تم جمع المسائل المتعلقة بقسم الروابط الكيميائية والتركيب الجزيئي هنا.
المهمة 1. بالنسبة لكبريتات هيدروجين الصوديوم، قم ببناء صيغة بيانية وحدد أنواع الروابط الكيميائية في الجزيء: الأيونية، التساهمية، القطبية، التساهمية غير القطبية، التنسيقية، المعدنية، الهيدروجين.
المهمة 2. قم ببناء صيغة بيانية لنتريت الأمونيوم وحدد أنواع الروابط الكيميائية في هذا الجزيء. أظهر أي (أي) الاتصالات "مكسورة" أثناء التفكك. اشرح ما هو ؟ أعط أمثلة على تأثيره على خواص المادة.
حل. نتريت الأمونيوم - الرابطة الأيونية
NH 4 NO 2 = NH 4 + + NO 2 -
ن-ح– الرابطة القطبية التساهمية
بين NH 4 + و NO 2 — — الرابطة الأيونية
حل. CH3Br — . الرابطة التساهميةيحدث بين الذرات ذات قيم السالبية الكهربية المتشابهة أو المتساوية. يمكن اعتبار هذه الرابطة بمثابة الجذب الكهروستاتيكي لنواة ذرتين إلى زوج إلكترون مشترك.
على عكس المركبات الأيونية، فإن جزيئات المركبات التساهمية تتماسك معًا بواسطة "القوى الجزيئية"وهي أضعف بكثير من الروابط الكيميائية. وفي هذا الصدد، تتميز الروابط التساهمية التشبع - تكوين عدد محدود من الاتصالات.
ومن المعروف أن المدارات الذرية موجهة في الفضاء بطريقة معينة، لذلك عند تكوين رابطة يحدث تداخل السحب الإلكترونية في اتجاه معين. أولئك. يتم تحقيق مثل هذه الخاصية للرابطة التساهمية ركز.
الحل: يمكن أن تتداخل السحب بطرق مختلفة بسبب اختلاف أشكالها. يميز روابط σ و π و δ.
سيجما - الاتصالاتتتشكل عندما تتداخل السحب على طول خط يمر عبر نوى الذرات.
بي – اتصالاتتحدث عندما تتداخل السحب على جانبي الخط الذي يربط نوى الذرات.
دلتا - اتصالاتيتم تنفيذها من خلال تداخل جميع الشفرات الأربعة د - السحب الإلكترونية الموجودة في مستويات متوازية.
سيجما - الاتصالاتأكثر متانة من بي – اتصال.
C2H6 –س 3 التهجين.
س-س— σ-بوند (تداخل 2sp 3 -2sp 3)
ش— σ-بوند (تداخل 2sp 3 -AO من الكربون و1s-AO من الهيدروجين)
C2H4 – س 2 التهجين.
رابطة مزدوجةيتم تنفيذها من خلال وجود نوعين من الاتصالات - σ- و π-السندات(على الرغم من أنه تم تصويره بخطين متطابقين، إلا أنه يجب دائمًا أخذ التباين بينهما في الاعتبار). σ-بونديتكون من التداخل المركزي للمدارات المهجنة sp 2، و π السندات- مع تداخل جانبي للفصوص المدارية p لذرات الكربون المهجنة sp 2 المجاورة. يمكن تمثيل تكوين الروابط في جزيء الإيثيلين بالرسم البياني التالي:
ج = ج- رابطة σ (تداخل 2sp 2 -2sp 2) ورابطة π (2σz-2ρz)
ش— σ-بوند (تداخل 2sp 2 -AO من الكربون و1s-AO من الهيدروجين)
C2H2 — س التهجين
الرابطة الثلاثيةيتم تحقيق ذلك من خلال مزيج من الروابط σ- واثنين من الروابط المكونة من ذرتين sp مهجنتين.
σ-بوندويحدث عندما تتداخل المدارات المهجنة sp لذرات الكربون المجاورة مركزيًا؛ تتشكل روابط π عندما تتداخل الفصوص بشكل جانبي راي-المدارات و pz-المدارات. يمكن تصوير تكوين الروابط في جزيء الأسيتيلين H –C≡C –H في شكل رسم تخطيطي:
ج≡ج— σ-بوند (تداخل 2sp-2sp)؛
π - اتصال (2ry-2ry)؛
π - اتصال (2PZ-2PZ)؛
ش- رابطة σ (تداخل 2sp-AO من الكربون و1s-AO من الهيدروجين).
المشكلة 5. ما هي قوى التفاعل بين الجزيئات التي تسمى ثنائي القطب ثنائي القطب (الاتجاهي) والاستقرائي والمشتت؟ اشرح طبيعة هذه القوى. ما طبيعة قوى التفاعل بين الجزيئات السائدة في كل من المواد التالية: H 2 O، HBr، Ar، N 2، NH 3؟
الحل: بين الجزيئات قد يكون هناك التفاعل الكهروستاتيكي. أكثر تنوعا - مشتت ، لأن إنه ناتج عن تفاعل الجزيئات مع بعضها البعض بسبب أقطابها الدقيقة اللحظية. يساهم ظهورها واختفائها المتزامن في جزيئات مختلفة في جاذبيتها. في غياب التزامن، تتنافر الجزيئات مع بعضها البعض.
تفاعل التوجه تظهر بين الجزيئات القطبية. كلما زادت قطبية الجزيء، زادت قوة جاذبيتها لبعضها البعض، وبالتالي زاد التفاعل الاتجاهي.
التفاعل الاستقرائي تنشأ الجزيئات بسبب ثنائيات القطب المستحثة. عندما يلتقي جزيئين - قطبي وغير قطبي - يتشوه الجزيء غير القطبي، مما يساهم في تكوين ثنائي القطب فيه. ثنائي القطب المستحث قادر على الجذب إلى ثنائي القطب الدائم للجزيء القطبي. التفاعل الاستقرائيكلما زاد العزم الكهربائي وقابلية الاستقطاب للجزيء.
تعتمد المساهمة النسبية لكل نوع من التفاعل على قطبية الجزيئات وقابليتها للاستقطاب. وبالتالي، كلما ارتفعت قطبية الجزيء، كلما زاد دور قوى التوجيه؛ كلما زادت قابلية الاستقطاب، زاد تأثير قوى التشتت. تعتمد القوى الحثية على كلا العاملين، لكنها عادة ما تلعب دورًا ثانويًا.
من هذه المواد التفاعل التوجيهي والاستقرائييحدث في الجزيئات القطبية - H 2 O و NH 3. تفاعل التشتت- في الجزيئات غير القطبية ومنخفضة القطبية - هارفارد، أر، N2
المشكلة 6. أعط مخططين لملء MOs أثناء تفاعل اثنين من AOs مع السكان: أ) إلكترون + إلكترون (1+1) و ب) إلكترون + مدار شاغر (1+0). تحديد تساهمية كل ذرة وترتيب الرابطة. ما هي حدود طاقة الربط؟ أي الروابط التالية توجد في جزيء الهيدروجين H 2 والأيون الجزيئي؟
حل :
أ)خذ على سبيل المثال K 2 و Li 2. المشاركة في تكوين الاتصالات ق – المدارات:
طلب الاتصال:
ب)لنأخذ على سبيل المثال K 2 + و Li 2 +. المشاركة في تكوين الاتصالات ق – المدارات:
طلب الاتصال:
التساهميةكل ذرة تساوي 1.
طاقة الاتصالاتيعتمد على عدد إلكترونات التكافؤ: كلما قل عدد الإلكترونات، انخفضت طاقة الارتباط. في K 2 وLi 2 وK 2 + وLi 2 + تقع طاقة الارتباط في حدود 200-1000 كيلوجول/مول.
في الجزيء H2يتم تنفيذ اتصال من النوع إلكترون + إلكترون، أ في الأيون الجزيئي H 2 + — الإلكترون + المدار الشاغر.
المهمة 7. أعط التكوين الإلكتروني لجزيء NO باستخدام طريقة MO. كيف تتغير الخواص المغناطيسية وقوة الرابطة أثناء الانتقال من جزيء NO إلى الأيون الجزيئي NO +؟
الغرض من الدرس:تعزيز معرفة الطلاب بأنواع الروابط الكيميائية.
أهداف الدرس:
1) كرر الأنواع الرئيسية من الروابط الكيميائية وخصائصها وآلية تكوينها؛
2) تنمية مهارات الطلاب في رسم مخططات لتشكيل أنواع مختلفة من الروابط الكيميائية.
3) لتنمية تنظيم الطلاب والاستقلال ومهارات الاتصال والقدرة على تعميم المعرفة وتطبيقها في الممارسة العملية.
نوع الدرس:درس لتوحيد المعرفة.
التقنيات المستخدمة:مراقبة وتصحيح تكنولوجيا التدريس وتكنولوجيا المعلومات والاتصالات.
معدات:جدول "أنواع الروابط الكيميائية"، بطاقات بمهام العمل الفردي (3 مستويات)، مهام اختبار متعددة المستويات، سبورة بيضاء تفاعلية، جهاز عرض متعدد الوسائط.
أشكال الأنشطة التعليمية:أمامي، عمل زوجي، عمل فردي، العمل مع كتاب مدرسي وإضافي. الأدب.
هيكل الدرس:
1. اللحظة التنظيمية.
2. تكرار موضوع "أنواع الروابط الكيميائية" (عرض إلكتروني من إعداد الطلاب).
3. العمل في أزواج باستخدام البطاقات.
4. العمل الفردي الذي يختاره الطلاب: التحكم الشفهي - محادثة مع مدرس أو استشاري، دراسة موضوع في كتاب مدرسي أو أدب إضافي، إجراء اختبار، القيام بعمل مستقل.
5. تلخيص الدرس والواجبات المنزلية.
تحميل:
معاينة:
الخطة – ملخص لدرس الكيمياء المفتوح في الصف الحادي عشر.
الموضوع: "أنواع الروابط الكيميائية."
الغرض من الدرس: تعزيز معرفة الطلاب بأنواع الروابط الكيميائية.
أهداف الدرس:
- كرر الأنواع الرئيسية من الروابط الكيميائية وخصائصها وآلية تكوينها؛
- تطوير مهارات وقدرات الطلاب في رسم مخططات لتشكيل أنواع مختلفة من الروابط الكيميائية.
- لتنمية تنظيم الطلاب والاستقلال ومهارات الاتصال والقدرة على تعميم المعرفة وتطبيقها في الممارسة العملية.
نوع الدرس: درس لتوحيد المعرفة.
التقنيات المستخدمة:مراقبة وتصحيح تكنولوجيا التدريس وتكنولوجيا المعلومات والاتصالات.
معدات: جدول "أنواع الروابط الكيميائية"، بطاقات بمهام العمل الفردي (3 مستويات)، مهام اختبار متعددة المستويات، سبورة بيضاء تفاعلية، جهاز عرض متعدد الوسائط.
أشكال الأنشطة التعليمية:أمامي، عمل زوجي، عمل فردي، العمل مع كتاب مدرسي وإضافي. الأدب.
هيكل الدرس:
- تنظيم الوقت.
- مراجعة موضوع “أنواع الروابط الكيميائية” (عرض إلكتروني من إعداد الطلاب).
- العمل في أزواج باستخدام البطاقات.
- العمل الفردي الذي يختاره الطلاب: التحكم الشفهي - محادثة مع مدرس أو مستشار، دراسة موضوع في كتاب مدرسي أو أدب إضافي، عمل اختباري، عمل مستقل.
- تلخيص الدرس والواجبات المنزلية.
خلال الفصول الدراسية.
1 .تنظيم الوقت.تحديد هدف الدرس.
2. تكرار الأنواع الرئيسية من الروابط الكيميائية. تقدم مجموعة من الطلاب عرضاً إلكترونياً بعنوان "أنواع الروابط الكيميائية". يتم استخدام جهاز عرض الوسائط والسبورة التفاعلية.
3. العمل في أزواج. يحصل كل زوج من الطلاب على بطاقة بها مهمة يقومون بإكمالها معًا، على سبيل المثال:
البطاقة رقم 1
1. تحديد نوع الرابطة الكيميائية في المواد ورسم مخططات تكوين الروابط لهذه المواد: MgBr 2، ح 2 يا، نا، ح 2.
2. تحديد الرابطة الكيميائية بين الجزيئات للمادة (CH 3OH) ن لاحظ ميزات خصائص هذه المادة فيما يتعلق بهذا النوع من الروابط الكيميائية.
4. العمل الفردي للطلاب من اختيارهم.
يتيح استخدام تكنولوجيا التدريس الضابطة والتصحيحية لكل طالب تطوير مساره التعليمي الخاص. يحتفظ الطلاب بورقة سجل النشاط حيث يقومون بوضع علامة على كل نوع من أنواع التحكم.
بعد دراسة الموضوع يجب على الطالب الخضوع لمقابلة شفوية مع مدرس أو استشاري، وإكمال الاختبار والعمل المستقل. فقط بعد ذلك يكمل الاختبار النهائي. يتم تعيين الاستشاريين من قبل المعلم، وعادة ما يكون 2-3 أشخاص أتقنوا الموضوع في وقت سابق من غيرهم واجتازوا جميع أنواع التحكم.
اختبار (المستوى الأول)
1. زوج من العناصر تتكون بينهما رابطة كيميائية أيونية:
أ) الكربون والكبريت. ج) البوتاسيوم والأكسجين.
ب) الهيدروجين والنيتروجين. د) السيليكون والهيدروجين.
2. صيغة المادة ذات الرابطة التساهمية القطبية:
أ) كلوريد الصوديوم؛ ب) حمض الهيدروكلوريك؛ ج) باو؛ د) كاليفورنيا 3 ن 2.
3. صيغة المادة ذات الرابطة التساهمية غير القطبية:
أ) نا؛ ب) ر2؛ ج) هارفرد؛ د) بوكل.
4. الرابطة القطبية الأصغر هي:
أ) ج - ح؛ ب) ج - الكلور؛ ج) ج - و؛ د) ج – ر.
5. أقوى جزيء هو :
أ) ح 2؛ ب) ن 2؛ ج) ف 2؛ د) س2.
6. تحتوي الشبكة البلورية الذرية على:
مشروب غازي؛ ب) الماء. ج) الماس. د) البارافين.
7. تتمتع ذرة الكربون بحالة أكسدة قدرها -3 وتكافؤ IV عند دمجها مع الصيغة:
أ) ثاني أكسيد الكربون 2؛ ب) ج 2 ح 6؛ ج) CH 3 Cl؛ د) الكالسيوم 2.
8. مادة توجد بين جزيئاتها رابطة هيدروجينية:
أ) الإيثان. ب) فلوريد الصوديوم. ج) أول أكسيد الكربون (II)؛ د) الإيثانول.
9. تكمن أسباب الاختلاف الحاد في خواص الماء وكبريتيد الهيدروجين في الميزات التالية:
أ) الرابطة الجزيئية. ب) الروابط بين الجزيئات.
اختبار (المستوى الثاني)
1. صيغة المادة ذات الرابطة الأيونية:
أ) NH 3؛ ب) ج 2 ح 4؛ ج) خ؛ د) كلوريد الكربون 4.
2. تتشكل رابطة تساهمية غير قطبية بين الذرات:
أ) الهيدروجين والأكسجين. ج) الهيدروجين والكلور.
ب) الهيدروجين والفوسفور. د) المغنيسيوم.
3. العلاقة الأكثر قطبية هي:
أ) ن - ج؛ ب) ن – س؛ ج) ح - ق؛ د) ح – أنا.
4. عدد روابط سيجما وباي في مادة البروبين على التوالي:
أ) 7 سيجما، 2 بي؛ ج) 6 سيجما، 2 بي
ب) 8 سيجما، 1 بي؛ د) 8 سيجما، 2 بي.
5. أقوى الروابط في جزيء المادة صيغتها:
أ) ح 2 ق؛ ب) ح 2 سي؛ ج) ح2س؛ د) ح 2 تي.
6. ذرة النيتروجين لها تكافؤ III وحالة أكسدة تساوي 0 في جزيء مادة صيغتها هي:
أ)) NH 3؛ ب) ن 2؛ ج) CH 3 NO 2؛ د) ن2و3.
7. التركيب الجزيئي له مادة بالصيغة:
أ) CH 4؛ ب) هيدروكسيد الصوديوم. ج) شافي 2؛ د) آل.
8. تتشكل رابطة هيدروجينية بين:
أ) جزيئات الماء. ج) جزيئات الهيدروجين.
ب) جزيئات الهيدروكربون. د) ذرات المعدن وذرات الهيدروجين.
9. أي اتصال له اتجاه:
أ) الأيونية. ب) تساهمية. ج) المعدن.
اختبار (المستوى الثالث)
1. الروابط الكيميائية في المواد التي صيغها CH 4 و CaCl 2 على التوالى:
أ) القطبية الأيونية والتساهمية.
ب) القطبية التساهمية والأيونية.
ج) تساهمية غير قطبية وأيونية.
د) القطبية التساهمية والمعدنية.
2. قطبية الرابطة أكبر في المادة التي لها الصيغة:
أ) ر2؛ ب) ليبر؛ ج) هارفرد؛ د) كي بي آر.
3. الطبيعة الأيونية للروابط في سلسلة من المركبات
لي 2 يا - نا 2 أو - ك 2 أو - ر ب 2 أو:
أ) يزيد؛ ج) لا يتغير؛
ب) يتناقص. د) ينقص أولاً ثم يزيد.
4. هناك رابطة تساهمية بين الذرات، تتشكل بواسطة آلية مانح ومتقبل في المادة، وصيغتها هي:
أ) آل (OH) 3؛ ب) الكلور؛ ج) ج 2 ح 5 أوه؛ د) ج6 ح12س6.
5. زوج من الصيغ للمواد التي تحتوي على روابط سيجما فقط:
أ) CH 4 و O 2؛ ب) C 2 H 5 OH و H 2 O؛ ج) N 2 وCO 2؛ د) HBr وC2H4
6. أقوى اتصال للمعطى:
أ) ج - الكلور؛ ب) ج - و؛ ج) ج - ر. د) ج – أنا.
7. التكافؤ ودرجة النيتروجين في كلوريد الأمونيوم متساويان على التوالي:
أ) الرابع و+4؛ ب) الرابع و-2؛ ج) الثالث و+2؛ د) الرابع و -3.
8. الخواص العامة للمواد ذات الشبكة البلورية الجزيئية:
أ) الذوبان في الماء. ج) الموصلية الكهربائية للحلول.
ب) نقطة غليان عالية. د) التقلبات.
9. يمكن تفسير تكوين الروابط الهيدروجينية من خلال:
أ) ذوبان حمض الخليك في الماء؛
ب) الخصائص الحمضية للإيثانول.
ج) نقطة انصهار عالية للعديد من المعادن؛
د) عدم ذوبان الميثان في الماء.
5. تلخيص.لذلك، كررنا اليوم الأنواع الرئيسية للروابط الكيميائية وخصائصها وآلية تكوينها. راجع ما تعلمته والأسئلة التي وجدتها صعبة. إذا لزم الأمر، قم بالعمل على الفقرة 6 من الكتاب المدرسي مرة أخرى.
العمل في المنزل:
كرر الفقرة 6؛
تنفيذ التمرين 1-3 ص34.
يمكن للذرات أن تتحد مع بعضها البعض لتكوين مواد بسيطة ومعقدة. في هذه الحالة، يتم تشكيل أنواع مختلفة من الروابط الكيميائية: الأيونية، التساهمية (غير القطبية والقطبية)، المعدنية.
واحدة من أهم خصائص ذرات العناصر، والتي تحدد نوع الرابطة المتكونة بينها، هي السالبية الكهربية، أي. قدرة الذرات الموجودة في المركب على جذب الإلكترونات.
كلما زادت جذب الذرة للإلكترونات إلى نفسها، زادت سالبيتها الكهربية. تعتمد السالبية الكهربية على حجم الذرة وشحنة نواتها. تتناقص أحجام ذرات العناصر في نفس الفترة مع زيادة الشحنة النووية. ويحدث هذا لأن شحنة النواة الذرية تزداد من عنصر إلى عنصر، ولكن عدد طبقات الإلكترون يبقى كما هو. وفي هذه الحالة تصبح الذرة أكثر إحكاما، ويقل حجم الذرة مع نهاية الدورة، وتزداد قوة جذب الإلكترونات للنواة. ولذلك، فإن السالبية الكهربية للعناصر تزداد في الدورة.
بالنسبة لعناصر المجموعات الفرعية الرئيسية، مع زيادة الشحنات النووية، يزداد أيضًا عدد الطبقات الإلكترونية، وبالتالي يزداد حجم الذرات. تقل جاذبية الإلكترونات الخارجية. وبالتالي فإن السالبية الكهربية للعناصر الموجودة في المجموعة تقل.
تتمتع العناصر غير المعدنية بأكبر قدر من السالبية الكهربية: الفلور والأكسجين والنيتروجين وغيرها. العناصر المعدنية لها سالبية كهربية أقل. تم العثور على أدنى السالبية الكهربية في عناصر مثل البوتاسيوم والصوديوم والكالسيوم. وبالترتيب التنازلي للسالبية الكهربية، يمكن ترتيب العناصر على التوالي:
F، O، N، Cl، Br، S، I، C، Se، P، H، B، Si، Cu. الحديد والزنك. آل، ملغ، لي، كاليفورنيا، نا، ك
تعتبر السالبية الكهربية للفلور تقليديًا 4.0؛ السالبية الكهربية للبوتاسيوم هي 0.8.
يعتمد نوع الرابطة الكيميائية على حجم الفرق في قيم السالبية الكهربية للذرات المتصلة للعناصر. كلما زاد اختلاف ذرات العناصر المكونة للرابطة في السالبية الكهربية، كلما زادت قطبية الرابطة الكيميائية.
1. تتكون الرابطة الأيونية من تفاعل الذرات التي تختلف بشكل حاد عن بعضها البعض في السالبية الكهربية. على سبيل المثال، تشكل المعادن النموذجية الليثيوم (Li)، والصوديوم (Na)، والبوتاسيوم (K)، والكالسيوم (Ca)، والسترونتيوم (Sr)، والباريوم (Ba) روابط أيونية مع اللافلزات النموذجية. ينتج عن ذلك أيون فلز بشحنة موجبة وأيون غير فلز بشحنة سالبة.
2. التساهمية هي رابطة بين الذرات غير المعدنية، ونتيجة لذلك يتم تشكيل أزواج الإلكترون المشتركة.
هناك روابط تساهمية غير قطبية وقطبية.
عندما تتفاعل الذرات التي لها نفس السالبية الكهربية، تتشكل جزيئات ذات رابطة تساهمية غير قطبية. يوجد مثل هذا الارتباط في جزيئات المواد البسيطة: الهيدروجين والأكسجين والنيتروجين والكلور وما إلى ذلك. وتتكون الروابط الكيميائية فيها من خلال أزواج الإلكترونات المشتركة، أي. عندما تتداخل السحب الإلكترونية المتناظرة، بسبب التفاعل الإلكتروني النووي عندما تقترب الذرات من بعضها البعض.
عندما تتفاعل الذرات التي تختلف قيم السالبية الكهربية، ولكن ليس بشكل حاد، يتحول زوج الإلكترون المشترك إلى ذرة أكثر سالبية كهربية ويتم تشكيل رابطة تساهمية قطبية. في هذه الحالة، يتم تشكيل رسوم جزئية. هذا هو النوع الأكثر شيوعًا من الروابط الكيميائية، ويوجد في كل من المركبات العضوية وغير العضوية.
3. المعدن عبارة عن رابطة تتشكل نتيجة تفاعل الإلكترونات الحرة نسبيًا مع أيونات المعادن. هذا النوع من الروابط هو سمة من سمات المواد البسيطة - المعادن وسبائكها. جوهر عملية تكوين الرابطة المعدنية هو كما يلي: تتخلى ذرات المعدن بسهولة عن إلكترونات التكافؤ وتتحول إلى أيونات موجبة الشحنة. تتحرك الإلكترونات الحرة نسبيًا المنفصلة عن الذرة بين أيونات المعادن الموجبة. تنشأ بينهما رابطة معدنية.
من المستحيل رسم حدود حادة بين أنواع الروابط الكيميائية. في معظم المركبات، يكون نوع الرابطة الكيميائية متوسطًا؛ على سبيل المثال، تكون الرابطة الكيميائية التساهمية شديدة القطبية قريبة من الرابطة الأيونية. اعتمادا على أي من الحالات المحددة تكون الرابطة الكيميائية أقرب في الطبيعة، يتم تصنيفها إما على أنها رابطة أيونية أو تساهمية قطبية.
مثال 2.1.اكتب الصيغة الإلكترونية سجل تجاريفي حالات الأكسدة المستقرة. أعط أمثلة على مركبات الكروم في حالات الأكسدة هذه.
حل
حالات الأكسدة التالية مميزة للكروم: 0، +2، +3، +6.
الصيغ الإلكترونية للكروم في حالات الأكسدة هذه هي كما يلي:
كر 0 1 س 2 2س 2 2ص 6 3س 2 3ص 6 4س 1 3د 5 ,
الكروم +2 1 س 2 2س 2 2ص 6 3س 2 3ص 6 3د 4 ,
الكروم +3 1 س 2 2س 2 2ص 6 3س 2 3ص 6 3د 3 ,
الكروم +6 1 س 2 2س 2 2ص 6 3س 2 3ص 6 .
تظهر حالة الأكسدة الصفرية للكروم في المادة البسيطة وكذلك في الكربونيل.
الكروم لديه حالة أكسدة +2 في هيدروكسيد الكروم (OH)2، والأملاح مثل CrCl2، الخ.
مثال على مركب الكروم في حالة الأكسدة +3 هو أكسيد Cr 2 O 3. حالة الأكسدة هذه هي الأكثر تميزًا للكروم.
تتجلى حالة الأكسدة +6 في أكسيد CrO 3 وكرومات من النوع K 2 CrO 4 وما إلى ذلك.
مثال 2.2.من وجهة نظر طريقة رابطة التكافؤ (VB)، وضح تكوين جزيء VH 3. ما هي مدارات الذرات المتصلة التي تشارك في تكوين الروابط؟ ما عدد الروابط أو التي يحتوي عليها الجزيء وما عددها؟ كم عدد الروابط الموجودة في الجزيء؟
ما هو التركيب المكاني للجزيء؟ ما نوع تهجين الذرة المركزية في المركب المشار إليه (إن وجد)؟ لاحظ قطبية الروابط وقطبية الجزيء ككل.
حل
يحتوي البورون والهيدروجين على الصيغ الإلكترونية التالية:
1 ن: 1 س 1
5 فولت: 1 س 2 2س 2 2ص 1
في الحالة غير المثارة، تحتوي ذرة البورون على إلكترون واحد غير متزاوج. لتكوين ثلاث روابط، من الضروري الاقتران 2 س- الإلكترونات مع انتقال أحدها إلى 2 ر-المداري:
5 فولت*: 1 س 2 2س 1 2ص 2
2ر
لتكوين ثلاث روابط B–H متطابقة، يتم تهجين واحدة 2 سواثنين 2 ر-المدارات - sp 2- التهجين مع تكوين ثلاث مدارات هجينة تقع في نفس المستوى بزاوية 120 درجة بالنسبة لبعضها البعض:
تتداخل المدارات الهجينة المتكونة مع س- مدارات ذرة الهيدروجين مع تكوين ثلاث روابط :
يحتوي جزيء BH 3 على بنية مثلثة مسطحة.
لتحديد قطبية روابط B-H، من الضروري مقارنة قيم OEO لذرات B وH؛ أويو (ب) = 2.0؛ أويو (ن) = 2.1. وبما أن السالبية الكهربية للهيدروجين أكبر، فإن الرابطة B-H ستكون قطبية. ومع ذلك، بشكل عام، لا يحتوي جزيء BH 3 على قطبية، نظرًا لأن قطبية روابط B-H الموجهة إلى رؤوس المثلث المنتظم يتم تعويضها بشكل متبادل.
وبالتالي، يشارك تكوين جزيء BH 3 س- مدارات ذرة H و sp 2- مدارات هجينة للبورون . جزيء BH 3 ليس قطبيًا، على الرغم من أنه يحتوي على ثلاث روابط قطبية، وله بنية مثلثة مسطحة. الذرة B في حالة sp 2- التهجين.
مثال 2.3.باستخدام قيم السالبية الكهربية النسبية للذرات، قم بترتيب المركبات HF، HCl، HBr، HI حسب زيادة أيونية الرابطة. إلى أي من الذرات المتصلة انتقلت السحابة الإلكترونية ولماذا؟
حل
يمكن الحكم على درجة أيونية الرابطة بناءً على الفرق في السالبية الكهربية النسبية للذرات:
أو إي أو: ن - 2.1؛ ف - 4؛ الكلورين - 3.0؛ ر - 2.8؛ أنا – 2.5.
السندات: HF حمض الهيدروكلوريك HBr HI
EOE: 1.9 0.9 0.7 0.4
وبالتالي، من أجل زيادة أيونية الروابط، يمكن ترتيب هذه الجزيئات على التوالي: HI – HBr – HCl – HF؛ عند تكوين رابطة كيميائية، تنتقل كثافة الإلكترون إلى ذرة أكثر سالبية كهربية. ولذلك، في HF يتم تحويل كثافة الإلكترون نحو F؛ في حمض الهيدروكلوريك - إلى الكلور؛ في هارفارد - إلى بر؛ في مرحبا - إلى أنا.
مثال 2.4.في المركب المعقد المشار إليه، حدد حالات الأكسدة لجميع المكونات، وحدد عامل التعقيد والروابط وأيونات المجالات الخارجية والداخلية ورقم التنسيق وشحنة عامل التعقيد.
اكتب معادلة التفكك لهذا المركب المعقد. قم بتسمية هذا الاتصال.
المؤسسة التعليمية البلدية
"المدرسة الثانوية رقم 63، بريانسك"
نشرة حول هذا الموضوع
"الرابطة الكيميائية"
كيمياء
الصف 8
مدرس كيمياء
مدرسة MBOU الثانوية رقم 63، بريانسك
جيدوكوفا الكسندرا بافلوفنا
الرابطة الكيميائية. الأنواع الأساسية للروابط الكيميائية.
يتذكر!- ما هي السالبية الكهربية؟ كيف تتغير السالبية الكهربية للعناصر خلال الدورة؟ كيف تتغير السالبية الكهربية للعناصر داخل المجموعات الفرعية الرئيسية؟
المهمة 2.حدد أي العنصرين لديه قدرة أقل على جذب الإلكترونات من الذرات الأخرى. يرجى وضع علامة على إجابتك.قيلولة؛ ب) يا وسي؛ ج) Cl وRb؛ د) كا وبا؛ ه) Сs وآل
المهمة 3. حدد زوجًا من العناصر التي لها نفس قيمة EO:لي - ك؛ واو - ر. الكلورين - الكلور؛ نا – الكلور يستكشف! الرابطة الكيميائية– مثل هذا التفاعل بين ذرات العناصر الكيميائية الذي يؤدي إلى تكوين هياكل مستقرة (الجزيئات والأيونات والبلورات).
أنواع الروابط الكيميائية
- الرابطة التساهمية. يحدث بين ذرات العناصر غير المعدنية. هناك نوعان من الروابط التساهمية: أ) تساهمية غير قطبيةتحدث الرابطة بين ذرات العناصر غير المعدنية بنفس قيمة EO؛ ب) القطبية التساهميةيحدث الترابط بين ذرات العناصر اللافلزية ذات قيم EO المختلفة. الرابطة الأيونية. يحدث بين ذرات عنصر معدني وعنصر غير معدني، وتختلف قيم EO بشكل حاد. اتصال معدني. يحدث بين ذرات معدن معين. رابطة الهيدروجين. يحدث بين ذرة الهيدروجين جزيء واحد
و عنصر أكثر سالبية كهربية جزيء آخر
.
المهمة 5.أكمل الجدول 1 وتوصل إلى استنتاج حول نوع الرابطة الكيميائية في كل مركب.*سم. الجدول 1 على الجانب المجاور
المهمة 6.أنا الخيار). حدد نوع الرابطة الكيميائية في المركبات الموضحة صيغها: SO 3 _________________________________________
ClF 3 ________________________________________
ر2 ________________________________________
( ح 2 أو ) 3 ________________________________________________
CaCl 2 _______________________________________________
النحاس __________________________________________
المهمة 7. (أكمل هذه المهمة إذا كنت في وضع التشغيلالخيار الثاني). حدد نوع الرابطة الكيميائية في المركبات الموضحة صيغتها: N2 _________________________________________
ثاني أكسيد الكربون ________________________________________
كي __________________________________________
(نه3) 2 ________________________________________________
هبر __________________________________________
ملغ __________________________________________
تقييم المعلم
الرابطة الكيميائية التساهمية
يتذكر!- ما هو الرابط الكيميائي؟ قائمة بجميع أنواع الروابط الكيميائية. ما الرابطة الكيميائية التي تسمى تساهمية؟ اذكر نوعين من الروابط الكيميائية التساهمية. تعريف لهم.
المهمة 2. من صيغ المواد أدناه، اكتب صيغ المركبات ذات الرابطة التساهمية غير القطبية:أنا 2 ; حمض الهيدروكلوريك، O2، NH3، H2O، N2، Cl2، Ag.
____________________________________________________________________ يستكشف! الرابطة الكيميائية التساهمية هي رابطة تنشأ بين ذرات العناصر غير المعدنية بسبب تكوين زوج أو أكثر من أزواج الإلكترونات المشتركة. يتم تشكيل أزواج الإلكترونات بين الذرات من خلال الجمع بين الإلكترونات غير المتزاوجة لكل ذرة. عدد الإلكترونات غير المتزاوجة في الذرة اللافلزية ( VA - مجموعة VIIA، IVA - في حالة متحمس) يمكن حسابها باستخدام الصيغة:
عدد e غير المقترنة = 8 – ن ز ,
حيث N g هو رقم المجموعة التي يقع فيها العنصر
افعلها! المهمة 3.املأ الجدول:عنصر غير معدني
استمر في الاستكشاف!
آلية تكوين الرابطة التساهمية غير القطبية
دعونا نفكر في آلية تكوين رابطة تساهمية غير قطبية باستخدام مثال جزيء الهيدروجين H2. (اشرح سبب وجود رابطة تساهمية غير قطبية في جزيء الهيدروجين؟). يحتوي جزيء H2 على ذرتي هيدروجين: H وH. ارسم صيغًا بيانية إلكترونية لبنية كل ذرة:
ن ن
كما يتبين من الصيغ الإلكترونية الرسومية التي أنشأتها، فإن عدد الإلكترونات غير المتزاوجة في كل ذرة هيدروجين هو ________. قم بتوصيل الإلكترونات غير المتزاوجة لكل ذرة بخط متموج. لقد حصلت على تمثيل تخطيطي لتكوين رابطة تساهمية غير قطبية في جزيء الهيدروجين.
لخص!تحتوي كل ذرة هيدروجين على ______ إلكترون غير مزدوج يقع عند _____ مستوى الطاقة. يمكن لمستوى الطاقة هذا أن يحمل إلكترونين فقط. ولذلك تحتاج ذرة الهيدروجين إلى ______ إلكترونًا آخر لإكمال مستوى طاقتها. أثناء تكوين الرابطة الكيميائية، يتشكل زوج إلكترون مشترك بين ذرات الهيدروجين، والذي ينتمي بالتساوي إلى كل ذرة هيدروجين. ونتيجة لذلك، تحتوي كل ذرة على ______ إلكترون. وبما أن ذرتي الهيدروجين لهما نفس قيمة EO، فإن زوج الإلكترون المشترك لا يتحول نحو أي من الذرتين. لذلك، يسمى هذا النوع من الروابط تساهمية الغير قطبيتواصل دائرة كهربائيةيبدو تكوين الرابطة التساهمية غير القطبية في جزيء الهيدروجين كما يلي:
ن . + . ن ن : ن.إذا قمت باستبدال زوج إلكترون مشترك بقضيب، فستحصل على الصيغة الهيكلية للجزيء: H – H. إذا كان هناك عدة أزواج إلكترون مشتركة، فسيتم استبدال كل زوج بقضيب.
افعلها!
المهمة 4. ارسم آلية تكوين الروابط التساهمية غير القطبية في الجزيئات Cl 2 , O 2 باستخدام الصيغ الإلكترونية الرسومية والإلكترونية والهيكلية. بجانب المخططات، أشر إلى: أ) عدد الإلكترونات غير المتزاوجة لكل ذرة؛ ب) عدد الإلكترونات الموجودة في المستوى الخارجي لكل ذرة؛ ج) عدد أزواج الإلكترونات المشتركة في كل جزيء.
أكمل المهمة في الصفحة الفارغة 4
استمر في الاستكشاف!
آلية تكوين الرابطة التساهمية القطبية
دعونا نفكر في آلية تكوين رابطة تساهمية غير قطبية باستخدام مثال جزيء كلوريد الهيدروجينحمض الهيدروكلوريك (اشرح سبب وجود رابطة قطبية تساهمية في جزيء كلوريد الهيدروجين؟). يحتوي جزيء حمض الهيدروكلوريك على ذرتين: _____ و ______. ارسم الصيغ الرسومية الإلكترونية لبنية كل ذرة:
كما يتبين من الصيغ التي أنشأتها، تحتوي ذرة الهيدروجين على _____إلكترون غير مزدوج، وذرة الكلور تحتوي على _____إلكترون غير مزدوج. قم بتوصيل الإلكترونات غير المتزاوجة لكل ذرة بخط متموج. لقد حصلت على تمثيل تخطيطي لتكوين رابطة المجال التساهمي في جزيء كلوريد الهيدروجين.
لخص!تحتوي ذرة الهيدروجين على ______ إلكترون غير مزدوج يقع عند مستوى الطاقة _____، وتحتوي ذرة الكلور على ______ إلكترون غير مزدوج يقع في مستوى الطاقة _____. ولذلك تحتاج ذرة الهيدروجين وذرة الكلور إلى إلكترون ______ آخر لإكمال مستوى الطاقة. أثناء تكوين الرابطة الكيميائية، يتشكل زوج إلكترون مشترك بين ذرات الهيدروجين، الذي ينتمي إلى كل من ذرة الهيدروجين وذرة الكلور. ونتيجة لذلك، فإن كل ذرة لديها غلاف إلكتروني كامل. يتم تحويل زوج الإلكترون المشترك في حالة الرابطة التساهمية القطبية نحو العنصر الأكثر سالبية كهربية. وبما أنه من ذرتين، H وCl، تحتوي الذرة _______ على أكبر EO، ثم ينتقل زوج الإلكترون المشترك نحو الذرة _______. دائرة كهربائيةيبدو تكوين الرابطة التساهمية غير القطبية في جزيء الهيدروجين كما يلي:
ن . + . Cl ن : Cl ( في رسم تخطيطي إلكتروني، يتم تصوير زوج الإلكترون المشترك بالقرب من ذرة EO). إذا استبدلت زوج الإلكترون المشترك بخط، فستحصل على الصيغة الهيكلية للجزيء: H – Cl . في الصيغة الهيكلية، تظهر إزاحة زوج الإلكترون المشترك باستخدام السهم: HCl . نتيجة لإزاحة زوج الإلكترون، تكتسب كل ذرة في الجزيء شحنة جزئية: الهيدروجين - شحنة موجبة جزئية (من الأسهل عليه "التنفس" بعد إزاحة زوج الإلكترون)، الكلور - شحنة جزئية شحنة سالبة (تسحب "الحمل الزائد" على نفسها)، أي. يتم تشكيل "قطبين". لذلك، يسمى هذا النوع من الروابط تساهميةالقطبيةتواصل
ملاحظة. إذا كان عدد الإلكترونات غير المتزاوجة للذرة 1 أكبر من عدد الإلكترونات غير المتزاوجة للذرة 2، فمن الضروري أن تأخذ هذا العدد من الذرات 2 بحيث يتزامن عدد الإلكترونات غير المتزاوجة.
افعلها!
المهمة 5.ارسم آلية تكوين الروابط التساهمية القطبية في الجزيئات HBr, H2S باستخدام الصيغ الإلكترونية الرسومية والإلكترونية والهيكلية. بجانب المخططات، أشر إلى: أ) عدد الإلكترونات غير المتزاوجة لكل ذرة؛ ب) عدد الإلكترونات الموجودة في المستوى الخارجي لكل ذرة؛ ج) الذرة التي يتم إزاحة أزواج الإلكترونات المشتركة نحوها. اشرح اجابتك.
إذا لم تكن هناك مساحة كافية، استخدم الجانب الخلفي من الورقة.
تقييم المعلمالرابطة الكيميائية الأيونية
يستكشف!
الرابطة الأيونية هي رابطة كيميائية تحدث بين الأيونات بسبب قوى الجذب الكهروستاتيكية.الأيونات – الجسيمات المشحونة التي تتشكل عندما تتخلى الذرة عن الإلكترونات أو تكتسبها. تتخلى ذرات العنصر الكيميائي عن الإلكترونات فقط من مستوى الطاقة الخارجي، وبالتالي تقبل أيضًا الإلكترونات إلى مستوى الطاقة الخارجي. إذا تخلت ذرة عنصر كيميائي عن إلكترونات، فإنها تتحول إلى أيون موجب الشحنة ("تفرح" لأنها تخلصت من "عبءها") على سبيل المثال:نا 0 - 1е نا + . تسمى الأيونات الموجبة الشحنةالايونات الموجبة . شحنة الكاتيون تساوي عدد الإلكترونات المتحررة.(!الذراتالجميع المعادندائما فقط يتبرع الإلكترونات وتتحول دائما إلىالايونات الموجبة !) إذا اكتسبت ذرة عنصر كيميائي إلكترونات، فإنها تتحول إلى أيون سالب الشحنة (لقد تحملت "حملًا إضافيًا" وبالتالي "مضطربة"). على سبيل المثال:ق 0 + 2 هS -2 . تسمى الأيونات السالبةالأنيونات . شحنة الأنيون تساوي عدد الإلكترونات المقبولة.
افعلها!
التمرين 1. اكتب التعريفات في دفتر ملاحظاتك: أ) الرابطة الأيونية؛ ب) الأيونات. قم بعمل مخطط "تصنيف الأيونات". اكتب تفسيراتك.
المهمة 2.اكتب الكاتيونات والأنيونات من سلسلة الأيونات المقترحة في الشكل:نا +؛ د-2؛ ن +5 ; الكلورين - ; كا+2؛ آل +3؛ ف-3؛ يا-2؛ ق +4 ; F - .
المهمة 3.ارسم في دفترك واملأ الجدول 1.
الجدول 1.ذرة عنصر كيميائي
يستكشف!
آلية تكوين الرابطة الأيونية
دعونا نفكر في آلية تكوين الرابطة الأيونية باستخدام مثال كلوريد الليثيوم LiCl. يتكون هذا المركب من أيونات الليثيوم وأيونات الكلور. دعونا نبين تكوين هذه الأيونات باستخدام الصيغ الرسومية الإلكترونية:
لى 0 لى +
1 s 2 2s 1 1s 2 (التكوين الإلكتروني لذرة الغاز النبيل الهيليوم)
Cl 0 Cl - - 1е
الكلورين 0 الكلور -
1 ثانية 2 2 ثانية 2 2 ع 6 3 ثانية 2 3 ع 5 1 ثانية 2 2 ثانية 2 2 ع 6 3 ثانية 2 3 ع 6
تحدث الرابطة الأيونية بين أيونات الليثيوم الناتجة Li + والكلور Cl - . من الواضح أن الجسيمات المشحونة بشكل معاكس تنجذب لبعضها البعض وتتماسك معًا بسبب قوى الجذب الكهروستاتيكية. يمكن عرض الآلية الكاملة لتكوين الرابطة الأيونية في شكل رسم تخطيطي موجز:
Li 0 - 1 eLi + الرابطة الأيونية
Cl 0 +1 هCl -
افعلها!أكمل المهام المعطاة على الظهر في دفتر الملاحظات
المهمة 4.(أكمل هذه المهمة إذا كنت في وضع التشغيلأنا الخيار). أظهر تكوين الرابطة الأيونية بين ذرات Na وS انتبه إلى عدد الإلكترونات التي سيتخلى عنها الصوديوم وعدد الإلكترونات التي سيقبلها الكبريت... من الواضح أن ذرة صوديوم واحدة لا تكفي... (هذا). كان تلميحا). بعد الانتهاء من هذه المهمة أجب عن الأسئلة التالية:
ما عدد ذرات الصوديوم اللازمة لتكوين رابطة أيونية بينه وبين الكبريت؟ لماذا؟
ما هو تكوين الغاز النبيل الذي يتخذه أيون الكبريت؟
وضح لماذا تتخلى ذرة الصوديوم عن الإلكترونات؟ لماذا تستقبل ذرة الكبريت الإلكترونات؟
المهمة 5.(أكمل هذه المهمة إذا كنت في وضع التشغيلالخيار الثاني). أظهر تكوين الرابطة الأيونية بين ذرات Na وN انتبه إلى عدد الإلكترونات التي سيتخلى عنها الصوديوم وعدد الإلكترونات التي سيقبلها النيتروجين...من الواضح أن ذرة صوديوم واحدة لا تكفي...(هذا). كان تلميحا). بعد الانتهاء من هذه المهمة أجب عن الأسئلة التالية:
ما عدد ذرات الصوديوم اللازمة لتكوين رابطة أيونية بينه وبين النيتروجين؟ لماذا؟
ما هو تكوين الغاز النبيل الذي يتخذه أيون الصوديوم؟
ما هو تكوين الغاز النبيل الذي يتخذه أيون النيتروجين؟
وضح لماذا تتخلى ذرة الصوديوم عن الإلكترونات؟ لماذا تستقبل ذرة النيتروجين الإلكترونات؟
المهمة 6.ارسم المخططات الهيكلية للأيونات التالية:ملغ +2؛ يا-2؛ كا+2؛ F - . اكتب صيغًا إلكترونية مختصرة لها ووضح تكوينات الغازات النبيلة التي تتوافق مع تكوينات هذه الأيونات. اكتب صيغ جميع المركبات الممكنة التي يمكن أن تتكون من هذه الأيونات.
المهمة 7.ما الأيونات يمكن أن يكون التكوين 1 s 2 2s 2 2p 6 (التكوين الإلكتروني لذرة النيون). أعط أمثلة على ثلاثة كاتيونات وثلاثة أنيونات على الأقل.
العمل في المنزل!تعرف على موضوع "الترابط الكيميائي الأيوني". التحضير لـ s/r حول مواضيع "السالبية الكهربية للعناصر الكيميائية"، "الرابطة الكيميائية التساهمية"، "الرابطة الأيونية".
قائمة المراجع المستخدمة
- كيمياء. الكيمياء غير العضوية. الصف الثامن: كتاب مدرسي للتعليم العام. المؤسسات/رودزيتيس، فيلدمان - الطبعة الثالثة عشرة-م: التعليم، 2009- 176 ثانية