Номер 6, страница 162 - гдз по химии 8 класс учебник Габриелян, Остроумов

§ 37. Металлическая химическая связь. Глава 5. Химическая связь. Окислительно-восстановительные реакции - номер 6, страница 162.

б. Запишите по одной схеме образования ионной, ковалентной полярной и неполярной, металлической связей для веществ, перечисленных в предыдущем задании.

Ионная связь (на примере поваренной соли, NaCl)

Ионная связь образуется между атомами с большой разницей в электроотрицательности, как правило, между типичным металлом и типичным неметаллом. Механизм образования заключается в полной передаче одного или нескольких валентных электронов от атома металла к атому неметалла. В результате атом металла становится положительно заряженным ионом (катионом), а атом неметалла — отрицательно заряженным ионом (анионом). Образовавшиеся ионы притягиваются друг к другу за счет электростатических сил.

В качестве примера рассмотрим образование поваренной соли (хлорида натрия, $NaCl$). Атом натрия ($Na$), находящийся в I группе, имеет 1 валентный электрон. Атом хлора ($Cl$), находящийся в VII группе, имеет 7 валентных электронов.

• Атом натрия отдает свой электрон: $Na^0 - 1e^- \rightarrow Na^+$
• Атом хлора принимает этот электрон, завершая свой внешний уровень до 8 электронов: $Cl^0 + 1e^- \rightarrow Cl^-$

Общая схема образования ионной связи в $NaCl$ с помощью электронных символов Льюиса выглядит так:

$Na \cdot \quad + \quad \cdot\ddot{Cl}: \quad \rightarrow \quad [Na]^+[:\ddot{Cl}:]^-$

Возникшие ионы $Na^+$ и $Cl^-$ образуют ионную кристаллическую решетку.

Ответ: Схема образования ионной связи в NaCl: $Na \cdot + \cdot\ddot{Cl}: \rightarrow [Na]^+[:\ddot{Cl}:]^-$.

Ковалентная полярная связь (на примере воды, H₂O)

Ковалентная полярная связь образуется между атомами разных неметаллов. Атомы объединяют свои валентные электроны для создания общих электронных пар. Из-за разной электроотрицательности атомов общая электронная пара смещается в сторону более электроотрицательного атома.

Рассмотрим образование молекулы воды ($H_2O$). Атом кислорода ($O$) имеет 6 валентных электронов, а каждый из двух атомов водорода ($H$) — по одному. Электроотрицательность кислорода (3.44) значительно выше электроотрицательности водорода (2.20).

Атом кислорода образует две общие электронные пары с двумя атомами водорода. В результате атом кислорода достигает октета (8 электронов), а каждый атом водорода — дублета (2 электрона).

Схема образования связи:

$H \cdot \quad + \quad \cdot\ddot{O}\cdot \quad + \quad \cdot H \quad \rightarrow \quad H:\ddot{O}:H$

Так как общие электронные пары смещены к атому кислорода, на нем возникает частичный отрицательный заряд ($ \delta- $), а на атомах водорода — частичные положительные заряды ($ \delta+ $).

Ответ: Схема образования ковалентной полярной связи в H₂O: $2 H\cdot + \cdot\ddot{O}\cdot \rightarrow H:\ddot{O}:H$.

Ковалентная неполярная связь (на примере азота, N₂)

Ковалентная неполярная связь возникает между атомами одного и того же химического элемента-неметалла. В этом случае электроотрицательность атомов одинакова, и общие электронные пары не смещены ни к одному из них, находясь на равном удалении от ядер.

В молекуле азота ($N_2$) два атома азота. Каждый атом азота ($N$) имеет 5 валентных электронов. Для завершения внешнего электронного слоя до октета каждому атому не хватает 3 электронов.

Для этого два атома азота образуют три общие электронные пары, то есть тройную связь.

Схема образования связи:

$:\dot{N}\cdot \quad + \quad \cdot\dot{N}: \quad \rightarrow \quad :N \equiv N:$

Электронные пары распределены симметрично, поэтому связь является неполярной.

Ответ: Схема образования ковалентной неполярной связи в N₂: $:\dot{N}\cdot + \cdot\dot{N}: \rightarrow :N \equiv N:$.

Металлическая связь (на примере магния, Mg)

Металлическая связь характерна для простых веществ-металлов и их сплавов. Она образуется за счет того, что атомы металлов отдают свои валентные электроны, которые становятся общими для всего кристалла.

Схема образования такой связи выглядит следующим образом: атомы металла теряют валентные электроны, превращаясь в катионы. Эти катионы располагаются в узлах кристаллической решетки. Отданные электроны свободно и хаотично движутся между катионами, образуя так называемый "электронный газ". Металлическая связь — это сила притяжения между положительными ионами в решетке и отрицательным "электронным газом".

В кристалле магния ($Mg$), металла II группы, каждый атом отдает 2 валентных электрона:

$Mg^0 - 2e^- \rightleftarrows Mg^{2+}$

Кристалл магния состоит из ионов $Mg^{2+}$ и обобществленных электронов, которые связывают эти ионы в единую структуру.

Ответ: Схема образования металлической связи в Mg: атомы магния отдают валентные электроны ($Mg^0 - 2e^- \rightleftarrows Mg^{2+}$), формируя кристаллическую решетку из катионов $Mg^{2+}$, связанных общим "электронным газом".