Химическим строением называют последовательность соединения атомов в молекуле и их расположение в пространстве. Химическое строение изображают с помощью структурных формул. Черточка изображает ковалентную химическую связь. Если связь кратная: двойная, тройная, - то ставят две (не путать со знаком «равно») или три черточки. Углы между связями изображают по возможности.
Чтобы правильно составлять структурные формулы органических веществ, нужно помнить, что атомы углерода образуют по 4 связи
(т. е. валентность углерода по числу связей равна четырем. В органической химии преимущественно используется именно валентность по числу связей).
Метан
(его также называют болотный, рудничный газ) состоит из одного атома углерода, связанного ковалентными связями с четырьмя атомами водорода. Молекулярная формула CH 4 . Структурная формула:
H
l
H – C – H
l
H
Угол между связями в молекуле метана составляет около 109° - электронные пары, образующие ковалентные связи атома углерода (в центре) с атомами водорода, располагаются в пространстве на максимальном удалении друг от друга.
В 10–11 классах изучается, что молекула метана имеет форму треугольной пирамиды - тетраэдра, подобно знаменитым египетским пирамидам.
Этилен C 2 H 4 содержит два атома углерода, соединенных двойной связью:
Угол между связями составляет 120° (электронные пары отталкиваются и располагаются на максимальном расстоянии друг от друга). Атомы располагаются в одной плоскости.
Если не изображать отдельно каждый атом водорода, то получаем сокращенную структурную формулу:
Ацетилен
C 2 H 2 содержит тройную связь:
H – C ≡ C – H
Угол между связями 180°, молекула имеет линейную форму.
При горении углеводородов образуются оксиды углерода (IV) и водорода, т. е. углекислый газ и вода, при этом выделяется много тепла:
CH 4 + 2O 2 → CO 2 + 2H 2 O
C 2 H 4 + 3O 2 → 2CO 2 + 2H 2 O
2C 2 H 2 + 5O 2 → 4CO 2 + 2H 2 O (в уравнении с ацетиленом перед формулой ацетилена ставим коэффициент 2, чтобы число атомов кислорода в правой части было чётным)
Большое практическое значение имеет реакция полимеризации этилена - соединение большого числа молекул с образованием макромолекул полимера - полиэтилена . Связи между молекулами образуются за счет разрыва одной из связей двойной связи. В общем виде это можно записать так:
nCH 2 = CH 2 → (- CH 2 – CH 2 -) n
где n - число соединившихся молекул, называемое степенью полимеризации. Реакция происходит при повышенном давлении и температуре, в присутствии катализатора.
Из полиэтилена изготавливают пленку для парников, покрышки для банок и пр.
Образование бензола из ацетилена тоже относят к реакциям полимеризации.
Новикова Олеся Владимировна
Учитель химии и биологии
МОУ – СОШ с. Прокудино
Аткарского района
Саратовской области.
Контрольная работа № 1 на тему: «Строение веществ».
Вариант I .
а) хлороводороде
б) гидроксиде натрия
в) оксиде углерода (II)
г) оксиде углерода (IV)
2. Ковалентная полярная связь присутствует в молекуле
а) кислорода
б) ромбической серы
г) водорода
3. Химическая связь в молекуле углекислого газа
а) ковалентная неполярная
б) ковалентная полярная
в) металлическая
г) ионная
4. Наиболее прочной является молекула:
а) H 2 ;
б) N 2 ;
в) F 2 ;
г) O 2 .
5. Вещество, между молекулами которого существует водородная связь:
б) фторид натрия;
в) оксид углерода(II );
г) этанол.
6. Вещества с ионной кристаллической решеткой характеризуются:
а) плохой растворимостью в воде; в) легкоплавкостью;
б) высокой температурой кипения; г) летучестью.
7. Образование водородной связи между молекулами приводит:
а) к уменьшению температур кипения;
б) к уменьшению растворимости веществ в воде;
в) к увеличению температур кипения;
г) к увеличению летучести веществ.
8. В каком веществе содержится больше кислорода в Na 2 CO 3 или в Ca(HCO 3 ) 2 ?
9. :
А) SO 2 +H 2 O͢͢→
Б) Na+H 2 O→
В) Na 2 O+H 2 O→
Г) S+H 2 O→
10. Решите задачу :
Сколько воды и гидроксида натрия понадобиться, чтобы приготовить 180 г 15%-ного раствора?
11 . Решите задачу :
Какова масса кислорода, полученного путем фракционной перегонки 200 м 3 (н.у.) воздуха, если объемная доля кислорода составляет 0,21?
Контрольная работа № 1 на тему «Строение веществ».
Вариант II .
Ионная химическая связь реализуется в
а) кристаллической сере
б) твёрдом иоде
в) иодиде кальция
г) оксиде фосфора (v)
2. Ковалентная полярная связь имеется в молекуле
а) серной кислоты
б) пластической серы
г) сульфида рубидия
3. Химическая связь в молекуле водорода
а) ковалентная неполярная
б) ковалентная полярная
в) металлическая
г) ионная
4. Наиболее прочные связи в молекуле вещества, формула которого:
а) H 2 S ;
б) H 2 Se ;
в) H 2 O ;
г) H 2 Te .
5. Молекулярное строение имеет вещества с формулой:
а) CH 4 ;
б) NaOH ;
в) SiO 2 ;
г) Al .
6. Водородная связь образуется между:
а) молекулами воды; в) молекулами углеводородов;
б) молекулами водорода; г) атомами металлов и атомами водорода.
7. Образованием водородных связей можно объяснить:
а) растворимость уксусной кислоты в воде;
б) кислотные свойства этанола;
в) высокую температуру плавления многих металлов;
г) нерастворимость метана в воде.
8. Сравните содержание серы в Mg(HSO 4 ) 2 и CuSO 4 ?
9. Закончите уравнения возможных реакций :
А) СO 2 +H 2 O͢͢→
Б) Аl+H 2 O→
В) Fe+H 2 O→
Г) C+H 2 O→
10. Решите задачу:
Необходимо приготовить 540 г 12%-ного раствора азотной кислоты. Рассчитайте сколько взять воды и кислоты для приготовления такого раствора.
11. Решите задачу:
Какова масса азота, полученного из 143,6 л воздуха, содержащего в объемных долях 78% азота?
Контрольная работа №2 ДКР «СТРОЕНИЕ ВЕЩЕСТВА».
А 1 . Химические связи в веществах, формулы которых СН 4 и СaCl 2 соответственно:
а) ионная и ковалентная полярная, б) ковалентная полярная и ионная,
в) ковалентная неполярная и ионная, г) ковалентная полярная и металлическая.
А 2. Полярность связи больше в веществе с формулой:
а) Br 2 , б) LiBr, в) HBr, г) KBr
А 3. Ионный характер связи в ряду соединений Li 2 O – Na 2 O - K 2 O - Rb 2 O:
а) увеличивается, б) уменьшается, в) не изменяется, г) сначала уменьшается, потом увеличивается.
А 4 . Между атомами есть ковалентная связь, образованная по донорно - акцепторному механизму в веществе, формула которого:
а) Al(OH) 3 , б) [СН 3 NH 3 ]Cl, в) С 2 H 5 OH, г) C 6 H 12 O 6 .
А 5. Пара формул веществ, в молекулах которых есть только δ – связи:
а) СН 4 и О 2 , б) С 2 Н 5 ОН и Н 2 О, в) N 2 и СО 2 , г) НBr и С 2 Н 4 .
А 6 . Наиболее прочная связь из приведенных:
а) С - Cl, б) С – F, в) С – Br, г) С - I.
А 7 . Группа формул соединений, в которых имеется сходная направленность связей, обусловленная sp 3 – гибридизацией электронных орбиталей:
а) СН 4 , С 2 Н 4 , С 2 Н 2 , б) NH 3 , CH 4 , H 2 O, в) H 2 O, C 2 H 6 , C 6 H 6 , г) C 3 H 8 , BCl 3 , BeCl 2 .
А 8 . Валентность и степень окисления атома углерода в молекуле метанола соответственно равны:
а) 4 и +4, б) 4 и -2, в) 3 и +2, г) 4 и -3.
А 9 . Вещества с ионной кристаллической решеткой характеризуются:
а) плохой растворимостью в воде, б) высокой температурой кипения, в) легкоплавкостью, г) летучестью.
А 10 . Образование водородной связи между молекулами приводит:
а) к уменьшению температур кипения веществ, б) к уменьшению растворимости веществ в воде,
в) к увеличению температур кипения веществ, г) к увеличению летучести веществ.
А 11 . Формула вещества с ионной связью:
а) NH 3 , б) C 2 H 4 , в) KH, г) CCl 4 .
А 12
А13. Молекулярное строение имеет вещество с формулой:
А 14. Водородная связь образуется между:
а) молекулами воды, б) молекулами водорода,
в) молекулами углеводородов, г) атомами металлов и атомами водорода.
А 15. Если интенсивно взболтать смесь растительного масла и воды то получится:
а) суспензия, б) эмульсия, в) пена, г) аэрозоль.
А 16 . Формула вещества с ковалентной полярной связью:
а) Cl 2 , б) KCl, в) NH 3 , г) O 2 .
А 17. Вещество, между молекулами которого существует водородная связь:
а) этанол, б) метан, в) Водород, г) Бензол.
А 18. Число общих электронных пар в молекуле водорода:
а) одна, б) две, в) три, г) четыре.
А 19 . Полярность химической связи увеличивается в ряду соединений, формулы которых:
а) NH 3 , HI, O 2 , б) CH 4 , H 2 O, HF, в) PH 3 , H 2 S, H 2 , г) HCl, CH 4 , CL 2 .
А 20. Кристаллическая решетка хлорида натрия:
а) атомная, б) ионная, в) металлическая, г) молекулярная.
А 21 . Число δ и π – связей в молекуле ацетилена:
а) 5 δ и π - нет, б) 2 δ и 3 π , в) 3 δ и 2 π , г) 4 δ и 1 π .
А 22 . Вещества, формулы которых: СН 3 – СН 2 – ОН и СН 3 – О – СН 3 , - это:
а) гомологи, б) изомеры, в) одно и то же вещество, г) и гомологи и изомеры.
А 23 . Гомологом вещества, формула которого СН 2 = СН – СН 3 , - это:
а) бутан, б) бутен - 1, в) бутен - 2, г) бутин - 1.
А 24 . Ковалентная неполярная связь образуется между атомами:
а) водорода и кислорода, б) углерода и водорода, в) хлора, г) магния.
А 25 . Только δ – связь есть в молекуле:
а) азота, б) этанола, в) этилена, г) оксида углерода (4).
А 26 . Атом азота имеет валентность 3 и степень окисления 0 в молекуле вещества, формула которого:
а) NH 3 , б) N 2 , в) CH 3 NO 2 , г) N 2 O 3 .
А 27 . Молекулярное строение имеет вещество с формулой:
а) СН 4 , б) NaOH, в) SiO 2 , г) Al.
А28. Связь С – Н прочнее, чем связь Si – H, так как:
а) длина связи меньше, б) длина связи больше,
в) полярность связи меньше, г) полярность связи больше.
А 29. Между атомами есть ковалентная связь, образованная по донорно – акцепторному механизму в веществе, формула которого:
а) СН 3 NО 2 , б) NH 4 NO 2 , в) C 5 H 8 , г) H 2 O.
А 30. Наименее полярной является связь:
а) С – Н, б) С – Сl, в) С – F, г) С – Br
Часть Б:
Б 1
. Число общих электронных пар между атомами брома в молекуле Br 2 равно……
Б 2.
Из каких связей образуются тройная связь в молекуле N 2 (ответ представь в именительном падеже).
Б 3
. В узлах металлической кристаллической решетки находятся…….. .
Б 4.
Приведите пример вещества, в молекуле которого имеются пять δ – и две π – связи. Вещество назовите в именительном падеже.
Б 5.
Б 6
. Число общих электронных пар между атомами брома в молекуле N 2 равно……
Б 7.
Из каких связей образуются тройная связь в молекуле C 2 H 2 (ответ представь в именительном падеже).
Б 8
. В узлах ионной кристаллической решетки находятся…….. .
Б 9.
Приведите пример вещества, в молекуле которого имеются пять δ – и одна π – связи. Вещество назовите в именительном падеже.
Б 10.
Каково максимальное число π – связей, которые могут образоваться между двумя атомами в молекуле? (ответ представь цифрой)
Часть С:
С 1.
Напишите структурные формулы всех изомерных веществ состава С 5 Н 10 О. Назовите каждое вещество.
С 2
.
Составьте структурные формулы веществ: СHCl 3 , C 2 H 2 Cl 2 , F 2 .
Составьте графические формулы: AlN, CaSO 4 , LiHCO 3 .
С 3.
HNO 3 , HClO 4 , K 2 SO 3 , KMnO 4 , CH 3 F, MgOHCl 2 , ClO 3 - , CrO 4 2- , NH 4 +
С 4.
Напишите структурные формулы всех изомерных веществ состава С 4 Н 8 О 2 . Назовите каждое вещество.
С 5
.
Составьте структурные формулы веществ: СHBr 3 , C 2 H 2 Br 2 , Br 2 .
Составьте графические формулы: Al 2 S 3 , MgSO 4 , Li 2 CO 3 .
С 6.
Определите степень окисления в химических соединениях и ионах:
CCl 4 , Ba(NO 3) 2 , Al 2 S 3 , HClO 3 , Na 2 Cr 2 O 7 , K 2 O 4 , SrO 2- , Cr 2 O 3 2
страница 1
Вариант 2
Часть А:
А 1 . Пара элементов, между которыми образуется ионная химическая связь:
а) углерод и сера, б) водород и азот, в) калий и кислород, г) кремний и водород.
А 2. Формула вещества с ковалентной связью:
а) NaCl, б) HCl, в) BaO, г) Ca 3 N 2 .
А 3. Наименее полярной является связь:
а) С – Н, б) С – Сl, в) С – F, г) С – Br.
А 4 . Верным является утверждение, что δ – связь в отличие от π – связи:
а) менее прочная, б) образуется при боковом перекрывании атомных орбиталей,
в) не является ковалентной, г) образуется при осевом перекрывании атомных орбиталей.
А 5. Вещество в молекуле которого нет π –связи:
а) этилен, б) бензол, в) аммиак, г) азот.
А 6 . Наиболее прочной является молекула:
а) Н 2 , б) N 2 , в) F 2 , г) O 2 .
А 7 . В ионе СО 3 2- атом углерода находится в sp 2 – гибридном состоянии, поэтому ион имеет форму:
а) линейную, б) тетраэдра, в) треугольника, г) октаэдра.
А 8 . Атом углерода имеет степень окисления -3 и валентность 4 в соединении с формулой:
а) СО 2 , б) С 2 Н 6 , в) СН 3 Сl, г) CaC 2 .
А 9 . Атомную кристаллическую решетку имеет:
а) сода, б) вода, в) алмаз, г) парафин.
А 10 . Вещество между молекулами которого существует водородная связь:
а) этан, б) фторид натрия, в) оксид углерода (4), г) этанол.
А 11 . Выберите группу элементов, расположенных в порядке возрастания электроотрицательности:
а) Cl, Si, N, O, б) Si, P, N, F, в) F, Cl, O, Si, г) O, N, F, Cl.
А 12 . Между атомами есть ковалентная связь, образованная по донорно – акцепторному механизму в веществе, формула которого:
13.
А 14. Образованием водородных связей можно объяснить:
а) растворимость уксусной кислоты в воде, б) кислотные свойства этанола,
в) высокую температуру плавления многих металлов, г) нерастворимость метана в воде.
А 15. Формула вещества с ковалентной полярной связью:
а) Cl 2 , б) KCl, в) NH 3 , г) O 2 .
Часть Б:
Б 1 . Из числа предложенных, выберите вещество, в молекуле которого имеются π – связи: H 2 , CH 4 , Br 2 , N 2 , H 2 S, CH 3 OH, NH 3 . Напишите название этого вещества.
Б 2. Процесс взаимодействия электронных орбиталей, приводящих к их выравниванию по форме и энергии, называется……
Б 3 . Как называется явление укрупнения коллоидных частиц м выпадение их в осадок из коллоидного раствора?
Б 4. Приведите пример вещества, в молекуле которого имеются три δ – и одна π – связи. Вещество назовите в именительном падеже.
Б 5. В каком из указанных веществ, связи наиболее полярны: хлороводород, фтор, вода, аммиак, сероводород. Выбранное вещество запишите формулой.
Часть С:
С 1. Напишите структурные формулы всех изомерных веществ состава С 4 Н 8 . Назовите каждое вещество.
С 2 . Составьте структурные формулы веществ: СHF 3 , C 2 H 2 Br 2 , O 2 .
Составьте графические формулы: Mg 3 N 2 , Na 2 SO 4 , KHCO 3 .
С 3.
Mg 3 N 2 , Cl 2 , ZnSO 4 , KHS, CH 3 Cl, FeOHCl 2 , BrO 2 , AsO 4 3- , NH 4 +
Контрольная работа №2 «СТРОЕНИЕ ВЕЩЕСТВА».
Вариант 3
Часть А:
А 1 . Химические связи в веществах, формулы которых СН 4 и СaCl 2 соответственно:
а) ионная и ковалентная полярная, б) ковалентная полярная и ионная,
в) ковалентная неполярная и ионная, г) ковалентная полярная и металлическая.
А 2. Полярность связи больше в веществе с формулой:
а) Br 2 , б) LiBr, в) HBr, г) KBr
А 3. Ионный характер связи в ряду соединений Li 2 O – Na 2 O - K 2 O - Rb 2 O:
а) увеличивается, б) уменьшается, в) не изменяется, г) сначала уменьшается, потом увеличивается.
А 4 . Между атомами есть ковалентная связь, образованная по донорно - акцепторному механизму в веществе, формула которого:
а) Al(OH) 3 , б) [СН 3 NH 3 ]Cl, в) С 2 H 5 OH, г) C 6 H 12 O 6 .
А 5. Пара формул веществ, в молекулах которых есть только δ – связи:
а) СН 4 и О 2 , б) С 2 Н 5 ОН и Н 2 О, в) N 2 и СО 2 , г) НBr и С 2 Н 4 .
А 6 . Наиболее прочная связь из приведенных:
а) С - Cl, б) С – F, в) С – Br, г) С - I.
А 7 . Группа формул соединений, в которых имеется сходная направленность связей, обусловленная sp 3 – гибридизацией электронных орбиталей:
а) СН 4 , С 2 Н 4 , С 2 Н 2 , б) NH 3 , CH 4 , H 2 O, в) H 2 O, C 2 H 6 , C 6 H 6 , г) C 3 H 8 , BCl 3 , BeCl 2 .
А 8 . Валентность и степень окисления атома углерода в молекуле метанола соответственно равны:
а) 4 и +4, б) 4 и -2, в) 3 и +2, г) 4 и -3.
А 9 . Вещества с ионной кристаллической решеткой характеризуются:
а) плохой растворимостью в воде, б) высокой температурой кипения, в) легкоплавкостью, г) летучестью.
А 10 . Образование водородной связи между молекулами приводит:
а) к уменьшению температур кипения веществ, б) к уменьшению растворимости веществ в воде,
в) к увеличению температур кипения веществ, г) к увеличению летучести веществ.
А 11 . Формула вещества с ионной связью:
а) NH 3 , б) C 2 H 4 , в) KH, г) CCl 4 .
А 12 . Только δ – связь есть в молекуле:
а) азота, б) этанола, в) этилена, г) оксида углерода (4).
13. Молекулярное строение имеет вещество с формулой:
а) СН 4 , б) NaOH, в) SiO 2 , г) Al.
А 14. Водородная связь образуется между:
а) молекулами воды, б) молекулами водорода,
в) молекулами углеводородов, г) атомами металлов и атомами водорода.
А 15. Если интенсивно взболтать смесь растительного масла и воды то получится:
а) суспензия, б) эмульсия, в) пена, г) аэрозоль.
Часть Б:
Б 1 . Число общих электронных пар между атомами брома в молекуле Br 2 равно……
Б 2. Из каких связей образуются тройная связь в молекуле N 2 (ответ представь в именительном падеже).
Б 3 . В узлах металлической кристаллической решетки находятся…….. .
Б 4. Приведите пример вещества, в молекуле которого имеются пять δ – и две π – связи. Вещество назовите в именительном падеже.
Б 5. Каково максимальное число π – связей, которые могут образоваться между двумя атомами в молекуле? (ответ представь цифрой)
Часть С:
С 1. Напишите структурные формулы всех изомерных веществ состава С 5 Н 10 О. Назовите каждое вещество.
С 2 . Составьте структурные формулы веществ: СHCl 3 , C 2 H 2 Cl 2 , F 2 .
Составьте графические формулы: AlN, CaSO 4 , LiHCO 3 .
С 3. Определите степень окисления в химических соединениях и ионах:
HNO 3 , HClO 4 , K 2 SO 3 , KMnO 4 , CH 3 F, MgOHCl 2 , ClO 3 - , CrO 4 2- , NH 4 +
Похожая информация.
Химическая связь
Все взаимодействия, приводящие к объединению химических частиц (атомов, молекул, ионов и т. п.) в вещества делятся на химические связи и межмолекулярные связи (межмолекулярные взаимодействия).
Химические связи - связи непосредственно между атомами. Различают ионную, ковалентную и металлическую связь.
Межмолекулярные связи - связи между молекулами. Это водородная связь, ион-дипольная связь (за счет образования этой связи происходит, например, образование гидратной оболочки ионов), диполь-дипольная (за счет образования этой связи объединяются молекулы полярных веществ, например, в жидком ацетоне) и др.
Ионная связь
- химическая связь, образованная за счет электростатического притяжения разноименно заряженных ионов. В бинарных соединениях (соединениях двух элементов) она образуется в случае, когда размеры связываемых атомов сильно отличаются друг от друга: одни атомы большие, другие маленькие - то есть одни атомы легко отдают электроны, а другие склонны их принимать (обычно это атомы элементов, образующих типичные металлы и атомы элементов, образующих типичные неметаллы); электроотрицательность таких атомов также сильно отличается.
Ионная связь ненаправленная и не насыщаемая.
Ковалентная связь - химическая связь, возникающая за счет образования общей пары электронов. Ковалентная связь образуется между маленькими атомами с одинаковыми или близкими радиусами. Необходимое условие - наличие неспаренных электронов у обоих связываемых атомов (обменный механизм) или неподеленной пары у одного атома и свободной орбитали у другого (донорно-акцепторный механизм):
| а) | H· + ·H H:H | H-H | H 2 | (одна общая пара электронов; H одновалентен); |
| б) | NN | N 2 | (три общие пары электронов; N трехвалентен); | |
| в) | H-F | HF | (одна общая пара электронов; H и F одновалентны); | |
| г) | NH 4 + | (четыре общих пары электронов; N четырехвалентен) |
- По числу общих электронных пар ковалентные связи делятся на
- простые (одинарные) - одна пара электронов,
- двойные - две пары электронов,
- тройные - три пары электронов.
Двойные и тройные связи называются кратными связями.
По распределению электронной плотности между связываемыми атомами ковалентная связь делится на неполярную и полярную . Неполярная связь образуется между одинаковыми атомами, полярная - между разными.
Электроотрицательность
- мера способности атома в веществе притягивать к себе общие электронные пары.
Электронные пары полярных связей смещены в сторону более электроотрицательных элементов. Само смещение электронных пар называется поляризацией связи. Образующиеся при поляризации частичные (избыточные) заряды обозначаются + и -, например: .
По характеру перекрывания электронных облаков ("орбиталей") ковалентная связь делится на -связь и -связь.
-Связь образуется за счет прямого перекрывания электронных облаков (вдоль прямой, соединяющей ядра атомов), -связь - за счет бокового перекрывания (по обе стороны от плоскости, в которой лежат ядра атомов).
Ковалентная связь обладает направленностью и насыщаемостью, а также поляризуемостью.
Для объяснения и прогнозирования взаимного направления ковалентных связей используют модель гибридизации.
Гибридизация атомных орбиталей и электронных облаков
- предполагаемое выравнивание атомных орбиталей по энергии, а электронных облаков по форме при образовании атомом ковалентных связей.
Чаще всего встречается три типа гибридизации: sp
-, sp
2 и sp
3 -гибридизация. Например:
sp
-гибридизация - в молекулах C 2 H 2 , BeH 2 , CO 2 (линейное строение);
sp
2 -гибридизация - в молекулах C 2 H 4 , C 6 H 6 , BF 3 (плоская треугольная форма);
sp
3 -гибридизация - в молекулах CCl 4 , SiH 4 , CH 4 (тетраэдрическая форма); NH 3 (пирамидальная форма); H 2 O (уголковая форма).
Металлическая связь
- химическая связь, образованная за счет обобществления валентных электронов всех связываемых атомов металлического кристалла. В результате образуется единое электронное облако кристалла, которое легко смещается под действием электрического напряжения - отсюда высокая электропроводность металлов.
Металлическая связь образуется в том случае, когда связываемые атомы большие и потому склонны отдавать электроны. Простые вещества с металлической связью - металлы (Na, Ba, Al, Cu, Au и др.), сложные вещества - интерметаллические соединения (AlCr 2 , Ca 2 Cu, Cu 5 Zn 8 и др.).
Металлическая связь не обладает направленностью насыщаемостью. Она сохраняется и в расплавах металлов.
Водородная связь - межмолекулярная связь, образованная за счет частичного акцептирования пары электронов высокоэлектроотрицательнного атома атомом водорода с большим положительным частичным зарядом. Образуется в тех случаях, когда в одной молекуле есть атом с неподеленной парой электронов и высокой электроотрицательностью (F, O, N), а в другой - атом водорода, связанный сильно полярной связью с одним из таких атомов. Примеры межмолекулярных водородных связей:
H—O—H ··· OH 2 , H—O—H ··· NH 3 , H—O—H ··· F—H, H—F ··· H—F.
Внутримолекулярные водородные связи существуют в молекулах полипептидов, нуклеиновых кислот, белков и др.
Мерой прочности любой связи является энергия связи.
Энергия связи
- энергия необходимая для разрыва данной химической связи в 1 моле вещества. Единица измерений - 1 кДж/моль.
Энергии ионной и ковалентной связи - одного порядка, энергия водородной связи - на порядок меньше.
Энергия ковалентной связи зависит от размеров связываемых атомов (длины связи) и от кратности связи. Чем меньше атомы и больше кратность связи, тем больше ее энергия.
Энергия ионной связи зависит от размеров ионов и от их зарядов. Чем меньше ионы и больше их заряд, тем больше энергия связи.
Строение вещества
По типу строения все вещества делятся на молекулярные и немолекулярные . Среди органических веществ преобладают молекулярные вещества, среди неорганических - немолекулярные.
По типу химической связи вещества делятся на вещества с ковалентными связями, вещества с ионными связями (ионные вещества) и вещества с металлическими связями (металлы).
Вещества с ковалентными связями могут быть молекулярными и немолекулярными. Это существенно сказывается на их физических свойствах.
Молекулярные вещества состоят из молекул, связанных между собой слабыми межмолекулярными связями, к ним относятся: H 2 , O 2 , N 2 , Cl 2 , Br 2 , S 8 , P 4 и другие простые вещества; CO 2 , SO 2 , N 2 O 5 , H 2 O, HCl, HF, NH 3 , CH 4 , C 2 H 5 OH, органические полимеры и многие другие вещества. Эти вещества не обладают высокой прочностью, имеют низкие температуры плавления и кипения, не проводят электрический ток, некоторые из них растворимы в воде или других растворителях.
Немолекулярные вещества с ковалентными связями или атомные вещества (алмаз, графит, Si, SiO 2 , SiC и другие) образуют очень прочные кристаллы (исключение - слоистый графит), они нерастворимы в воде и других растворителях, имеют высокие температуры плавления и кипения, большинство из них не проводит электрический ток (кроме графита, обладающего электропроводностью, и полупроводников - кремния, германия и пр.)
Все ионные вещества, естественно, являются немолекулярными. Это твердые тугоплавкие вещества, растворы и расплавы которых проводят электрический ток. Многие из них растворимы в воде. Следует отметить, что в ионных веществах, кристаллы которых состоят из сложных ионов, есть и ковалентные связи, например: (Na +) 2 (SO 4 2-), (K +) 3 (PO 4 3-), (NH 4 +)(NO 3-) и т. д. Ковалентными связями связаны атомы, из которых состоят сложные ионы.
Металлы (вещества с металлической связью) очень разнообразны по своим физическим свойствам. Среди них есть жидкость (Hg), очень мягкие (Na, K) и очень твердые металлы (W, Nb).
Характерными физическими свойствами металлов является их высокая электропроводность (в отличие от полупроводников, уменьшается с ростом температуры), высокая теплоемкость и пластичность (у чистых металлов).
В твердом состоянии почти все вещества состоят из кристаллов. По типу строения и типу химической связи кристаллы ("кристаллические решетки") делят на атомные (кристаллы немолекулярных веществ с ковалентной связью), ионные (кристаллы ионных веществ), молекулярные (кристаллы молекулярных веществ с ковалентной связью) и металлические (кристаллы веществ с металлической связью).
Задачи и тесты по теме "Тема 10. "Химическая связь. Строение вещества"."
- Типы химической связи - Строение вещества 8–9 класс
Уроков: 2 Заданий: 9 Тестов: 1
- Заданий: 9 Тестов: 1
Проработав эту тему, Вы должны усвоить следующие понятия: химическая связь, межмолекулярная связь, ионная связь, ковалентная связь, металлическая связь, водородная связь, простая связь, двойная связь, тройная связь, кратные связи, неполярная связь, полярная связь, электроотрицательность, поляризация связи, - и -связь, гибридизация атомных орбиталей, энергия связи.
Вы должны знать классификацию веществ по типу строения, по типу химической связи, зависимость свойств простых и сложных веществ от типа химической связи и типа "кристаллической решетки".
Вы должны уметь: определять тип химической связи в веществе, тип гибридизации, составлять схемы образования связей, пользоваться понятием электроотрицательность, рядом электроотрицательностей; знать как меняется электроотрицательность у химических элементов одного периода, и одной группы для определения полярности ковалентной связи.
Убедившись, что все необходимое усвоено, переходите к выполнению заданий. Желаем успехов.
Рекомендованная литература:
- О. С. Габриелян, Г. Г. Лысова. Химия 11 кл. М., Дрофа, 2002.
- Г. Е. Рудзитис, Ф. Г. Фельдман. Химия 11 кл. М., Просвещение, 2001.
