Номер В, страница 127 - гдз по химии 8 класс учебник Усманова, Сакарьянова

B

1. Определите типы химических связей в соединениях $NaCl$, $CaF_2$, $F_2$, $H_2O$, $NH_3$, $O_2$, используя таблицу электроотрицательностей.

2. Как изменяется степень смещения связующих электронов в $NaCl$, $MgCl_2$, $AlCl_3$, $SiCl_4$, $PCl_5$?

3. Используя рис. 48, дайте объяснение типам кристаллических решеток.

1. Как образуется ковалентная связь?

Ковалентная связь — это химическая связь, возникающая между атомами, как правило, неметаллов, за счет образования общих электронных пар. Образование такой связи позволяет атомам достичь более устойчивой электронной конфигурации, обычно завершенного внешнего электронного слоя (октета электронов), как у благородных газов.

Существует два основных механизма образования ковалентной связи:

1. Обменный механизм. Это наиболее распространенный способ. Каждый из двух взаимодействующих атомов предоставляет по одному неспаренному электрону с противоположными спинами для создания общей электронной пары. Эта пара электронов принадлежит обоим атомам, притягивается их ядрами и, таким образом, удерживает атомы вместе. Например, при образовании молекулы водорода $H_2$ каждый атом водорода $(1s^1)$ предоставляет свой единственный электрон: $H• + •H \rightarrow H:H$ (или $H-H$).

2. Донорно-акцепторный механизм. В этом случае один атом, называемый донором, предоставляет уже готовую пару электронов (неподеленную электронную пару), а другой атом, называемый акцептором, предоставляет для нее свободную (вакантную) атомную орбиталь. Образующаяся связь по своим свойствам не отличается от той, что возникла по обменному механизму. Классический пример — образование иона аммония $NH_4^+$. Молекула аммиака $NH_3$ имеет у атома азота неподеленную электронную пару и выступает в роли донора. Ион водорода $H^+$ имеет свободную 1s-орбиталь и является акцептором: $NH_3 + H^+ \rightarrow [NH_4]^+$.

Ответ: Ковалентная связь образуется в результате обобществления электронов между атомами. Это может происходить по обменному механизму, когда каждый атом предоставляет по одному электрону для создания общей пары, или по донорно-акцепторному механизму, когда один атом (донор) предоставляет электронную пару, а другой (акцептор) — свободную орбиталь для нее.

2. Какие известны виды ковалентной связи?

Ковалентные связи классифицируют по двум основным признакам: способу перекрывания электронных облаков, полярности и кратности (числу общих электронных пар).

По полярности:

• Ковалентная неполярная связь образуется между атомами с одинаковой электроотрицательностью, то есть между атомами одного и того же химического элемента. В такой связи общая электронная пара (или пары) располагается симметрично относительно ядер обоих атомов, и заряды не разделяются. Примеры: $H_2$ (H-H), $O_2$ (O=O), $N_2$ (N≡N), $Cl_2$ (Cl-Cl).

• Ковалентная полярная связь возникает между атомами с разной электроотрицательностью. Общая электронная пара смещается в сторону более электроотрицательного атома. В результате на этом атоме возникает частичный отрицательный заряд ($\delta−$), а на другом — частичный положительный заряд ($\delta+$). Молекула становится диполем. Чем больше разница в электроотрицательности, тем полярнее связь. Примеры: $HCl$ (связь $H^{\delta+}-Cl^{\delta-}$), $H_2O$, $NH_3$.

По кратности (числу общих электронных пар):

• Одинарная связь — между атомами одна общая электронная пара. Обозначается одной чертой (—). Например, в молекуле водорода $H-H$ или метана $CH_4$.

• Двойная связь — между атомами две общие электронные пары. Обозначается двумя чертами (=). Она прочнее и короче одинарной. Например, в молекуле кислорода $O=O$ или этилена $CH_2=CH_2$.

• Тройная связь — между атомами три общие электронные пары. Обозначается тремя чертами (≡). Это самая прочная и самая короткая из кратных связей между двумя одинаковыми атомами. Например, в молекуле азота $N≡N$ или ацетилена $HC≡CH$.

По способу перекрывания электронных облаков (пространственному расположению):

• $\sigma$-связь (сигма-связь) — образуется при перекрывании электронных облаков вдоль линии, соединяющей центры атомов. Это первая и основная связь между атомами, она присутствует во всех типах ковалентных связей (одинарной, двойной, тройной).

• $\pi$-связь (пи-связь) — образуется при "боковом" перекрывании p- или d-орбиталей над и под плоскостью $\sigma$-связи. Она менее прочная, чем $\sigma$-связь, и возникает только в составе кратных связей. Двойная связь состоит из одной $\sigma$- и одной $\pi$-связи. Тройная связь состоит из одной $\sigma$- и двух $\pi$-связей.

Ответ: Известны следующие виды ковалентной связи: по полярности — полярная и неполярная; по кратности — одинарная, двойная и тройная; по способу перекрывания орбиталей — $\sigma$-связь и $\pi$-связь.