A CO2 szilárd állapotban molekulákból áll. A gáz, a folyadékok, a szilárd testek a makroszisztémákhoz kapcsolódnak. Szilárdanyagok: amorf és kristály

A molekula, amelyben a gravitációs központok nem egybeesnek a pozitív és negatív töltésű területekkel dipólusnak. Adjuk meg a "dipólus" fogalmát.

A dipola két, amely egyenlő a többdimenziós elektromos töltések nagyságrendjében egymástól.

A H 2 hidrogénmolekula nem dipol (50. ábra) de) és kloridmolekula-dipol (50. ábra b.). A vízmolekula szintén dipólus. Az elektronikus párok H20-ban nagymértékben eltolódnak a hidrogénatomokból oxigénatomra.

A negatív töltés súlypontja az oxigénatom közelében található, és a pozitív töltés súlypontja a hidrogénatomok közelében.

A kristályos anyag, az atomok, az ionok vagy a molekulák szigorúak.

Az a hely, ahol egy ilyen részecske található a kristályrács csomópontja. Az atomok, ionok vagy molekulák helyzetét a kristályrács csomópontjaiban az 1. ábrán mutatjuk be. 51.

g
Ábra. 51. A kristályos rácsok modelljei (a térfogatkristály egy síkja látható): de) kovalens vagy atomi (Diamond C, Silicon SI, Quartz SiO 2); b.) ionos (NaCl); ban ben) molekuláris (jég, i 2); g.) Fém (Li, Fe). A fémrácsok modelljében az elektronokat jelzi az elektronokat

A részecskék közötti kémiai kötés típusa szerint kristályrácsok kovalens (atomi), ion és fémre vannak osztva. Van egy másik típusú kristályrács - molekuláris. Egy ilyen rácsban az egyes molekulákat tartják intermolekuláris vonzerő ereje.

Kristályok S. kovalens kötések (51. ábra de) polihidrikus molekuláris formációk. A gyémánt vagy kvarc darab semmi, mint egy polimer molekula kovalens kémiai kötéssel.

Ionos kristályok (51. ábra b.) A kristályrács pozitív és negatív töltött ionok csomópontjai tartalmazzák. A kristályrácsot úgy alakítják ki, hogy a különböző módon feltöltött ionok elektrosztatikus vonzerejének és a felszámolt ionok megtagadó erejének ereje kiegyensúlyozott legyen. Az ilyen kristályrácsok jellemzőek a LIF-típusú kapcsolatok, a NaCl és még sok más.

Molekuláris kristályok (51. ábra ban ben) Tartalmaznak a csomópontok a kristály-dipól-molekulák, amelyek birtokában egymáshoz képest a hatáskörét elektrosztatikus vonzás, mint ionok az ion kristályrácsban. Például a jég egy molekuláris kristályrácsot jelent, amelyet a víz dipolai képeznek. Ábrán. 51. ban ben A karaktereket nem adják meg a díjak túlterheléséhez.

Fémkristály (51. ábra g.) A kristályrács csomópontjaiban pozitívan feltöltött ionokat tartalmaz. Néhány külső elektron szabadon mozog az ionok között. " Elektronikai gáz"A kristályrács csomópontjaiban pozitívan feltöltött ionokat tart. Ha a fém megüt, akkor nem gyullad, kvarc vagy só kristály, de csak az űrlapot változtatja meg. Az elektronok mobilitási ideje miatt az új pozíció. Ezért kovácsolja a fémeket és a kovácsolást és a műanyagot, megsemmisítés nélkül.

Ábra. 52. A szilícium-oxid szerkezete: de) kristályos; b.) Amorf. A fekete pontok szilícium atomokat, oxigénatomok könnyű körét jelzik. A kristály síkját ábrázolja, így a szilícium-atom negyedik kapcsolata nincs megadva. A pontozott vonal kiemelte a középső sorrendet az amorf anyag rendellenességében
BAN BEN amorf anyag A kristályos állapotra jellemző struktúra háromdimenziós frekvenciája megtört (52. Ábra).

Folyadékok és gázok különbözik a kristályos és amorf testektől, az atomok és a
molekulák. A folyadékokban a vonzás ereje képes tartani a mikrorészecskéket egymáshoz képest egymáshoz viszonyítva, a szilárd test távolságaihoz képest. A gázokban az atomok és molekulák kölcsönhatása gyakorlatilag hiányzik, így a gázok, a folyadékoktól eltérően elfoglalják a teljes kötetet. A MOL folyékony vizet 100 0 s-nál 18,7 cm3 térfogatát és a telített vízgőz 30000 cm3 mólját ugyanezen a hőmérsékleten tartjuk.


Ábra. 53. Különböző típusú molekulák kölcsönhatása folyadékokban és gázokban: de) dipol-dipol; b.) dipólus-nem futrick; ban ben) Nedipol-nedipol.
A folyadékok és gázok szilárd testeivel ellentétben a molekulák szabadon mozognak. A mozgás eredményeként határozottan orientáltak. Például az 1. ábrán. 53. a, B.. Megmutatja, hogy a molekulák-dipólus kölcsönhatásba lépnek, valamint nem poláros molekulákat, amelyek differi molekulák folyadékokban és gázokban vannak.

Ha a dipolát a dipolát ragolják, a molekulákat a vonzás és a repulzió eredményeképpen forgatják. Az egyik molekula pozitív töltött része a másik negatív töltött részének közelében található. Tehát a dipolok kölcsönhatásba lépnek a folyékony vízben.

Két nem poláros molekula (nem pólus) konvergenciájával kölcsönösen befolyásolják egymást (53. Ábra) ban ben). A molekulákat negatívan töltött elektronikus kagylóval együtt használják, amelyek a kernelt lefedik. Elektronikus kagyló Oly módon deformálódnak, hogy a többi molekula pozitív és negatív központjainak ideiglenes megjelenése van, és kölcsönösen vonzódnak egymáshoz. Elég ahhoz, hogy eloszlassa elegendő molekulákat, mivel az ideiglenes dipolok nem poláros molekulákká válnak.

Példa a gázhalmazállapotú hidrogén molekulák közötti kölcsönhatás. (53. ábra ban ben).
3.2. Osztályozás szervetlen anyagok. Egyszerű és összetett anyagok
BAN BEN korai XIX. századi svéd kémikus Britzelius javasolta az élő szervezetektől kapott anyagokat Organikus. Az anyagok jellemző anyagok élettelen természet, megnevezték szervetlenvagy Ásványi(ásványi anyagokból).

Minden szilárd, folyékony és gáz halmazállapotú anyagot egyszerű és komplex lehet osztani.

A SIMPLES-t egy vegyi elem atomjaiból álló anyagoknak nevezik.

Például hidrogénatom, bróm és vas szobahőmérsékleten és légköri nyomás képvisel egyszerű anyagok, illetve gáznemű, folyékony és szilárd állapotokban (54. ábra) a b c).

Gáznemű hidrogén H 2 (g) és folyékony BR 2 bróm (g) diatomikus molekulákból áll. A szilárd vas fe (t) egy fémkristályos rácsos kristály formájában van.

Az egyszerű anyagok két csoportra oszthatók: nemfémek és fémek.

de) b.) ban ben)

Ábra. 54. Egyszerű anyagok: de) Gáznemű hidrogén. Ez könnyebb levegő, így a kémcsövet egy dugóval zárja le, és az alsó rész feletti b.) folyékony bróm (általában lezárt ampullákban tárolva); ban ben) Vaspor

A nem fémek egyszerű anyagok kovalens (atomi) vagy molekuláris kristály rácsban szilárd állapotban.

Szobahőmérsékleten, kovalens (atomi) kristályrács jellemző az ilyen nemfémekre, mint a boron B (t), szén C (T), Silicon Si (T). A molekuláris kristályrács fehér foszfor p (t), szulfur s (t), jód I 2 (t). Néhány nemfém csak nagyon alacsony hőmérsékleten vált át folyékony vagy szilárd aggregált állapotba. Normál körülmények között gázok. Ezek az anyagok közé tartoznak például a hidrogén H 2 (g), nitrogén N2 (g), oxigéno 2 (g), fluor F 2 (g), klór Cl2 (G), hélium ő (G), neon ne (d), argon ar (d). Szobahőmérsékleten folyékony formában van egy molekuláris bróm br 2 (g).

A fémek egyszerű anyagok, fémkristályos rács, szilárd állapotban.

Ezek nedvesek, műanyag anyagok, amelyek fém ragyognak, és képesek hő- és villamos energiát elvégezni.

Az elemek mintegy 80% -a Időszakos rendszer Egyszerű anyagfémeket képez. Szobahőmérsékleten a fémek szilárdak. Például Li (t), Fe (t). Csak higany, HG (G) - folyadék -38,89 ° C-on megszilárdul.

A fájdalommentes anyagok különböző atomokból állnak. vegyi elemek

A komplex anyag elemei atomjai állandó és jól meghatározott kapcsolatokhoz kapcsolódnak.

Például a víz H 2 O komplex anyag. A molekulák összetétele két elem atomjait tartalmazza. A víz mindig, a Föld bármely pontján 11,1% hidrogént és 88,9% oxigént tartalmaz.

A hőmérséklet és a nyomás függvényében a víz szilárd, folyadékban vagy gáz-halmazállapotú állapotamely jelzi a jogot kémiai formula Anyagok - H 2O (d), H 2O (g), H20 (t).

BAN BEN gyakorlati tevékenységek Rendszerint nem foglalkozunk tiszta anyagokkal, de keverékeiket.

A keverék kombináció kémiai vegyületek Különböző összetétel és szerkezet

Képzelje el az egyszerű és összetett anyagokat, valamint keverékeiket egy séma formájában:

Egyszerű

Nemetalla

Emulziók

Alapul

Kifinomult anyagok B. szervetlen kémia oxidokra, bázisokra, savakra és sókra vannak osztva.

Oxidok.
A fémek és a nemfémek oxidjai vannak. Fém-oxidok - ionos kapcsolatokkal rendelkező vegyületek. Szilárd állapotban ionos kristályrácsokat alkotnak.

Nemhetalov-oxidok - Kovalens kémiai kötésekkel rendelkező vegyületek.

Az oxidok összetett anyagok, amelyek két kémiai elemekből állnak, amelyek közül az egyik oxigén, amelynek oxidációja 2.

Az alábbiakban a nemfémek és fémek egyes oxidjai molekuláris és szerkezeti formulái vannak.
Molekuláris formula Szerkezeti képlet

CO 2 - szén-oxid (IV) O \u003d C \u003d O

Tehát 2 - kén-oxid (IV)

Tehát 3 - kén-oxid (vi)

SIO 2 - szilícium-oxid (IV)

Na 2 O - nátrium-oxid

CaO - kalcium-oxid

K 2 O - kálium-oxid, NA 2O - nátrium-oxid, AL 2O 3 - alumínium-oxid. Kálium, nátrium és alumínium egy oxidot alkotnak.

Ha az elemet több oxidációs fok jellemzi, több oxid van. Ebben az esetben, miután az oxid neve jelzi a római szám elemének oxidációjának mértékét zárójelben. Például a FEO a vas (II) oxid (II), Fe 2O 3 - vas-oxid (III).

A nemzetközi nómenklatúra szabályai által létrehozott nevek mellett a hagyományos orosz oxidneveket alkalmazzák, például: CO 2 szén-oxid (IV) - szén-dioxid , A szén-oxidból (II) - szén-monoxid, Kalcium-oxid SAO - oltatlan mész, SIO 2 szilícium-oxid quartz, szilícium-dioxid, homok.

Három oxidcsoport különbözteti meg a kémiai tulajdonságokat - alapvető, savakés amfoterikus(Dr. Greek. , - mindkettő, mind a másik, kettős).

Fő oxidok az időszakos rendszer I. és II. Csoportjainak (az elemek oxidációjának mértéke +1 és +2), valamint az elemek elemei alkotják oldalsó alcsoportok, amelynek oxidációja is +1 vagy +2. Mindezek az elemek fémek a fő oxidok fém-oxidok, például:
Li 2 O - lítium-oxid

MGO - magnézium-oxid

Cuo - réz-oxid (II)
A fő oxidok megfelelnek az alapnak.

Sav-oxidok a nemfémek és fémek által kialakított oxidáció mértéke nagyobb, mint +4, például:
CO 2 - szén-oxid (IV)

Tehát 2 - kén-oxid (IV)

Tehát 3 - kén-oxid (vi)

P 2O 5 - foszfor-oxid (V)
A sav-oxidok megfelelnek savaknak.

Amfoteroxidok Fémek által kialakított, az oxidáció mértéke +2, +3, néha +4, például:
Zno - cink-oxid

AL 2O 3 - alumínium-oxid
Az amfoteroxidok megfelelnek az amfoter hidroxidoknak.

Ezenkívül egy kis csoportot osztanak fel úgynevezett közömbös oxidok:
N 2 O - Nitrogén-oxid (I)

NO - nitrogén-oxid (II)

CO - szén-oxid (II)
Meg kell jegyezni, hogy a bolygónk egyik legfontosabb oxidja a hidrogén-oxid, amelyet Önnek víz H 2 O.
Alapul
Az "oxidok" szakaszban említettük, hogy a fő oxidok megfelelnek az alapoknak:
Na 2O-nátrium-hidroxid-NaOH-nátrium-hidroxid-nátrium-hidroxid.

Kalcium-oxid CaO - kalcium-hidroxid CA (OH) 2.

Coo réz-oxid - réz-hidroxid Cu (OH) 2

A bázisokat egy fém és egy vagy több hidroxochrupp atomból álló komplex anyagoknak nevezik.

A bázisok szilárd anyagok egy ion kristályrácsokkal.

Ha vízben oldódik, oldható bázisok kristályai ( alkáli) A poláris vízmolekulák hatása, és az ionok kialakítása:

NaOH (t)  Na + (R-P) + IT - (RR)

Az ionok ilyen rekordja: Na + (P-P) vagy (P-P) azt jelenti, hogy az ionok megoldhatók.

Az Alapítvány neve tartalmazza a szót hidroxid és orosz név Fém a szülői ügyben. Például NaOH-nátrium-hidroxid, SA (O) 2 - kalcium-hidroxid.

Ha a fém több okot képez, akkor a cím jelzi a római szám fém-oxidációját zárójelben. Például: FE (OH) 2 - vas-hidroxid (II), Fe (OH) 3 - vas-hidroxid (III).

Emellett néhány alapítvány esetében hagyományos nevek vannak:

NaOH - kausztikus Natra, maró szóda

Kút maró

SA (He) 2 - harcated Lime, Lime Water

R
Az oldható bázisok hívják lúgos

Azlichy oldható és oldhatatlan bázisok.

Ezek az I. és II. Alcsoportok fém-hidroxidjai, kivéve a ve és mg hidroxidjait.

Az amfoter hidroxidokhoz tartozik
HCl (G)  H + (R-P) + CL - (P-R)

A savakat olyan komplex anyagoknak nevezzük, amelyek olyan hidrogénatomokat tartalmaznak, amelyek képesek a fémek atomjaira cserélhető vagy kicserélhetők, és savas maradékok.

A molekulában lévő oxigénatomok jelenlététől vagy hiányától függően kiemeljük arcátlan és oxigéntartalmú Savak.

Az oxigénmentes savak hívásához a levél hozzáadódik a Nemmetalla orosz nevéhez - ról ről- És a hidrogén szó :

HF - fluoridsav

HCl - kloridsav

HBR - bróm-rollinsav

Hi - jódsav

H 2 S - hidrogén-szulfid-sav
Egyes savak hagyományos nevei:

HCL - sósav; HF - hidrofluorsav

Az oxigéntartalmú savak hívása, a Nemmetalla orosz neve gyökeréhez adja hozzá a végeket - naya

-comAz unmetall a legmagasabb oxidációban van. A legmagasabb fokú oxidáció egybeesik a csoport számával, amelyben az elem-nem épész:
H 2 SO 4 - SER nayasav

HNO 3 - Nitrogén naya sav

HCLO 4 - Klór naya sav

Hmno 4 - mangán ovaya sav
Ha az elem két oxidációs fokban savakat képez, akkor az elem alacsonyabb oxidációjának megfelelő sav nevét képezi, a véget használja - munkaerő:
H 2 így 3 - sern utolsó sav

HNO 2 - Nitrogén utolsó sav
A molekulában lévő hidrogénatomok száma tekintetében megkülönbözteti monasularis(HCL, HNO 3), kétes (H2 SO 4), három tengelyes Savak (H3 PO 4).

Számos oxigéntartalmú sav van kialakítva, ha a vonatkozó interakció során sav-oxidok vízzel. Az adott savnak megfelelő oxidot neveznek anhidrid:

SO 2 - kénsav H 2 SO 3

Sergy Anhidrid SO 3 - kénsav H 2 így 4

Azoty anhidride n 2 o 3 - azobos sav HNO 2.

Nitrogén-anhidrid N2 O 5 - Nitromsav HNO 3

Foszforsavanhidrid P 2 O 5 - foszforsav H 3 PO 4
Kérjük, vegye figyelembe, hogy az elem oxidolásának oxidációja és a megfelelő sav egybeesik.

Ha az azonos fokú oxidációs elem több oxigén-tartalmú savak, Az oxigénatomok kisebb mennyiségű savának nevét hozzáadjuk az előtaggal " meta", nagy oxigéntartalommal - előtaggal" orto". Például:

HPO 3 - metafoszforsav

H 3 PO 4 - ortofoszforsav, amelyet gyakran egyszerűen foszforsavnak neveznek

H 2 SiO 3 - metakremnyi sav, amelyet általában szilíciumsavnak neveznek

H 4 SiO 4 - ortokrémium sav.

A szilícium-savakat a SiO 2 kölcsönhatásával vízzel állítják elő, amelyeket egy másik.
TÓL TŐL
A sók összetett anyagok, amelyek fématomokból és savas maradékokból állnak.
olajbogyó
Nano 3 - nátrium-nitrát

Cuso 4 - réz szulfát (II)

CASSO 3 - Kalcium-karbonát

Ha vízben feloldódnak, a sók kristályai elpusztulnak, ionok kialakulnak:

Nano 3 (t)  Na + (P-P) + NO 3 - (P-P).
A sókat termékeknek tekinthetők a részleges vagy teljes helyettesítése hidrogénatomok savas molekula atomjai fém vagy termékek teljes vagy részleges szubsztitúciójával hidroxo csoportok a bázis savas maradékok.

A hidrogénatomok teljes cseréjével alakulnak ki középső sók:Na 2 SO 4, MgCl2. . Részleges helyettesítésével Savanyú sók (hidroszoli) NAHSO 4 I. alapszalók (hidroxozoli) MGOHCL.

A nemzetközi nómenklatúra szabályai szerint a sók nevei a savmaradék nevétől a nominatív tok és az orosz fém címe a szülői ügyben (12. táblázat):

Nano 3 - nátrium-nitrát

Cuso 4 - Rézkód (II)

CASSO 3 - Kalcium-karbonát

Ca 3 (PO 4) 2 - Kalcium-ortofoszfát

NA 2 SIO 3 - Solikat nátrium

A savmaradék nevét a sav-formáló elem latin nevének (például nitrogén-nitrogén, nitrát gyökér) és végződések latin nevéből állítjuk elő:

-nÁL NÉL. A legmagasabb oxidációért, -Et. A savképző elem alacsonyabb oxidációjára (12. táblázat).

T a b l és c A 12

Savak és sók neve

Sav neve	Sav formula	Só neve	Példák Sál
Klorogenerális (Só)	Hcl	Klorida	AGCL. Klorid ezüst
Hidrogén-szulfid	H 2 S.	Szulfida	FES Sulf idézés Vas (II)
Serny	H 2 így 3	Szulfitok	Na 2 így 3 szulf aZT nátrium
Kén	H 2 így 4	Szulfátok	K 2 SO 4 Sulf nÁL NÉL. Kálium
Azinger	HNO 2.	Nitrit	Lino 2 nitr aZT lítium
Nitric	HNO 3.	Nitrát	Al (nem 3) 3 nitr nÁL NÉL.alumínium
Ortofoszfor	H 3 po 4	Ortofoszfátok	Ca 3 (PO 4) 2 kalcium-ortofoszfát
Szén	H 2 CO 3	Karbonátok	Na 2 CO 3 nátrium-karbonát
Szilícium	H 2 sio 3	Szilikátok	NA 2 SIO 3 SOLIKAT Nátrium

Elnevezés savas sók úgy alakulnak ki, mint a középső sók nevei, a konzol hozzáadásával " hydro":

NaHSO 4 - nátrium-hidroszűrulfát

Nahs - nátrium-hidroszulfid
A fő sók nevét az előtag hozzáadásával állítjuk elő " hidroxi-": MGOHCL - magnézium-hidroxoklorid.

Ezenkívül sok sónak van hagyományos nevei, például:
NA 2 CO 3 - szóda;

NAHCO 3 - Élelmiszer (ivás) szóda;

Saco 3 - kréta, márvány, mészkő.

Atom-molekuláris tanítások alakultak ki és először alkalmazzák a kémiai kémiát, a Grand Orosz Tudós M.V. Lomonosov. Ennek a tanításnak a fő rendelkezései a "matematikai kémia" (1741) és számos más munkájában szerepelnek. A Lomonosov tanításainak lényege a következő rendelkezésekre csökkenthető.

1. Minden anyag "corpuscles" (így Lomonosovnak nevezik a molekulát).

2. A molekulák "elemek" (így Lomonosov nevű atomok) állnak.

3. A részecskék - molekulák és atomok folyamatos mozgásban vannak. A testek termikus állapota a részecskék mozgásának eredménye.

4. Az egyszerű anyagok molekulái azonos atomokból, molekulákból állnak komplex anyagok - különböző atomokból.

67 év után Lomonosov, egy angol tudós John Dalton alkalmazta az atomisztikus tanításokat a kémia. Vázolta az atomisták fő pozícióit a könyvben Új rendszer Kémiai filozófia "(1808). A Lomonosov doktrína megismétli Lomonosov tanítását. De Dalton megtagadta a molekulák létezését egyszerű anyagokban, ami a Lomonosov tanításához képest egy lépést jelent. Dalton, egyszerű anyagok csak atomokból áll, és csak komplex anyagok - a "komplex atomok" (in modern megértés molekulák). Atomi-molekuláris tanítások a kémia végül csak a XIX. Század közepén jóváhagyottak. A vegyészek nemzetközi kongresszusán, Karlsruhe 1860-ban meghatározza a molekula és az atom fogalmát.

A molekula az anyag legkisebb részecske, amelynek kémiai tulajdonságai vannak. Kémiai tulajdonságok A molekulákat összetétele és kémiai szerkezete határozza meg.

Az atom a kémiai elem legkisebb részecske, amely az egyszerű és összetett anyagok molekuláinak része. Az elem kémiai tulajdonságait az atom szerkezete határozza meg. Ezért a modern ötleteknek megfelelő atom meghatározása:

Az Atom egy elektronikus részecske, amely pozitívan töltött atommagból és negatívan töltött elektronokból áll.

A molekulák modern elképzelései szerint gáznemű és gőzállapotból áll. A molekulák szilárd állapotában csak egy anyag, a kristályrács, amelynek molekuláris szerkezete van. A szilárd szervetlen anyagok többsége nem rendelkezik molekuláris szerkezettel: a rács nem molekulákból származik, hanem más részecskékből (ionok, atomok); MACKER (kristály-nátrium-klorid, réz, stb.) Formájában léteznek. Nincs molekuláris szerkezete só, fémek fémek, gyémánt, szilícium, fémek.

Vegyi elemek

Atomic molekuláris tanítások lehetővé tették a kémia alapfogalmát és törvényeit. Az atom molekuláris tanítások szempontjából kémiai elemet neveznek az atomok minden egyes nézetének. Az atom legfontosabb jellemzője a rendszermag pozitív töltése, numerikusan megegyezik az elem sorszámával. A kernel töltési értéke a különböző típusú atomok számára megkülönböztető tulajdonságként szolgál, amely lehetővé teszi az elem fogalmának teljesebb meghatározását:

Vegyi elem- Ez egy bizonyos fajta atom, ugyanolyan pozitív töltéssel a rendszermagról.

Ismert 107 elem. Jelenleg a magasabb szekvenciaszámokkal rendelkező vegyi elemek mesterséges átvételével foglalkozunk.

Minden elem általában fémekre és nemfémekre osztható. Ez a divízió azonban feltételes. Az elemek fontos jellemzője a Föld kéregében, azaz A Föld nagy kemény héjában a vastagság 16 km-rel feltételezhető. A Föld kéregében lévő elemek eloszlása \u200b\u200bgeokémiát tanul - a Föld kémiai tudománya. Geochemik A.p. Vinogradov az átlagos táblázatot összeállította kémiai összetétel Földkéreg. Ebből az adatoknak megfelelően a leggyakoribb elem oxigén - a földkéreg tömegének 47,2% -a, majd szilícium - 27,6, alumínium - 8,80, vas -5.10, kalcium - 3.6, nátrium - 2.64, kálium - 2,6, magnézium - 2.10, hidrogén - 0,15%.

Kovalens kémiai kötés, fajtái és oktatási mechanizmusa. Kovalens kötés jellemzői (polaritás és kommunikációs energia). Ion kapcsolat. Fém csatlakozás. Hidrogén kommunikáció

A kémiai kommunikáció tanítása az összes elméleti kémia alapja.

A kémiai kötés alatt megérti az atomok ilyen kölcsönhatását, amely a molekulákba, ionokba, gyökökbe, kristályokba kötődik.

Négyféle kémiai kötés létezik: ionos, kovalens, fém és hidrogén.

A kémiai kötvények megosztása a típusokhoz feltételes jellegű, mivel mindegyike egy bizonyos egység jellemzi.

Az ionos kommunikáció a kovalens poláros kommunikáció szélsőséges eseteként tekinthető meg.

A fémkötés kombinálja az atomok kovalens kölcsönhatását a kommunális elektronok és az elektrosztatikus vonzerő segítségével ezek az elektronok és a fémionok között.

Az anyagokban gyakran nincs korlátozási eset kémiai kommunikáció (vagy tiszta kémiai kötvények).

Például $ Lif $ lítium-fluoridot említenek ionos kapcsolatoknak. Valójában 80% -os $ ionos és 20% -os kovalens link van. Ezért helyesbb, ezért nyilvánvaló, hogy beszélgetni kell a kémiai kötés polaritásának (ionicitás) mértékéről.

A $ HF-HCL-HBR-HI-HF-HCL-HCB-HBR-HI-HT $ csökken $ HF-HCL-HBR-HI-HT $ foka polaritása kommunikáció, mert a különbség a erejét A halogén és a hidrogénatomok elektrogénezhetősége csökken, és az egyesület szinte nem poláros $ (EO (H) \u003d 2.1, EO (AT) \u003d 2.2) $.

Különböző típusú kötvények lehetnek ugyanabban az anyagokban, például:

1. alapján: az oxigén és a hidrogén atomjai közötti hidroxosz-csoportok, a poláris kovalens összekapcsolása és a fém és a hidroxi-ion között;
2. az oxigéntartalmú savak sóiban: a savas maradék - kovalens polár, valamint a fém és a fém és a fém és a savas maradék közötti oxigén között savmaradék - ionos;
3. ammóniumsókban, metimmonia stb.: nitrogén és hidrogénatomok - kovalens polár, valamint ammóniumionok vagy metilammónium és savmaradék között;
4. fémek peroxidok (például $ na_2o_2) Az oxigénatomok közötti kapcsolat kovalens, nem poláris, és a fém és az oxigén - ion között stb.

A különböző típusú kapcsolatok mozgathatják az egyiket:

- elektrolitikus disszociációval a kovalens vegyületekben kovalens poláris kommunikáció ionosba kerül;

- A fémek elpárologtatásával a fémkötés kovalens, nem poláris, stb.

Az összes típus és típusú kémiai kötvények egységének oka az azonos kémiai természetű - elektron-atom kölcsönhatás. A kémiai kötvények kialakulása Mindenesetre az atomok elektron-nukleáris kölcsönhatásának eredménye az energia felszabadulásával együtt.

A kovalens kommunikáció oktatásának módszerei. Kovalens kommunikációs jellemzők: Hossz és kommunikációs energia

A kovalens kémiai kötés az atomok közötti kötés a közös elektronikus párok kialakulása révén.

Az ilyen kapcsolat oktatási mechanizmusa kicserélhető és donor-elfogadó.

ÉN. Cserélhető mechanizmus Úgy viselkedik, amikor az atomok általános elektronikus párokat alkotnak, mivel az Unió a párosított elektronok.

1) $ H_2 $ - hidrogén:

A kommunikáció merül fel a $ S $ -s--elecrons hidrogénatomok (átfedő $ s $ -lbitals) kialakulása miatt:

2) $ HCL $ - klorid:

Kommunikáció merül fel a $ S- $ és $ P- $ elektronok általános elektronpár kialakulása miatt (átfedő $ S-P- $ pályák):

3) $ CL_2 $: A klórmolekulában kovalens kötés alakul ki a páratlan $ P- $ elektron (átfedő $ P-P- $ pályák) miatt:

4) $ N_2 $: Három általános elektronikus pár van kialakítva az atomok nitol molekulájában:

II. Donor-elfogadó mechanizmus A kovalens kapcsolat kialakulása megnézi az ammónium-ion $ nh_4 ^ + $ példáját.

A donornak van egy elektronikus párja, az akceptor ingyenes orbitális, amelyet ez a pár elfoglalhat. A ammóniumion, mind a négy kötvények hidrogénatomok kovalens: három alakultak kialakulása miatt a közös elektronikus pár nitrogénatomot és hidrogénatom az adatcsere-mechanizmus, az egyik - szerint a donor-akceptor mechanizmus.

A kovalens kötvények az elektronikus pályák átfedő módszerének megfelelően besorolhatók, valamint a kötött atomok egyikére mutatják őket.

Vegyi kapcsolatokA kommunikációs vonal mentén átfedő elektronikus orbitálokból származó $ σ $ - Kommunikáció (Sigma kötvények). A Sigma-kommunikáció nagyon tartós.

A $ P- $ Orbital két területen átfedhető, kovalens kapcsolatot alakíthat ki az oldalsó átfedés miatt:

A kommunikációs vonalon kívüli elektronikus orbitálok "oldalsó" -ból eredő kémiai kötvények, azaz azaz a kommunikációs vonalon kívül, azaz két területen, az úgynevezett $ π $ - kommunikáció (PI-kötvények).

Által elmozdulás mértéke Általános elektronikus párok a kovalens kötéshez kötött atomok egyikéhez poláris és notolar.

Kovalens kémiai kötés, amely az atomok között azonos elektrongitanciával notolar. Az elektronikus párok nem tolódnak az atomokba, mert Az atomok ugyanazok az eo - a Valence elektronok késleltetése más atomoktól. Például:

azok. Kovalens, nem poláris csatlakozáson keresztül molekulák alakulnak ki egyszerű nemfémes anyagok. Kovalens kémiai kötés az olyan elemek atomjai között, amelyeknek az electronenenciájának eltérőek poláris.

Kovalens hossz és energia.

Jellegzetes kovalens kötvény tulajdonságok - hossza és energiája. Hosszabb kommunikáció - Ez az atomok magjai közötti távolság. A kémiai kötés az erősebb, mint annak hossza. Azonban a kapcsolat erőssége kommunikációs energiaamelyet a kommunikáció megszakításához szükséges energia mennyisége határozza meg. Általában KJ / MOL-ban mérik. Így szerint kísérleti adatok, a kommunikációs hossza $ H_2 molekulák, CL_2 $ és $ n_2 $, illetve képeznek $ 0,074, 0,198 $ és $ 0,109 $ nm, és a kommunikációs energiát rendre $ 436, $ 242 és $ 946 CJ / MOL.

Ionok. Ion kommunikáció

Képzeljük el, hogy két atom van: egy fém I csoport atomja és a csoport nem metallo csoportja. A fém atomon a külső energiaszinten az egyetlen elektron, és a Nemmetálom atomja csak egy elektron, így külső szintje befejeződött.

Az első atom könnyen megadhatja a másodpercet a magtól és az elektronhoz kötött elektrontól, és a második pedig szabad helyet biztosít a külső elektronikus szinten.

Ezután az atom, amely az egyik negatív töltésén, pozitív töltött részecske lesz, a második pedig negatív töltésű részecskékké válik a kapott elektron miatt. Az ilyen részecskéket hívják ionok.

Az ionok közötti kémiai kötést ionnak nevezik.

Fontolja meg ennek a kapcsolatnak a képződésének képződését egy jól barátságos nátrium-klorid vegyület (nátrium-tábla) példáján:

Az atomok ionokba történő átalakulásának folyamata az ábrán látható:

Az atomok ionokba való átalakítása mindig előfordul a tipikus fémek és a tipikus nemfémek atomok kölcsönhatásában.

Fontolja meg az érvelés algoritmusát (szekvenciáját), amikor az ionos kommunikáció kialakulását rögzíti, például a kalcium és a klóratomok között:

Az atomok vagy molekulák számát mutató számok hívják koefficiensekés a molekula hívásában lévő atomok vagy ionok számát mutató számok indexek.

Fémkommunikáció

Megismerjük, hogy a fémelemek atomjai kölcsönhatásba lépnek. A fémek általában elszigetelt atomok formájában vannak, de darab, ingo vagy fémtermék formájában. Mi tartja a fématomokat egyetlen összegben?

A legtöbb fém atom külső szint tartalmazzon ne. nagy szám Elektronok - $ 1, 2, 3 $. Ezek az elektronok könnyen elválaszthatók, és téziseknél pozitív ionokká alakulnak át. A leválasztott elektronok az egyik ionról a másikra mozognak, és egyetlen egészbe kötik őket. Az ionokhoz való csatlakozás, ezek az elektronok átmenetileg atomokat alkotnak, majd hagyjuk újra és egy másik ionnal, stb. Következésképpen a fém térfogatában az atomok folyamatosan ionokká alakulnak, és fordítva.

A fémek közötti fémek kommunikációját a közös elektronok segítségével fémesnek nevezik.

Ábra vázlatosan mutatja a nátriumfém fragmens szerkezetét.

Ugyanakkor egy kis számú bizottsági elektron kötődik számos ion és atom.

A fémkommunikációnak van néhány hasonlósága a kovalenssel, mivel az elektronok külső unióján alapul. Azonban kovalens kapcsolaton azonban csak két szomszédos atomok külső páratlan elektronjai gyakoriak, míg minden atom vesz részt a fémkommunikációban ezen elektronok közzétételében. Ezért kristályok kovalens kötéssel törékeny, és egy fém, szabály, műanyag, elektromosan vezetőképes és fém ragyog.

A fémkötés jellemző mind a tiszta fémek, mind a különböző fémek keverékei - ötvözetek szilárd és folyékony állapotban.

Hidrogén kommunikáció

Az egyik molekula (vagy annak egy része) pozitív polarizált hidrogénatomjai közötti kémiai kötés és az erősen elektrongatív elemek negatív polarizált atomjai, amelyek sokkal elektrongatív elemek, amelyek sokkal elektronikus párral rendelkeznek ($ F, O, N $ és kevésbé $ és $ és $ $ és $), Egy másik molekulát (vagy részeit) hidrogénnek nevezik.

A hidrogénkötések kialakulásának mechanizmusa részlegesen elektrosztatikus, részlegesen donor-akceptor karakterrel rendelkezik.

Példák az intermolekuláris hidrogénkötésekre:

Ha van ilyen kötés, akkor az alacsony molekulatömegű anyagok is normál folyadékok (alkohol, víz) vagy könnyen cseppfolyósított gázok (ammónia, fluorid-hidrogén).

Anyagok S. hidrogén kötés Molekuláris kristályrácsokkal rendelkeznek.

Molekuláris és nem rugalmas anyagok. A kristályrács típusa. Az anyagok tulajdonságainak függése összetételükből és szerkezetükből

Az anyagok molekuláris és nem molekuláris szerkezete

BAN BEN kémiai kölcsönhatások Nem egyedi atomok vagy molekulák, hanem anyagok. Az adott feltételek szerinti anyag a három aggregátum valamelyikében lehet: szilárd, folyékony vagy gáznemű. Az anyag tulajdonságai a részecskék - molekulák, atomok vagy ionok kémiai kötésének jellegétől is függenek. A kommunikáció típusa megkülönbözteti a molekuláris anyagokat és szögletes szerkezet.

A molekulákból álló anyagokat hívják molekuláris anyagok. Az ilyen anyagokban lévő molekulák közötti kapcsolatok nagyon gyengék, sokkal gyengébbek, mint a molekula belsejében lévő atomok között, és már viszonylag alacsony hőmérsékleten vannak, felbomlik - az anyag folyadékgá válik a gázba (jódium szublimáció). A molekulákból álló olvasztási és forráspontok a molekulatömeg növekedésével nőnek.

NAK NEK molekuláris anyagok A nukleáris szerkezettel rendelkező anyagok ($ C, SI, Li, Na, K, Cu, Fe, W) közé tartoznak, köztük vannak fémek és nemfémek.

Fontolgat fizikai tulajdonságok alkálifémek. Az atomok közötti kapcsolat viszonylag kis erejét alacsony mechanikai szilárdság okozza: lúgos fémek puhaak, könnyen vágva késsel.

Az atomok nagyméretei az alkálifémek kis sűrűségéhez vezetnek: lítium, nátrium és káliummagasság is könnyebb, mint a víz. Az alkálifémek csoportjában a forralás és az olvadás hőmérséklete csökken az elem szekvencia-számának növekedésével, mert Az atomok mérete növekszik, és ellazul.

Az anyagokhoz nemoleculáris Az épületek közé tartoznak az ionos vegyületek. A nemfémekkel ellátott fémvegyületek többsége ilyen épületben van: minden só ($ NaCl, K_2SO_4 $), egyes hidridek ($ Lih $) és oxidok ($ Cao, Mgo, Feo $), alap ($ naoh, koh $) ). Ionos (nem molekuláris) anyagok magas hőmérséklet Olvadás és forrás.

Kristályrácsok

Az anyag ismert három aggregátumban: gáznemű, folyékony és szilárd.

Szilárd anyagok: Amorf és kristály.

Fontolja meg, hogy a szilárd anyagok tulajdonságaira vonatkozó kémiai kötések jellemzői befolyásolják a szilárd anyag tulajdonságait. A szilárd anyagok vannak elosztva kristály-és Amorf.

Az amorf anyagok nem rendelkeznek egyértelmű olvadásponttal - fűtött, fokozatosan lágyulnak és folyékony állapotba kerülnek. Amorf állapotban, például plaszticin és különböző gyanták található.

A kristályos anyagokat azoknak a részecskéknek a helyes elhelyezkedése jellemzi, amelyekből: az atomok, molekulák és ionok - szigorúan meghatározott térpontokban vannak. Ezen pontok csatlakoztatásakor a térbeli keretet egyenes vonalak alkotják, a Crystal rács nevezik. Azokat a pontokat, amelyekben a kristály részecskéit elhelyezzük, rácscsomóaknak nevezik.

A kristályrács szerelvényeiben található részecskék típusától függően, és a köztük lévő kapcsolat jellegét négy típusú kristályrács jellemzi: ionos, atomi, molekuláris és fém.

Ionos kristályrácsok.

ión Hívja a kristályrácsokat, amelyek csomópontjaiban ionok. Ezek egy ionos kötéssel rendelkező anyagokat alkotnak, amelyek mind a hétköznapi ionokhoz is kapcsolódhatnak $ na ^ (+), cl ^ (-) $ és összetett $ SO_4 ^ (2-), IT ^ - $. Ennek következtében az ion kristályrácsok sók, néhány oxidok és fémek hidroxidjai vannak. Például egy nátrium-klorid kristály változó pozitív ionokból áll $ na ^ + $ és negatív $ cl ^ - $, amely a rácsot egy kocka formájában alkotja. Az ilyen kristályban lévő ionok közötti kapcsolatok nagyon stabilak. Ezért az ionrácsmal rendelkező anyagokat viszonylag nagy keménységgel és tartóssággal különböztetjük meg, tűzálló és nem illékony.

Atomi kristályrácsok.

Atom Crystal rácsok létrehozása, amelyek csomópontjai különálló atomok. Ilyen rácsokban az atomok nagyon erős kovalens kötvényekkel vannak összekapcsolva. Az ilyen típusú kristályos rácsos anyagok egy példája lehet gyémánt - az egyik allotróp szénmodell.

A legtöbb atomristályos rácsos anyag nagyon magas olvadáspontú (például a gyémánt meghaladja a 3,500 ° C-os $), tartós és kemény, gyakorlatilag nem oldódik.

Molekuláris kristályrácsok.

Molekuláris A kristályrácsokat úgy hívják, hogy a molekulák találhatók. A molekulák kémiai kötései lehetnek poláris ($ HCl, H_2O $), és nem poláros ($ n_2, o_2 $). Annak ellenére, hogy a molekulákon belüli atomok nagyon erős kovalens kötésekkel járnak, a molekulák közötti intermolekuláris vonzerejűek gyenge erők vannak. Ezért a molekuláris kristályos rácsokkal rendelkező anyagok alacsony keménységűek, alacsony hőmérséklet Olvadás, denevérek. Legszélesebb szerves vegyületek Molekuláris kristályos rácsok (naftalin, glükóz, cukor).

Fém kristályrácsok.

Anyagok S. fém csatlakozás Fémkristályos rácsok vannak. Az ilyen rácsok csomópontjaiban vannak atomok és ionok (ezután atomok, majd ionok, amelyekben a fém atomok könnyen konvertálhatók, így külső elektronok "általában használhatók"). A fémek egy ilyen belső struktúrája meghatározza jellegzetes fizikai tulajdonságait: boystitás, plaszticitás, elektromos és hővezető képesség, jellemző fém ragyog.

Az anyagok molekuláris és nem molekuláris szerkezete. Az anyag szerkezete

Nincs különálló atom vagy molekula kémiai kölcsönhatásokba, de anyagokba. A kommunikáció típusa megkülönbözteti az anyagokat molekulárisés szögletes szerkezet. A molekulákból álló anyagokat hívják molekuláris anyagok. Az ilyen anyagokban lévő molekulák közötti kapcsolatok nagyon gyengék, sokkal gyengébbek, mint a molekula belsejében lévő atomok között, és már viszonylag alacsony hőmérsékleten vannak, felbomlik - az anyag folyadékgá válik a gázba (jódium szublimáció). A molekulákból álló olvasztási és forráspontok a molekulatömeg növekedésével nőnek. NAK NEK molekuláris anyagok A nukleáris szerkezettel rendelkező anyagok (C, SI, Li, Na, K, Cu, Fe, W) tartoznak, köztük vannak fémek és nemfémek. Az anyagokhoz szögletes szerkezet Ezek ionos kapcsolatok. A nem fém fémvegyületek többsége ilyen szerkezettel rendelkezik: minden só (NaCl, K 2 SO 4), egyes hidridek (LIH) és oxidok (CAO, MGO, FEO), bázisok (NaOH, KOH). Ionos (nem molekuláris) anyagok Magas olvadáspont és forráspontú hőmérséklet.

Szilárdanyagok: amorf és kristály

A szilárd anyagok vannak elosztva kristály és amorf.

Amorf anyagok Nincs egyértelmű olvadáspont - fűtött, fokozatosan lágyulnak, és folyékony állapotba kerülnek. Amorf állapotban, például plaszticin és különböző gyanták található.

Kristályos anyagokazzal jellemezve, hogy ezek a részecskék helyes elhelyezkedése, amelyből: az alábbiakból állnak: atomok, molekulák és ionok - szigorúan meghatározott térpontokban. Ezen pontok csatlakoztatásakor a térbeli keretet egyenes vonalak alkotják, a Crystal rács nevezik. Azokat a pontokat, amelyekben a kristály részecskéit elhelyezzük, rácscsomóaknak nevezik. A kristályrács csomópontjaiban található részecskék típusától és a köztük lévő kapcsolat jellegétől függően négy típusú kristályrács különböztethető meg: ionos, atom-, molekuláris és fém.

Ionos hívás kristályrácsok, a csomópontokban ionok. Olyan anyagokat alkotnak, amelyek az ionkötéssel rendelkeznek, amely mind az egyszerű ions na +, cl - és a komplex, így 4 2-, OH-val társítható. Ennek következtében az ion kristályrácsok sók, néhány oxidok és fémek hidroxidjai vannak. Például a nátrium-klorid kristály a váltakozó pozitív Na + ionokból és a negatív Cl-hez képződik, amely kocka alakú rácsot képez. Az ilyen kristályban lévő ionok közötti kapcsolatok nagyon stabilak. Ezért azok az anyagok egy ionnal rácsos kitűnnek viszonylag nagy keménység és tartósság, ezek tűzálló és nem illékony.

Crystal Rattice - A) és amorf rács - b).

Crystal Rattice - A) és amorf rács - b).

Atomi kristályrácsok

Atom Crystal rácsok létrehozása, amelyek csomópontjai különálló atomok. Az ilyen rácsokban az atomok összekapcsolódnak nagyon tartós kovalens kötvények. Az ilyen típusú kristályos rácsos anyagok egy példája lehet gyémánt - az egyik allotróp szénmodell. A legtöbb atomristályos rácsos anyag nagyon magas olvadáspontú (például a gyémánt több mint 3500 ° C), tartós és kemény, szinte oldhatatlan.

Molekuláris kristályrácsok

Molekulárisa kristályrácsokat úgy hívják, hogy a molekulák találhatók. A molekulákban lévő kémiai kötések lehetnek poláris (HCI, H20) és nem poláris (N2, O 2). Annak ellenére, hogy a molekulákon belüli atomok nagyon erős kovalens kötvényekhez kapcsolódnak, a molekulák közötti intermolekuláris vonzerő gyenge erők vannak.. Ezért a molekuláris kristályos rácsokkal rendelkező anyagok alacsony keménységűek, alacsony olvadáspontúak, illékonyságúak. A legtöbb szilárd szerves vegyület molekuláris kristályrácsokkal (naftalin, glükóz, cukor).

Molekuláris kristályrács (szén-dioxid)

Fém kristályrácsok

Anyagok S. fém csatlakozás Fémkristályos rácsok vannak. Az ilyen rácsok csomópontjaiban vannak atomok és ionok (Ezután atomok, majd ionok, amelyekben a fém atomok könnyen konvertálhatók, külső elektronok "általában"). Az ilyen belső szerkezetét fémek meghatározza azok jellemző fizikai tulajdonságai: pupidity, plaszticitás, elektromos és hővezető képessége, jellegzetes fém fényét.

Squata