Йонний хімічний зв’язок. Металічний хімічний зв’язок.

 

60 група Хімія 04.05.22

Среда, 4 мая · 9:00–10:00AM

Контактная информация для встречи в Google Meet

Ссылка: https://meet.google.com/hhy-qunn-ctw

 

урок

https://imijzppl.blogspot.com/2022/05/blog-post.html

 

Хімія на может быть 04.05.22

60 група

Урок 64-65

Тема: Йонний хімічний  зв’язок.

Металічний хімічний  зв’язок.

 

 

 

Завдання на урок:

1.      Опрацюйте матеріал уроку та складіть опорний конспект

 

Хімічний зв'язок — це взаємодія, завдяки якій утримуються разом структурні частинки речовини.

Усі відомі хімічні елементи можна розділити на металічні і неметалічні. 

Металічні елементи — атоми яких здатні віддавати електрони.

Неметалічні елементи — атоми яких можуть приймати електрони.

При взаємодії металічного елемента з неметалічним атом першого втрачає електрони, а атом другого їх приймає. 
      

Що відбувається, якщо взаємодіють атоми двох неметалічних елементів?

 

Порівняємо атоми Сульфуру і Оксигену:

  

                           O8  +8 )2e)6e                   S16  +16  )2e)8e)6e

  

Радіус атома Сульфуру є більшим, валентні електрони слабше пов'язані з ядром. При утворенні зв'язку відбудеться зсув електронів від Сульфуру до Оксигену.

 

Порівняємо атоми Карбону і Оксигену:

  

                           O8  +8  )2e)6e                   C6  +6  )2e)4e     

   

Заряд ядра атома Оксигену більше і притягувати до себе електрони він буде сильніше.

 

Отже, атоми різних неметалічних елементів притягують до себе електрони неоднаково.

Здатність атомів елементів відтягувати до себе спільні електронні пари в хімічних сполуках, називається електронегативністю (ЕН).

Оскільки загальні електронні пари утворюються валентними електронами, то можна сказати, що електронегативність — це здатність атома притягувати до себе валентні електрони від інших атомів.

Зверни увагу!

Чим більша електронегативність, тим сильніше у елемента виражені неметалічні властивості.

Шкала відносної електронегативності Полінга

Абсолютні значення ЕН — незручні для роботи числа. Тому, зазвичай, використовують відносну електронегативність за шкалою Полінга. За одиницю в ній прийнята ЕН Літію.

  

 

За шкалою Полінга найбільш електронегативним серед елементів, здатних утворювати сполуки, є Флуор, а найменш електронегативним — Францій. ЕН Францію дорівнює 0,7, а ЕН Флуору — 4. ЕН інших елементів змінюються в межах від 0,7 до 4.

  

Як правило, неметалічні елементи мають ЕН більше двох. У металічних значення ЕН менше двох. Деякі елементи (B,Si,Ge,As,Te) зі значеннями електронегативності, близькими до 2, здатні виявляти проміжні властивості.

  

Елементи з високою і низькою електронегативністю вважаються активними. З високою — активні неметалічні елементи, з низькою — активні металічні елементи. У перших ЕН близька до 3— 4, у других — до 1.  

Зміна електронегативності у Періодичній системі

Зі збільшенням порядкового номера елементів ЕН змінюється періодично.

У періоді вона зростає зліва направо при накопиченні електронів на зовнішньому шарі.

У групі вона знижується згори донизу при збільшенні числа електронних шарів і збільшенні атомних радіусів. 

  

Найбільшу ЕН у кожному періоді мають найменші атоми, які мають сім зовнішніх електронів — атоми галогенів (інертні гази сполук не утворюють).

 

Найменшу ЕН у періоді має найбільший атом з одним зовнішнім електроном — атом лужного елемента.

Зверни увагу!

Значення електронегативності елементів дозволяють визначити

     — заряди атомів у сполуці;

     — зміщення електронів при утворенні хімічного зв'язку.

Встановимо, як відбувається зміщення електронів при взаємодії атомів Хлору та Сульфуру, Сульфуру та Оксигену.

Приклад:

Хлор і Сульфур розташовані у третьому періоді. Електронегативність за періодом зростає зліва направо. ЕН Хлору більше ЕН Сульфуру, отже, електрони будуть зміщуватися від Сульфуру до Хлору. Заряд атома Сульфуру буде позитивним, а Хлору — негативним.

 

 Sδ+→Clδ− 

 

Перевіримо висновок за шкалою Полінга. Електронегативність Хлору дорівнює 3, а електронегативність Сульфуру — 2,5. Хлор є більш електронегативним елементом.

Приклад:

Оксиген і Сульфур розташовані у шостий А групі. Електронегативність у групі згори донизу зменшується. ЕН Оксигену більше ЕН Сульфуру, отже, електрони будуть зсуватися від Сульфуру до Оксигену. Атом Сульфуру має позитивний заряд, а Оксигену — негативний.

 

 Sδ+→Oδ−

 

За шкалою Полінга електронегативність Оксигену становить — 3,5, а електронегативність Сульфуру — 2,5. Більш електронегативним є Оксиген.

При порівнянні ЕН елементів часто використовують ряд електронегативності, розташувавши елементи в порядку зменшення її значення:

 

FONClBrSCPHSiMgLiNa

У хімічних формулах сполук, як правило, на першому місці записується елемент з меншою електронегативністю, після нього — елемент з більшою електронегативністю.

Наприклад, у сполуках SO2, H2O, N2O5 — Оксиген проявляє негативну електронегативність, інший елемент — позитивну електронегативність.

 

1.1.Йонний зв'язок

 

Уявімо, що зустрілися два атоми: атом лужного металу і атом галогену. В атомі металу на зовнішньому енергетичному рівні — один електрон, а в атомі неметалу якраз не вистачає одного електрона, щоб завершити свій зовнішній рівень.

Атом металу легко віддасть свій слабо зв'язаний з ядром валентний електрон атому неметалу, який надасть йому вільне місце на зовнішньому енергетичному рівні. Обидва в результаті отримають заповнені зовнішні рівні.

Атом металу при цьому отримає позитивний заряд, а атом галогену перетвориться в негативно заряджену частинку. Такі частинки називаються йонами.

Йони — заряджені частинки, в які перетворюються атоми, коли вони приєднують або віддають електрони.

Протилежно зарядженні йони, що утворилися, притягуються один до одного, утворюючи хімічний зв'язок, який називається йонним.

Йонний зв'язок — зв'язок між позитивно і негативно зарядженими йонами.

Розглянемо механізм утворення йонного зв'язку на прикладі взаємодії атомів Натрію і Хлору.

 

 Na0+Cl0→Na++Cl−→Na+Cl−        

Позитивно заряджений йон називається катіон.

Негативно заряджений йон називається аніон.

Таке перетворення атомів на йони відбувається завжди при взаємодії атомів типових металів і типових неметалів, електронегативності яких суттєво відрізняються.

Йонний зв'язок утворюється в складних речовинах, що складаються з атомів металів і неметалів.

Розглянемо інші приклади утворення йонного зв'язку. 

Приклад:

Взаємодія Кальція і Флуора  

  

1. Кальцій — елемент головної підгрупи другої групи. Йому легше віддати два зовнішніх електрони, ніж прийняти шість електронів, яких не вистачає до завершення зовнішнього рівня.

 

 

2. Флуор — елемент головної підгрупи сьомої групи. Йому легше прийняти один електрон, ніж віддати сім.

 

 

3. Знайдемо найменше спільне кратне між зарядами йонів, що утворюються. Воно дорівнює 2. Визначимо число атомів Флуору, які приймуть два електрони від атома Кальцію: 2 : 1 = 2.

 

4. Складемо схему утворення йонного зв'язку:

 

 Ca0+2F0→Ca2+F−2. 

Приклад:

Взаємодія Натрію і Оксигену

 

1. Натрій — елемент головної підгрупи першої групи. Він легко віддає один зовнішній електрон.

 

 

2. Оксиген — елемент головної підгрупи шостої групи. Йому легше прийняти два електрони, ніж віддати шість.

 

 

3. Знайдемо найменше спільне кратне між зарядами йонів, що утворюються. Воно дорівнює 2 : 1 = 2. Визначимо число атомів Натрію, які віддадуть два електрони атому Оксигену: 2.

 

4. Складемо схему утворення йонного зв'язку:

 

2Na0+O0→Na+2O2−.

  

 За допомогою йонного зв'язку утворюються також сполуки, в яких є складні йони:

 

NH+4,NO−3,OH−,SO2−4,PO3−4,CO2−3.

 

Отже, йонний зв'язок існує в солях і основах.

Зверни увагу!

Солі амонію NH4NO3,NH4Cl,(NH4)SO42 не містять металу, але утворенні за допомогою йонного зв'язку.

Йони створюють навколо себе електричне поле, що діє у всіх напрямках. Тому кожен йон оточують йони протилежного знаку. Така сполука являє собою величезну групу позитивних і негативних частинок, розташованих у певному порядку.

 

Притягування між йонами є досить сильним, тому йонні речовини мають високі температури кипіння і плавлення.

Зверни увагу!

Усі йонні сполуки за нормальних умов — тверді речовини.

Приклади речовин з йонним зв'язком:

   

Питна сода

 

  

Залізний купорос

 

 

Кухонна сіль

 

Металічний зв'язок

 

Усі метали мають подібні властивості: у них характерний металічний блиск, висока ковкість, гарна електропровідність і теплопровідність.

 

    

Алюміній                                           

 

Золото

  

Ці властивості металів обумовлені наявністю у них особливого виду хімічного зв'язку — металічного зв'язку.

 

Особливість атомів металічних елементів — невелике число електронів на зовнішньому рівні і порівняно великі радіуси. Тому атоми металічних елементів на відміну від атомів неметалічних елементів легко віддають зовнішні електрони і перетворюються на позитивні йони:

 

Me−ne–→Men+.

 

Електрони, що відірвалися від атомів, переміщаються від одного йона до іншого. Сполучаючись з йонами, електрони тимчасово перетворюють їх на атоми:

 

Men++ne–→Me.

 

Потім електрони знову відриваються і приєднуються до інших йонів і так далі.
Ці процеси відбуваються нескінченно, що можна виразити загальною схемою:

 

Me−ne–⇄Men+.

 

Між електронами і позитивними йонами виникає електростатична взаємодія. Негативні електрони утримують шари позитивних йонів.

 

 

Металічний зв'язок — це зв'язок між позитивними йонами і атомами металічних елементів за допомогою узагальнених електронів.

Кристал металу можно уявити як велику кількість катіонів, занурених у «море» вільних електронів.

 

 

Завдяки вільним електронам метали добре проводять тепло і електричний струм, мають характерний блиск і ковкість.

Число зовнішніх електронів у атомів металічних елементів є різним. Воно дорівнює номеру групи Періодичної системи, в якій міститься металічний елемент. Так, у атомів лужних металів є один електрон, який здатний відриватися від атома, а в атомів Алюмінію таких електронів — три:

 

K−e–⇄K+;

 

Al−3e–⇄Al3+.

 

Металічний зв'язок є характерним для чистих металів і для сумішей різних металів — сплавів (бронза, сталь, чавун, латунь, тощо), якщо вони знаходяться у твердому або рідкому стані.

 

       

Сталь                                                

 

 Латунь

 

 

 

 

2.      Ознайомтесь з матеріалами § 5 (стор.26-28) та § 8 (стор.42-44)

https://uahistory.co/pidruchniki/grygorovich-chemistry-11-class-2019-standard-level/

3.      Виконайте тренувальний тест за посиланням https://naurok.com.ua/test/join?gamecode=1817097

або відкривши посилання  join.naurok.ua  код доступу 1817097

 

4.      Фотозвіт чекаю на пошту nataalex088@gmail.com