Номер 6, страница 18 - гдз по химии 11 класс рабочая тетрадь Габриелян, Сладков

Часть II. Ионная химическая связь и ионные кристаллические решётки. Глава I. Строение веществ - номер 6, страница 18.

Условие.

6. Приведите аргументы об относительности деления химической связи на ионную и ковалентную полярную.

Решение.

Решение 2.

Деление химической связи на ионную и ковалентную полярную является условным, так как эти типы связи представляют собой крайние, идеализированные случаи. В действительности существует непрерывный переход от одного типа связи к другому. Аргументы в пользу этой относительности следующие:

1. Непрерывный спектр химической связи
Не существует резкой границы между ионной и ковалентной полярной связью. Вместо этого, существует непрерывный спектр, на одном конце которого находится чисто ковалентная неполярная связь (где общая электронная пара распределена симметрично между одинаковыми атомами, например, в $H_2$, $Cl_2$), а на другом – идеализированная ионная связь (где происходит полный переход электрона от одного атома к другому, образуя ионы). Большинство химических связей между разными атомами находятся между этими двумя крайностями.

2. Роль разности электроотрицательностей ($\Delta\chi$)
Основным критерием для классификации типа связи является разность электроотрицательностей (ЭО) связываемых атомов. Так, если $\Delta\chi = 0$, связь является ковалентной неполярной. Если $\Delta\chi$ невелика (условно от 0 до ~1.7-2.0), связь считается ковалентной полярной; в этом случае общая электронная пара смещена к более электроотрицательному атому, создавая на атомах частичные заряды ($\delta^+$ и $\delta^-$), как в молекуле $H^{\delta+}-Cl^{\delta-}$. Если же $\Delta\chi$ велика (условно больше ~1.7-2.0), связь принято называть ионной. Однако пороговое значение $\Delta\chi \approx 1.7$ является произвольным и условным. Нет физической причины, по которой при $\Delta\chi = 1.69$ связь является ковалентной, а при $\Delta\chi = 1.71$ — ионной. Это лишь удобное для классификации соглашение. Например, связь в фтороводороде $H-F$ имеет $\Delta\chi \approx 1.9$, но $HF$ – это молекула, а не ионное кристаллическое вещество.

3. Поляризация ионов и ковалентный характер ионной связи
Даже в соединениях, которые принято считать типично ионными, таких как хлорид натрия ($NaCl$), связь не является на 100% ионной. Положительно заряженный ион ($Na^+$) притягивает электронное облако отрицательно заряженного иона ($Cl^−$), деформируя (поляризуя) его. Эта поляризация означает, что электронная плотность частично смещается в пространство между ядрами, то есть возникает некоторый "ковалентный характер". Степень ковалентного характера в ионной связи тем выше, чем меньше катион и больше его заряд, и чем больше анион и его способность к поляризации.

4. Понятие "степени ионности" связи
Более точным подходом является описание связи через "степень (или долю) ионности". Это величина, которая показывает, в какой мере данная полярная связь приближается к чисто ионной. Её можно рассчитать по эмпирическим формулам, например, по формуле Полинга, которая связывает степень ионности с разностью электроотрицательностей:
Степень ионности = $(1 - e^{-(\Delta\chi/2)^2}) \times 100\%$
Эта формула показывает, что степень ионности плавно возрастает с увеличением $\Delta\chi$ и никогда не достигает 100%. Например, для $NaCl$ ($\Delta\chi \approx 2.23$) степень ионности составляет около 70%, а для $CsF$ ($\Delta\chi \approx 3.2$), соединения с максимально возможной разностью ЭО, — около 90%. Это доказывает, что даже в самых "ионных" соединениях сохраняется доля ковалентности.

Таким образом, деление связей на ионные и ковалентные полярные является удобной моделью для классификации и прогнозирования свойств веществ, но не отражает реальную непрерывность перехода между этими типами связей.
Ответ: Относительность деления химической связи на ионную и ковалентную полярную обусловлена тем, что эти типы связи являются лишь крайними случаями в едином непрерывном спектре. В реальности не существует чисто ионных связей (из-за поляризации ионов всегда есть доля ковалентности) и резкой границы между типами связи. Характер связи плавно меняется в зависимости от разности электроотрицательностей атомов, и любая связь между разными атомами обладает как ионным, так и ковалентным характером в той или иной степени.