Номер 1, страница 34 - гдз по химии 11 класс учебник Рудзитис, Фельдман

Подумайте, ответьте, выполните.... Параграф 7. Основные виды химической связи. Ионная и ковалентная связь. Глава II. Строение вещества - номер 1, страница 34.

Условие.

1. Охарактеризуйте ионную и ковалентную химическую связь.

Решение.

Решение 2.

Ионная химическая связь

Ионная связь — это химическая связь, которая образуется за счёт электростатического притяжения между противоположно заряженными ионами (катионами и анионами). Этот тип связи возникает между атомами, которые резко отличаются по электроотрицательности (ЭО). Как правило, это связь между атомом типичного металла (например, из IА или IIА группы Периодической системы) и атомом типичного неметалла (например, из VIА или VIIА группы). Разность электроотрицательностей ($\Delta\chi$) для ионной связи обычно превышает 1.7 по шкале Полинга.

Механизм образования:

1. Атом с низкой электроотрицательностью (металл) полностью отдает один или несколько своих валентных электронов, превращаясь в положительно заряженный ион — катион.

2. Атом с высокой электроотрицательностью (неметалл) принимает эти электроны, достраивая свой внешний электронный слой до завершенного, и превращается в отрицательно заряженный ион — анион.

3. Возникшие разноименно заряженные ионы притягиваются друг к другу кулоновскими силами, образуя ионное соединение.

Пример: Образование хлорида натрия ($NaCl$).

Атом натрия ($Na$) имеет один электрон на внешнем уровне и низкую ЭО. Он легко отдает этот электрон, превращаясь в катион $Na^+$: $Na - 1e^- \rightarrow Na^+$.

Атом хлора ($Cl$) имеет семь электронов на внешнем уровне и высокую ЭО. Он легко принимает один электрон, превращаясь в анион $Cl^-$: $Cl + 1e^- \rightarrow Cl^-$.

Катион $Na^+$ и анион $Cl^-$ притягиваются друг к другу, образуя прочное соединение $NaCl$, в котором ионы формируют кристаллическую решетку.

Основные свойства ионных соединений:

• При обычных условиях являются твердыми кристаллическими веществами (образуют ионные кристаллические решетки).
• Имеют высокие температуры плавления и кипения из-за сильного электростатического притяжения между ионами.
• Твердые, но хрупкие. Механическое воздействие вызывает сдвиг слоев ионов, что приводит к отталкиванию одноименных зарядов и разрушению кристалла.
• Хорошо растворимы в полярных растворителях (например, в воде), но плохо растворимы в неполярных.
• В твердом состоянии не проводят электрический ток, так как ионы жестко зафиксированы в узлах решетки. Однако их расплавы и водные растворы являются хорошими электролитами (проводят ток).

Ответ: Ионная связь — это связь, основанная на электростатическом притяжении между катионами и анионами, которые образуются в результате полной передачи электронов от атома с низкой электроотрицательностью (металла) к атому с высокой электроотрицательностью (неметаллу).

Ковалентная химическая связь

Ковалентная связь — это химическая связь, которая образуется путем обобществления (совместного использования) одной или нескольких пар валентных электронов. Этот тип связи характерен для атомов с близкими значениями электроотрицательности, в первую очередь — для атомов неметаллов, связывающихся друг с другом.

В зависимости от распределения общей электронной пары между атомами, ковалентную связь делят на два основных типа:

1. Ковалентная неполярная связь:

Возникает между атомами одного и того же химического элемента (например, в молекулах $H_2$, $O_2$, $F_2$, $N_2$) или элементами с практически одинаковой электроотрицательностью ($\Delta\chi \approx 0$). В этом случае общая электронная пара (или пары) принадлежит обоим атомам в равной степени. Электронное облако распределено симметрично относительно ядер связываемых атомов, и разделения зарядов не происходит.

Пример: В молекуле фтора $F_2$ каждый атом фтора предоставляет по одному неспаренному электрону для образования общей электронной пары $F:F$.

2. Ковалентная полярная связь:

Образуется между атомами разных неметаллов (например, $HCl$, $H_2O$, $NH_3$). Поскольку атомы имеют разную электроотрицательность ($0 < \Delta\chi < 1.7$), общая электронная пара смещается к более электроотрицательному атому. В результате на этом атоме возникает частичный (избыточный) отрицательный заряд ($\delta^-$), а на менее электроотрицательном атоме — частичный положительный заряд ($\delta^+$). Такая связь является полярной, а молекула, содержащая такую связь, может быть диполем.

Пример: В молекуле хлороводорода ($HCl$) общая электронная пара смещена к более электроотрицательному атому хлора. Поэтому на атоме водорода возникает частичный положительный заряд ($H^{\delta+}$), а на атоме хлора — частичный отрицательный ($Cl^{\delta-}$).

Основные свойства ковалентных соединений:

• Могут существовать в газообразном, жидком или твердом состоянии при обычных условиях.
• Соединения с молекулярной кристаллической решеткой (большинство) имеют низкие температуры плавления и кипения, летучи. Соединения с атомной решеткой (например, алмаз, кремний) — очень твердые и тугоплавкие.
• Растворимость подчиняется правилу «подобное растворяется в подобном»: полярные вещества растворимы в полярных растворителях, а неполярные — в неполярных.
• В основном являются диэлектриками (не проводят электрический ток) в любом агрегатном состоянии. Исключение составляют вещества, способные к диссоциации в растворах (например, кислоты).

Ответ: Ковалентная связь — это связь, образующаяся путем обобществления электронных пар между атомами (как правило, неметаллов). Она бывает неполярной, если общая электронная пара распределена равномерно между одинаковыми атомами, и полярной, если электронная пара смещена к более электроотрицательному атому в связи между разными атомами.