Регистрация

Версия для слабовидящих
Три качества - обширные знания, привычка мыслить и благородство чувств - необходимы для того, чтобы человек был образованным в полном смысле слова
Николай Гаврилович Чернышевский
Сертификат владельца сайта
Сертификат владельца сайта http://www.kuksova-irina.ru/
Центр дистанционного образования

 

 

 

 
Мир олимпиад

ФГОС урок

Высшая школа делового администрирования

Установите себе наш баннер

Показать код баннера
Сейчас на сайте: 1
Школа "Карьера"
Проголосуй за наш сайт
Оцените мой сайт





Результаты
счетчик посещений
Банк Интернет-портфолио учителей
Периодическая таблица
Таблица растворимости
Праздники сегодня

Виды и механизмы образования химической связи. Характеристики химической связи

I. Повторение


Повторите из курса 8 класса:

  1. Электроотрицательность химических элементов
  2. Классификация химических связей
  3. Ковалентная связь. Полярная и неполярная ковалентная связь
  4. Ионная связь

II. Сущность химической связи. Виды  химической связи


1. Сущность химической связи

1. Устойчивым является такое состояние атома, при котором его внешний энергетический уровень завершён до 8 электронов (Н, Не – до 2 электронов).

2. Завершённый внешний уровень имеют атомы VIII A группы.

3. Oдиночные атомы          связанные атомы

                     ○   +   ○          →    ○○   +    Е

Главная причина образования химической связи – выделение энергии и повышение устойчивости системы.

4. Чем меньше запас энергии атома, тем более он устойчив в химическом отношении и его состояние наиболее энергетически выгодное.

5. Пути завершения внешнего уровня атомов:

  • образование общих электронных пар
  • отдача или присоединение электронов
  • обобществление электронов.

2. Виды химической связи

1. Ионная (∆ЭО > 1,7) – связь, осуществляемая за счёт сил электростатического притяжения ионов (jтдача или присоединение ионов).

Мещ – О, Г, S; Мещз – О, Г, S.

Анимация: Образование ионной связи

2. Ковалентная (∆ЭО = 0 – 1,7)  - связь осуществляемая путём образования  общих электронных пар.

  • неполярная(∆ЭО = 0) – связь между одинаковыми атомами неметаллов.
  • полярная(0<∆ЭО<1,7) – связь между разными атомами неметаллов, или неметаллом и неактивным металлом (AlCl3).

Анимация: “Образование ковалентной неполярной связи

Свойства ковалентной связи:

1)  Длина – межъядерное расстояние

2) Энергия – энергия, выделяющаяся при образовании или поглощающаяся при разрыве химической связи.

С увеличением кратности связи энергия увеличивается, длина связи уменьшается и химическая активность падает:

F – F

O = O

N ≡ N

C ≡ O

Одна из трёх связей О→С

по донорно-акцепторному механизму

155 кДж/моль

498 кДж/моль

946 кДж/моль

1065 кДж/моль

3) Насыщаемость – определяется способностью атомов образовывать ограниченное число связей:

Например,

  • водород всегда одновалентен;
  • азот может быть трехвалентен в молекуле аммиака NH3 и четырёхвалентен в ионе аммония NH4+ (валентные возможности расширяются за счёт участия неподелённой электронной пары атома азота в образовании ковалентной связи по донорно-акцепторному механизму).

4) Направленность – обуславливает форму молекулы в пространстве.

Ковалентная связь образуется в направлении максимального перекрывания электронных орбиталей взаимодействующих атомов при образовании σ – связей. (см. "гибридизация")

3. Металлическая – связь за счёт обобществления валентных электронов в кристаллической решётке металла. Это связь в металлах и сплавах (примерно в 3-4 раза слабее одинарной ковалентной)

Анимация: “Металлическая связь”

4. Водородная – связь между атомом водорода и сильноэлекроотрицательным элементом FONCl. (примерно 15-20 раз слабее ковалентной)

Анимация: “Образование водородных связей”

В молекулах соединениях HF, H2O, NH3 существуют связи водорода с сильно электроотрицательным элементом (Н–F, Н–O, Н–N). Между молекулами таких соединений могут образовываться межмолекулярные водородные связи (вода, спирты, аммиак, аминокислоты и др.). В некоторых органических молекулах, содержащих связи Н–O, Н–N, могут возникать внутримолекулярные водородные связи (белки, полипептиды)

Механизм образования водородной связи имеет частично электростатический, частично донорно – акцепторный характер. При этом донором электронной пары выступают атом сильно электроотрицательного элемента (F, O, N), а акцептором - атомы водорода, соединенные с этими атомами. Как и для ковалентной связи, для водородной связи характерны направленность в пространстве и насыщаемость.

Водородную связь принято обозначать точками: Н ··· F. Водородная связь проявляется тем сильнее, чем больше электроотрицательность атома-партнера и чем меньше его размеры. Она характерна прежде всего для соединений фтора, а также кислорода, в меньшей степени азота, в еще меньшей степени для хлора и серы. 

Межмолекулярная и внутримолекулярная водородная связь

Благодаря водородным связям молекулы объединяются в димеры и более сложные ассоциаты. Молекулы воды образуют ассоциаты (Н2О)2, (Н2О)3, (Н2О)4; спирта (C2H5ОН)4Этим и объясняется увеличение температуры кипения спиртов по сравнению с углеводородами, Наблюдается хорошее растворение метанола и этанола в воде. Водородная связь, возникшая между молекулами, называется межмолекулярной. 

Например, образование димера парагидроксибензальдегида можно представить следующей схемой:

Рис. Образование межмолекулярных водородных связей в парагидроксибензальдегиде.

Водородные связи могут возникать как между различными молекулами (межмолекулярная водородная связь), так и внутри молекулы (внутримолекулярная водородная связь).Внутримолекулярные водородные связи имеются в многоатомных спиртах, углеводах, белках и других органических веществах.

Рис. 2. Образование внутримолекулярных водородных связей в салициловом альдегиде.

 

Влияние водородной связи на свойства веществ

Водородная связь существенным образом может влиять на структуру и свойства веществ. Существование межмолекулярной водородной связи повышает температуры плавления и кипения веществ. Наличие внутримолекулярной водородной связи приводит к тому, что молекула дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК) оказывается свернутой в воде двойной спирали.

Водородная связь также играет важную роль в процессах растворения, поскольку растворимость зависит и от способности соединения давать водородные связи с растворителем. В результате содержащие ОН-группы такие вещества, как сахар, глюкоза, спирты, карбоновые кислоты, как правило, хорошо растворимы в воде.

Примеры соединений:  одноатомные (метанол, этанол) и многоатомные спирты (глицерин, этиленгликоль), карбоновые кислоты, амины, аминокислоты, белки, вода, аммиак, фтороводород, кислородсодержащие карбоновые кислоты.

Причины образования химической связи

III. Тренажеры


Тренажер №1: Виды химической связи

Тренажер №2: Структурные формулы неорганических и органических соединений

IV. Тестовые задания для закрепления


1. В аммиаке и хлориде бария химическая связь соответственно

1) ионная и ковалентная полярная

2) ковалентная полярная и ионная

3) ковалентная неполярная и металлическая

4) ковалентная неполярная и ионная

2. Вещества только с ионной связью приведены в ряду:

1) F2СС4КС1

2) NaBr, Na2O, KI

3) SO2, P4, CaF2

4) H2S, Br2, K2S

3. Соединение с ионной связью образуется при взаимодействии

1) СН4 и О2

2) SO3 и Н2О

3) С2Н6 и HNO3

4) NH3 и HCI

4. В каком ряду все вещества имеют ковалентную полярную связь?

1) HCl, NaCl, Cl2

2) O2, H2O, CO2

3) H2O, NH3, CH4

4) NaBr, HBr, CO

5. В каком ряду записаны формулы веществ только с ковалентной полярной связью?

1) С12, NO2НС1

2) HBr, NO, Br2

3) H2S, H2O, Se

4) HI, H2O, PH3

6. Ковалентная неполярная связь характерна для

1) С12   2) SO3  3) СО  4) SiO2

7. Веществом с ковалентной полярной связью является

1) С12    2) NaBr   3) H2S   4) MgCl2

8. Веществом с ковалентной связью является

1) СаС1  2) MgS   3) H2  4) NaBr

9. Вещество с ковалентной неполярной связью имеет формулу

1) NH  2) Сu   3) H2  4) I2

10. Веществами с неполярной ковалентной связью являются

1) вода и алмаз

2) водород и хлор

3) медь и азот

4) бром и метан

11. Между атомами с одинаковой относительной электроотрицательностью образуется химическая связь

1) ионная

2) ковалентная полярная

3) ковалентная неполярная

4) водородная

12.  Ковалентная полярная связь характерна для

1) KC1  2) НВr    3) Р4   4) СаСl2

13. Химический элемент, в атоме которого электроны по слоям распределены так: 2, 8, 8, 2  образует с водородом химическую связь

1) ковалентную полярную

2) ковалентную неполярную

3) ионную

4) металлическую

14. В   молекуле   какого   вещества  длина   связи   между   атомами   углерода наибольшая?

1)  ацетилена         2) этана                 3)  этена                 4) бензола

15. Тремя общими электронными парами образована ковалентная связь в молекуле

1)  азота

2)  сероводорода

3)  метана

4)  хлора

16. Водородные связи образуются между молекулами

1)  диметилового эфира

2)  метанола

3)  этилена

4)  этилацетата

17. Полярность связи наиболее выражена в молекуле

1) HI   2) НС1   3) HF   4) НВr

18. Веществами с неполярной ковалентной связью являются

1)  вода и алмаз

2)  водород и хлор

3)  медь и азот

4) бром и метан

19. Водородная связь не характерна для вещества

1) Н2О   2) СН4   3) NH3   4) СНзОН

20. Ковалентная полярная связь характерна для каждого из двух веществ, формулы которых

1)   KI и Н2О

2)   СО2 и К2О

3)  H2S и Na2S

4)  CS2 и РС15

21. Наименее прочная химическая связь в молекуле

1) фтора                 2) хлора                 3) брома                4) йода

22. В молекуле какого вещества длина химической связи наибольшая?

1) фтора                2) хлора                3) брома               4) йода

23. Ковалентные связи имеет каждое из веществ, указанных в ряду:

1)  C4H10,  NO2,  NaCl

2)  СО,  CuO,  CH3Cl

3)  BaS, C6H6 H2

4)  C6H5NO2,  F2,  CC14

24. Ковалентную связь имеет каждое из веществ, указанных в ряду:

1)   СаОС3Н6, S8

2)   Fe , NaNO3, CO

3)   N2, CuCO3, K2S

4)  C6H5N02, SО2, CHC13

25. Ковалентную связь имеет каждое из веществ, указанных в ряду:

1)   С3Н4, NO, Na2O

2)   СО, СН3С1, PBr3

3)   Р2Оз, NaHSO4, Сu

4)   C6H5NO2, NaF, СС14

26. Ковалентные связи имеет каждое из веществ, указанных в ряду:

1)   C3H6, NO2, NaF

2)   КС1, CH3Cl, C6H1206

3)   P2O5, NaHSO4, Ba

4)  C2H5NH2, P4, CH3OH

27. Полярность связи наиболее выражена в молекулах

1) сероводорода

2) хлора

3) фосфина

4) хлороводорода

28. В молекуле какого вещества химические связи наиболее прочные?

1) СF4

2) CCl4

3) CBr4

4) CI4

29. Среди веществ NH4Cl, CsCl, NaNO3, PH3, HNO3 - число соединений с ионной связью равно

1) 1

2) 2

3) 3

4) 4

30. Среди веществ (NH4)2SO4, Na2SO4, CaI2, I2, CO2 - число соединений с ковалентной связью равно

1) 1

2) 2

3) 3

4) 4

Ответы: 1-2, 2-2, 3-4, 4-3, 5-4, 6-1, 7-3, 8-3, 9-4, 10-2, 11-3, 12-2, 13-3, 14-2, 15-1, 16-2, 17-3, 18-2, 19-2, 20-4, 21-4, 22-4, 23-4, 24-4, 25-2, 26-4, 27-4, 28-1, 29-3, 30-4

ЦОРы

Видео-урок:”Водородная связь”