Različne snovi, ki obstajajo v vesolju, so sestavljene iz atomov, ionov ali molekul. Kemični elementi se kombinirajo prek kemičnih vezi. Te povezave so lahko:
| Kovalentna vez | ionska vez | Kovinska povezava |
|---|---|---|
delitev elektronov |
prenos elektronov |
Med kovinskimi atomi |
Uporabite spodnja vprašanja, da preizkusite svoje znanje o kemijski vezavi.
Predlagane vaje
Vprašanje 1
Za razlago lastnosti različnih snovi je treba poznati vezi med atomi in vezi med posameznimi molekulami. V zvezi z vezjo med atomi lahko rečemo, da ...
(A) med vezanimi atomi prevladujejo privlačne sile.
(B) ko med atomoma nastane vez, tvori sistem doseže največjo energijo.
(C) privlačnosti in odbojnosti molekule niso samo elektrostatične narave.
(D) med vezanimi atomi obstaja ravnovesje med elektrostatičnimi privlačnostmi in odboji.
Pravilna alternativa: (D) Med vezanimi atomi obstaja ravnovesje med elektrostatičnimi privlačnostmi in odboji.
Atomi nastajajo z električnimi naboji in električne sile med delci vodijo do tvorbe vezi. Zato so vse kemijske vezi elektrostatične narave.
Atomi imajo sile:
- odbijanje med jedri (pozitivni naboji);
- odbijanje med elektroni (negativni naboji);
- privlačnost med jedri in elektroni (pozitivni in negativni naboji).
V vseh kemijskih sistemih se atomi trudijo postati bolj stabilni in ta stabilnost se doseže v kemični vezi.
Stabilnost je posledica ravnovesja med silami privlačnosti in odbijanja, saj atomi dosežejo stanje nižje energije.
2. vprašanje
Pravilno ujemajte stavke v stolpcu I in vrsto povezave v stolpcu II.
| jaz | II |
|---|---|
| (A) Med atomi Na | 1. enojna kovalentna vez |
| (B) Med atomi Cl | 2. dvojna kovalentna vez |
| (C) Med atomi O | 3. Kovinska povezava |
| (D) Med N atomi | 4. ionska vez |
| (E) Med atomoma Na in Cl | 5. trojna kovalentna vez |
Odgovor:
Atomi |
Vrste povezav |
Zastopanje |
(A) Med atomi Na |
Kovinska povezava. Atomi te kovine so med seboj povezani s kovinskimi vezmi, interakcija med pozitivnimi in negativnimi naboji pa poveča stabilnost sklopa. |
 |
(B) Med atomi Cl |
Enojna kovalentna vez. Delitev elektronov in tvorba enojne vezi se zgodi, ker obstaja le en par veznih elektronov. |
 |
(C) Med atomi O |
Dvojna kovalentna vez. Obstajata dva para veznih elektronov. |
 |
(D) Med N atomi |
Trojna kovalentna vez. Obstajajo trije pari veznih elektronov. |
 |
(E) Med atomoma Na in Cl |
Jonska vez. Vzpostavi se med pozitivnimi ioni (kationi) in negativnimi ioni (anioni) s prenosom elektronov. |
 |
3. vprašanje
Metan, amoniak, voda in vodikov fluorid so molekularne snovi, katerih Lewisove strukture so predstavljene v naslednji tabeli.
| Metan, CH4 | Amoniak, NH3 | Voda, H2O | vodikov fluorid, HF |
|---|---|---|---|
 |
 |
 |
 |
Označuje vrsto vezi med atomi, ki sestavljajo te molekule.
Pravilen odgovor: Preprosta kovalentna vez.
Če pogledamo periodni sistem, vidimo, da elementi snovi niso kovine.
Vrsta vezi, ki jo ti elementi tvorijo med njimi, je kovalentna vez, saj si delita elektrone.
Atomi ogljika, dušika, kisika in fluora sestavljajo osem elektronov v valentni lupini zaradi števila vezi, ki jih tvorijo. Nato upoštevajo pravilo okteta.
Vodik pa sodeluje pri tvorbi molekularnih snovi tako, da deli par elektronov in vzpostavlja preproste kovalentne vezi.
Glej tudi: Kemične vezi
vprašanja sprejemnega izpita
Vprašanja glede kemijskih vezi se pogosto pojavljajo na sprejemnih izpitih na fakulteti. Spodaj si oglejte, kako se teme lahko lotite.
Vprašanje 1
(UEMG) Lastnosti, ki jih kaže določen material, je mogoče razložiti z vrsto kemične vezi med njegovimi tvorbenimi enotami. V laboratorijski analizi je kemik določil naslednje lastnosti določenega materiala:
- Visoka temperatura taljenja in vrelišča
- Dobra električna prevodnost v vodni raztopini
- Slab vodnik polprevodniške električne energije
Iz lastnosti, ki jih prikazuje ta material, označite alternativo, ki označuje prevladujočo vrsto povezave v njem:
(A) kovinski
(B) kovalentna
(C) inducirani dipol
(D) ionska
Pravilna alternativa: (D) ionska.
Trden material ima visoke temperature taljenja in vrelišča, to pomeni, da bi potreboval veliko energije, da bi se spremenil v tekoče ali plinasto stanje.
V trdnem stanju je material slab prevodnik električne energije zaradi organizacije atomov, ki tvorijo natančno določeno geometrijo.
V stiku z vodo se pojavijo ioni, ki tvorijo katione in anione, kar olajša prehod električnega toka.
Vrsta vezi, zaradi katere ima material te lastnosti, je ionska vez.
2. vprašanje
(PUC-SP) Analizirajte fizikalne lastnosti v spodnji tabeli:
| Vzorec | Fuzijska točka | Vrelišče | Električna prevodnost pri 25 ° C | Električna prevodnost pri 1000 ° C |
|---|---|---|---|---|
| THE | 801 ° C | 1413 ° C | izolacijski | dirigent |
| B | 43 ° C | 182 ° C | izolacijski | |
| Ç | 1535 ° C | 2760 ° C | dirigent | dirigent |
| D | 1248 ° C | 2250 ° C | izolacijski | izolacijski |
Glede na modele kemijskih vezi lahko A, B, C in D razvrstimo kot,
(A) ionska spojina, kovina, molekularna snov, kovina.
(B) kovina, ionska spojina, ionska spojina, molekularna snov.
(C) ionska spojina, molekularna snov, kovina, kovina.
(D) molekularna snov, ionska spojina, ionska spojina, kovina.
(E) ionska spojina, molekularna snov, kovina, ionska spojina.
Pravilna alternativa: (E) ionska spojina, molekularna snov, kovina, ionska spojina.
Pri analizi fizikalnih stanj vzorcev, ko so izpostavljeni predstavljenim temperaturam, moramo:
| Vzorec | Fizično stanje pri 25 ° C | Fizično stanje pri 1000 ° C | Razvrstitev spojin |
| THE | trdna | tekočina | Jonski |
| B | trdna | Molekularno | |
| Ç | trdna | trdna | Kovina |
| D | trdna | trdna | Jonski |
Obe spojini A in D sta izolatorja v trdnem stanju (pri 25 ° C), ko pa se vzorec A spremeni v tekoče stanje, postane prevoden. To so značilnosti ionskih spojin.
Polprevodniške ionske spojine ne omogočajo prevodnosti zaradi načina razporeditve atomov.
V raztopini se ionske spojine spremenijo v ione in omogočajo prevajanje električne energije.
Za kovine je značilna dobra prevodnost kot vzorec C.
Molekularne spojine so električno nevtralne, to so izolatorji, kot je vzorec B.
Glej tudi: Kovinske povezave
3. vprašanje
(Fuvest) Razmislite o elementu, ki tvori spojine klora z vodikom, ogljikom, natrijem in kalcijem. S katerim od teh elementov klor tvori kovalentne spojine?
Odgovor:
| Elementi | Kako pride do klica | oblikovana vez | |
| klor | Vodik |  |
Kovalentna (delitev elektronov) |
| klor | Ogljik |  |
Kovalentna (delitev elektronov) |
| klor | Natrij |  |
Ionski (prenos elektronov) |
| klor | Kalcij |  |
Ionski (prenos elektronov) |
Kovalentne spojine se pojavijo pri interakciji nekovinskih atomov, nekovin z vodikom ali med dvema atomoma vodika.
Torej kovalentna vez nastane s klorom + vodikom in klorom + ogljikom.
Natrij in kalcij sta kovina in se z ionsko vezjo vežeta na klor.
Vprašanja o vragu
Enemov pristop k temi se morda nekoliko razlikuje od tistega, kar smo videli do zdaj. Oglejte si, kako so se kemijske vezi pojavile na testu 2018, in izveste nekaj več o tej vsebini.
Vprašanje 1
(Enem / 2018) Raziskave kažejo, da nanonaprave, ki temeljijo na atomskih dimenzijskih gibanjih, ki jih povzročajo lahka, ima lahko aplikacije v prihodnjih tehnologijah, ki nadomeščajo mikromotorje, brez potrebe po komponentah mehanika. Primer molekularnega gibanja, ki ga povzroča svetloba, lahko vidimo z upogibanjem tanke silicijeve rezine, vezan na azobenzen polimer in nosilec v dveh valovnih dolžinah, kot je prikazano v slika. Z uporabo svetlobe pride do reverzibilnih reakcij polimerne verige, ki spodbujajo opaženo gibanje.
TAKE, H. IN. Nanotehnologija molekul. Nova kemija v šoli, n. 21. maj 2005 (prilagojeno).
Pojav molekularnega gibanja, ki ga spodbuja pojav svetlobe, izhaja iz (a)
(A) vibracijsko gibanje atomov, kar vodi do krajšanja in sproščanja vezi.
(B) izomerizacija N = N vezi, pri čemer je cis oblika polimera bolj kompaktna kot trans.
(C) tavtomerizacija polimernih monomernih enot, kar vodi do bolj kompaktne spojine.
(D) resonanca med π elektroni azo skupine in tistimi aromatskega obroča, ki skrajšajo dvojne vezi.
(E) konformacijska sprememba vezi N = N, ki ima za posledico strukture z različnimi površinami.
Pravilna alternativa: (B) izomerizacija N = N vezi, pri čemer je cis oblika polimera bolj kompaktna kot trans.
Zaradi gibanja v polimerni verigi opazimo daljši polimer na levi in krajši na desni.
S poudarjenim polimernim delom opazimo dve stvari:
- Obstajata dve strukturi, ki sta povezani z vezjo med dvema atomoma (kar legenda navaja, da je dušik);
- Ta povezava je na različnih položajih na vsaki sliki.
Z risanjem črte na sliko v A opazimo, da so strukture nad in pod osjo, torej nasprotne stranice. V točki B sta na isti strani narisane črte.
Dušik tvori tri vezi, da je stabilen. Če je na strukturo vezan z vezjo, je na drugi dušik vezan preko kovalentne dvojne vezi.
Zbijanje polimerov in upogibanje rezila pride, ker so veziva v različnih položajih, ko pride do izomerije vezi N = N.
Transizomerijo opažamo pri A (povezovalci na nasprotnih straneh) in cis pri B (povezovalci na isti ravnini).
2. vprašanje
(Enem / 2018) Nekateri trdni materiali so sestavljeni iz atomov, ki medsebojno delujejo in tvorijo vezi, ki so lahko kovalentne, ionske ali kovinske. Na sliki je prikazana potencialna vezavna energija v odvisnosti od medatomske razdalje v kristalinični trdni snovi. Z analizo te številke opazimo, da je pri temperaturi nič kelvina ravnotežna razdalja vezi med atomi (R0) ustreza najmanjši vrednosti potencialne energije. Nad to temperaturo toplotna energija, ki se dovaja atomom, poveča njihovo kinetično energijo in vzroke nihajo okoli povprečnega ravnotežnega položaja (napolnjeni krogi), ki je za vsakega drugačen temperatura. Razdalja med priključki se lahko spreminja po celotni dolžini vodoravnih črt, kar je označeno s temperaturno vrednostjo T1 T4 (naraščajoče temperature).
Premik, opažen na povprečni razdalji, razkriva pojav
(A) ionizacija.
(B) dilatacija.
(C) disocijacija.
(D) prekinitev kovalentnih vezi.
(E) tvorjenje kovinskih vezi.
Pravilna alternativa: (B) dilatacija.
Atomi imajo pozitivne in negativne naboje. Veze nastanejo, ko dosežejo minimalno energijo z uravnoteženjem sil (odbijanja in privlačenja) med atomi.
Iz tega razumemo, da je za nastanek kemijske vezi idealna razdalja med atomi, tako da so stabilni.
Grafika prikazuje, da:
- Razdalja med dvema atomoma (medatomska) se zmanjšuje, dokler ne dosežemo minimalne energije.
- Energija se lahko poveča, ko se atomi tako približajo, da se pozitivni naboji v njihovih jedrih približajo, začnejo odganjati drug drugega in posledično povečujejo energijo.
- Pri temperaturi T0 nič Kelvin je najmanjša vrednost potencialne energije.
- Povišana je temperatura T1 do T4 in dovedena energija povzroči, da atomi nihajo okoli ravnotežnega položaja (napolnjeni krogi).
- Nihanje se pojavi med krivuljo in celotnim krogom, ki ustreza vsaki temperaturi.
Ko temperatura meri stopnjo vznemirjenosti molekul, višja je temperatura, bolj atom niha in prostor, ki ga zaseda, narašča.
Najvišja temperatura (T4) kaže, da bo večja skupina atomov zasedla več prostora in se tako material širi.
3. vprašanje
(Enem / 2019) Ker imajo popoln valentni sloj, visoko ionizacijsko energijo in elektronsko afiniteto praktično nična, dolgo je veljalo, da plemeniti plini ne bodo tvorili spojin kemikalije. Leta 1962 pa je bila reakcija med ksenonom (5s²5p⁶ valentna plast) in platinovim heksafluoridom uspešno izvedena in od takrat je bilo sintetiziranih več novih spojin žlahtnih plinov.
Takšne spojine dokazujejo, da človek ne more nekritično sprejeti pravila okteta, v katerem se šteje, da v kemični vezi atomi ponavadi pridobijo stabilnost ob predpostavki elektronske konfiguracije plina Plemeniti. Med znanimi spojinami je ena najbolj stabilnih ksenonov difluorid, v kateri sta dva atoma halogena fluor (2s²2p⁵ valentna plast) kovalentno veže na atom plemenitega plina, da ima osem elektronov valenca.
Koliko elektronov je v valentni lupini atoma plemenitega plina pri pisanju Lewisove formule za zgoraj omenjeno ksenonsko spojino?
(A) 6
(B) 8
(C) 10
(D) 12.
Pravilna alternativa: c) 10.
Fluor je element, ki je del skupine 17 periodnega sistema. Zato je v njegovi najbolj zunanji elektronski lupini 7 elektronov (2s2 2p5). Za pridobitev stabilnosti v skladu s pravilom okteta potrebuje atom tega elementa en elektron, da ima tako 8 elektronov v valentni lupini in prevzame elektronsko konfiguracijo žlahtnega plina.
Ksenon pa je plemenit plin, zato ima v zadnji plasti že 8 elektronov (5 s2 5p6).
Upoštevajte, da je ime spojine ksenonski difluorid, to pomeni, da je spojina sestavljena iz dveh atomov fluora in enega atoma ksenona, XeF2.
Kot piše v izjavi, je kemijska vez med atomi kovalentnega tipa, torej obstaja izmenjava elektronov.
Vidimo porazdelitev elektronov okoli vsakega atoma (7 okoli fluora in 8 okoli ksenona) da ima atom ksenona, kadar se veže z dvema atomoma fluora, 10 elektronov v fluorovi lupini. valenca.
Glej tudi:
- pravilo okteta
- Vaje o elektronski distribuciji
- Vaje na ogljikovodikih
