Номер 1, страница 32 - гдз по химии 10 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 4. Химическая связь. Агрегатные состояния. Глава 1. Повторение и углубление знаний - номер 1, страница 32.

Условие.

1. Какие виды химических связей вы знаете?

Решение.

Решение 2.

Химическая связь — это взаимодействие между атомами, которое удерживает их вместе в молекулах, ионах, кристаллах и других химических соединениях. Существует несколько основных видов химических связей, различающихся по механизму образования и прочности.

1. Ковалентная связь

Этот тип связи образуется за счет обобществления одной или нескольких пар валентных электронов между двумя атомами. Атомы, участвующие в образовании связи, стремятся завершить свою внешнюю электронную оболочку, достигая стабильной конфигурации, подобной конфигурации инертных газов. Ковалентная связь является наиболее распространенным типом связи в органической химии.

Ковалентная связь подразделяется на два типа в зависимости от разницы в электроотрицательности ($ΔEN$) связываемых атомов:

• Ковалентная неполярная связь: Возникает между атомами с одинаковой или очень близкой электроотрицательностью ($ΔEN \approx 0$). В этом случае общая электронная пара распределена симметрично между ядрами атомов. Такая связь характерна для простых веществ-неметаллов, например, водорода ($H_2$), кислорода ($O_2$), хлора ($Cl_2$), а также для некоторых сложных веществ, например, метана ($CH_4$), где разница электроотрицательностей углерода и водорода мала.
• Ковалентная полярная связь: Образуется между атомами с разной электроотрицательностью ($0.4 < ΔEN < 1.7$). Общая электронная пара смещается к более электроотрицательному атому. В результате на этом атоме возникает частичный отрицательный заряд ($δ^−$), а на другом — частичный положительный заряд ($δ^+$). Молекула становится полярной, то есть представляет собой диполь. Примеры соединений с полярной ковалентной связью: вода ($H_2O$), хлороводород ($HCl$), аммиак ($NH_3$).

2. Ионная связь

Ионная связь возникает в результате электростатического притяжения между противоположно заряженными ионами — катионами (положительными) и анионами (отрицательными). Она формируется, когда один или несколько электронов полностью переходят от атома с низкой электроотрицательностью (обычно металл) к атому с высокой электроотрицательностью (обычно неметалл). Это происходит при большой разнице в электроотрицательности атомов ($ΔEN > 1.7$). В результате образуются ионы, которые удерживаются вместе силами Кулона. Вещества с ионной связью (ионные кристаллы) обычно твердые, тугоплавкие и хрупкие. Примеры: хлорид натрия ($NaCl$), оксид магния ($MgO$), фторид кальция ($CaF_2$).

3. Металлическая связь

Этот вид связи характерен для металлов и их сплавов. Металлическая связь представляет собой электростатическое взаимодействие между положительно заряженными ионами металлов, расположенными в узлах кристаллической решетки, и обобществленными валентными электронами, которые свободно перемещаются по всему объему кристалла. Эти подвижные электроны часто называют «электронным газом» или «электронным морем». Именно наличие «электронного газа» обуславливает характерные свойства металлов: высокую электро- и теплопроводность, пластичность (ковкость), металлический блеск. Примеры: железо ($Fe$), медь ($Cu$), алюминий ($Al$).

4. Водородная связь

Водородная связь — это особый тип межмолекулярного (реже внутримолекулярного) взаимодействия. Она значительно слабее ковалентной или ионной связи, но сильнее обычных межмолекулярных сил (сил Ван-дер-Ваальса). Водородная связь образуется между атомом водорода, ковалентно связанным с сильно электроотрицательным элементом (таким как фтор, кислород или азот), и неподеленной электронной парой другого сильно электроотрицательного атома. Атом водорода, имея частичный положительный заряд ($δ^+$), притягивается к атому с частичным отрицательным зарядом ($δ^−$). Этот тип связи играет ключевую роль в определении свойств воды (например, ее аномально высокой температуры кипения), а также в формировании структуры биологически важных молекул, таких как белки (вторичная структура) и ДНК (удержание двух цепей вместе).

Ответ: Существуют следующие основные виды химических связей: ковалентная (неполярная и полярная), ионная, металлическая, а также особый вид межмолекулярного взаимодействия — водородная связь.