uhlík |  |
Kovalentné (zdieľanie elektrónov) |
| chlór | Sodík |  |
Iónový (elektrónový prenos) |
| chlór | Vápnik |  |
Iónový (elektrónový prenos) |
Kovalentné zlúčeniny sa vyskytujú v interakcii nekovových atómov, nekovov s vodíkom alebo medzi dvoma atómami vodíka.
Kovalentná väzba teda nastáva s chlórom + vodík a chlórom + uhlík.
Sodík a vápnik sú kovy, ktoré sa viažu na chlór iónovou väzbou.
Enemové otázky
Prístup Enema k téme sa môže trochu líšiť od toho, čo sme videli doteraz. Zistite, ako sa chemické väzby objavili v teste z roku 2018, a dozviete sa niečo viac o tomto obsahu.
Otázka 1
(Enem / 2018) Výskum ukazuje, že nanozariadenia založené na atómovo-dimenzionálnych pohyboch vyvolaných svetlo, môže mať aplikácie v budúcich technológiách, ktoré nahradia mikromotory bez potreby komponentov mechanika. Príklad molekulárneho pohybu indukovaného svetlom je možné vidieť ohnutím tenkej kremíkovej doštičky, naviazaný na azobenzénový polymér a nosný materiál v dvoch vlnových dĺžkach, ako je znázornené v obrázok. Pri použití svetla dochádza k reverzibilným reakciám polymérneho reťazca, ktoré podporujú pozorovaný pohyb.
TAKE, H. A. Nanotechnológia molekúl. Nová chémia v škole, n. 21. mája 2005 (prispôsobené).
Fenomén molekulárneho pohybu, podporovaný dopadom svetla, vzniká (a)
(A) vibračný pohyb atómov, ktorý vedie k skráteniu a uvoľneniu väzieb.
(B) izomerizácia väzieb N = N, pričom cis forma polyméru je kompaktnejšia ako trans.
(C) tautomerizácia monomérnych jednotiek polyméru, ktorá vedie k kompaktnejšej zlúčenine.
(D) rezonancia medzi π elektrónmi azo skupiny a tými aromatického kruhu, ktoré skracujú dvojité väzby.
(E) konformačná variácia väzieb N = N, ktorá vedie k štruktúram s rôznymi povrchmi.
Správna alternatíva: (B) izomerizácia väzieb N = N, pričom cis forma polyméru je kompaktnejšia ako trans.
Pohyb v polymérnom reťazci spôsobuje, že je možné pozorovať dlhší polymér vľavo a kratší vpravo.
So zvýraznenou polymérnou časťou pozorujeme dve veci:
- Existujú dve štruktúry, ktoré sú spojené väzbou medzi dvoma atómami (ktorá podľa legendy označuje dusík);
- Tento odkaz je na každom obrázku v rôznych pozíciách.
Na obrázku nakreslíme čiaru, v časti A pozorujeme, že štruktúry sú nad a pod osou, teda protiľahlé strany. V B sú na tej istej strane nakreslenej čiary.
Dusík robí tri väzby stabilnými. Ak je na štruktúru naviazaný väzbou, potom je na druhý dusík naviazaný prostredníctvom kovalentnej dvojitej väzby.
Zhutnenie polyméru a prehnutie čepele nastáva, pretože spojivá sú v rôznych polohách, keď dôjde k izomérii väzieb N = N.
Trans izoméria sa pozoruje v A (linkery na opačných stranách) a cis v B (linkery v rovnakej rovine).
otázka 2
(Enem / 2018) Niektoré pevné materiály sú zložené z atómov, ktoré navzájom interagujú a vytvárajú väzby, ktoré môžu byť kovalentné, iónové alebo kovové. Obrázok ukazuje potenciálnu energiu väzby ako funkciu interatomovej vzdialenosti v kryštalickej pevnej látke. Pri analýze tohto čísla sa pozoruje, že pri teplote nulového Kelvina je rovnovážna vzdialenosť väzby medzi atómami (R0) zodpovedá minimálnej hodnote potenciálnej energie. Nad touto teplotou tepelná energia dodávaná atómom zvyšuje ich kinetickú energiu a príčiny kmitajú okolo priemernej rovnovážnej polohy (plné krúžky), ktorá je pre každú z nich iná teplota. Vzdialenosť pripojenia sa môže líšiť po celej dĺžke vodorovných čiar identifikovaných s hodnotou teploty T1 T4 (stúpajúce teploty).
Posun pozorovaný v priemernej vzdialenosti odhaľuje jav
(A) ionizácia.
(B) dilatácia.
(C) disociácia.
(D) rozbitie kovalentných väzieb.
(E) tvorba kovových väzieb.
Správna alternatíva: (B) dilatácia.
Atómy majú kladné a záporné náboje. Väzby sa tvoria, keď dosiahnu minimálnu energiu rovnováhou síl (odpor a príťažlivosť) medzi atómami.
Z toho chápeme, že: aby došlo k chemickej väzbe, existuje ideálna vzdialenosť medzi atómami, aby boli stabilné.
Zobrazená grafika nám ukazuje, že:
- Vzdialenosť medzi dvoma atómami (interatomová) sa zmenšuje, kým nedosiahne minimálnu energiu.
- Energia sa môže zvýšiť, keď sa atómy stanú tak blízko, že sa kladné náboje v ich jadrách priblížia, začnú sa navzájom odpudzovať a následne zvyšovať energiu.
- Pri teplote T0 nula Kelvina je minimálna hodnota potenciálnej energie.
- Dochádza k zvýšeniu teploty T1 do T4 a dodaná energia spôsobí, že atómy kmitajú okolo rovnovážnej polohy (plné krúžky).
- Oscilácia nastáva medzi krivkou a úplným kruhom zodpovedajúcim každej teplote.
Keď teplota meria stupeň rozrušenia molekúl, tým vyššia je teplota, tým viac atóm kmitá a zväčšuje sa ním zaberaný priestor.
Najvyššia teplota (T4) naznačuje, že táto skupina atómov bude mať väčší priestor a tým sa materiál rozšíri.
otázka 3
(Enem / 2019) Pretože majú úplnú valenčnú vrstvu, vysokú ionizačnú energiu a elektronickú afinitu prakticky nulové, dlho sa uvažovalo o tom, že by vzácne plyny netvorili zlúčeniny chemikálie. Avšak v roku 1962 sa úspešne uskutočnila reakcia medzi xenónom (valenčná vrstva 5 až 25 ppm) a hexafluoridom platičitým a odvtedy sa syntetizovalo viac nových zlúčenín vzácneho plynu.
Takéto zlúčeniny demonštrujú, že nemožno nekriticky prijať pravidlo oktetu, v ktorom sa má za to, že v chemickej väzbe majú atómy tendenciu získavať stabilitu za predpokladu elektronickej konfigurácie plynu ušľachtilý. Medzi známymi zlúčeninami je jednou z najstabilnejších xenóndifluorid, v ktorom sú dva atómy halogénu fluór (2s²2p⁵ valenčná vrstva) kovalentne sa viaže na atóm vzácneho plynu, aby mal osem elektrónov valencia.
Koľko elektrónov vo valenčnej škrupine je v atóme vzácneho plynu pri písaní Lewisovho vzorca pre vyššie uvedenú xenónovú zlúčeninu?
(A) 6
(B) 8
(C) 10
(D) 12
Správna alternatíva: c) 10.
Fluór je prvok, ktorý je súčasťou skupiny 17 periodickej tabuľky. Preto je v jeho najvzdialenejšom elektronickom obale 7 elektrónov (2s2 2p5). Na získanie stability podľa oktetového pravidla potrebuje atóm tohto prvku jeden elektrón, aby mal vo valenčnej škrupine 8 elektrónov a predpokladal elektronickú konfiguráciu vzácneho plynu.
Xenón je na druhej strane vzácny plyn, a preto už má v poslednej vrstve 8 elektrónov (5 s2 5s6).
Názov zlúčeniny je xenóndifluorid, to znamená, že zlúčenina je zložená z dvoch atómov fluóru a jedného atómu xenónu, XeF.2.
Ako sa uvádza vo vyhlásení, chemická väzba medzi atómami je kovalentného typu, to znamená, že dochádza k zdieľaniu elektrónov.
Distribúciu elektrónov okolo každého atómu (7 okolo fluóru a 8 okolo xenónu) vidíme že atóm xenónu, keď sa viaže s dvoma atómami fluóru, má v fluórovom obale 10 elektrónov. valencia.
Pozri tiež:
- oktetové pravidlo
- Cvičenia z elektronickej distribúcie
- Cvičenia zamerané na uhľovodíky
