.

Atomlar bir-biri bilan qo‘shilib oddiy va murakkab moddalar hosil qilishini bilasiz. Bunday holda turli xil kimyoviy bog'lanishlar hosil bo'ladi: ionli, kovalent (qutbsiz va qutbli), metall va vodorod. Elementlar atomlarining eng muhim xususiyatlaridan biri ular o'rtasida qanday bog'lanish hosil bo'lishini aniqlaydi - ion yoki kovalent - Bu elektronegativlik, ya'ni. birikmadagi atomlarning elektronlarni jalb qilish qobiliyati.

Elektromanfiylikning shartli miqdoriy bahosi nisbiy elektromanfiylik shkalasi orqali beriladi.

Davrlarda elementlarning elektr manfiyligining ortishiga, guruhlarda esa kamayishiga umumiy tendentsiya mavjud. Elementlar elektromanfiyligiga ko'ra ketma-ket joylashtirilgan bo'lib, ular asosida turli davrlarda joylashgan elementlarning elektr manfiyligini solishtirish mumkin.

Kimyoviy bog'lanish turi elementlarning birlashtiruvchi atomlarining elektronegativlik qiymatlaridagi farq qanchalik kattaligiga bog'liq. Bog'ni tashkil etuvchi elementlarning atomlari elektromanfiyligi jihatidan qanchalik farq qilsa, kimyoviy bog'lanish shunchalik qutbli bo'ladi. Kimyoviy bog'lanish turlari o'rtasida keskin chegara chizish mumkin emas. Ko'pgina birikmalarda kimyoviy bog'lanish turi oraliq; masalan, yuqori qutbli kovalent kimyoviy bog'lanish ionli bog'ga yaqin. Cheklovchi holatlarning qaysi biri tabiatan yaqinroq bo'lishiga qarab, u ionli yoki kovalent qutbli bog'larga bo'linadi.

Ion aloqasi.

Elektromanfiyligi bo'yicha bir-biridan keskin farq qiluvchi atomlarning o'zaro ta'siridan ion bog'lanish hosil bo'ladi. Masalan, tipik metallar litiy (Li), natriy (Na), kaliy (K), kaltsiy (Ca), stronsiy (Sr), bor (Ba) tipik metall bo'lmaganlar, asosan, galogenlar bilan ionli bog'lanishlar hosil qiladi.

Ishqoriy metall galogenidlaridan tashqari, ishqorlar va tuzlar kabi birikmalarda ion bog'lari ham hosil bo'ladi. Masalan, natriy gidroksid (NaOH) va natriy sulfatda (Na 2 SO 4) ion bog lanish faqat natriy va kislorod atomlari o rtasida mavjud (qolgan bog lanishlar qutbli kovalentdir).

Kovalent qutbsiz aloqa.

Elektromanfiyligi bir xil bo'lgan atomlar o'zaro ta'sirlashganda, kovalent qutbsiz aloqaga ega bo'lgan molekulalar hosil bo'ladi. Bunday bog`lanish quyidagi oddiy moddalar molekulalarida mavjud: H 2, F 2, Cl 2, O 2, N 2. Ushbu gazlardagi kimyoviy bog'lanishlar umumiy elektron juftlari orqali hosil bo'ladi, ya'ni. atomlar bir-biriga yaqinlashganda sodir bo'ladigan elektron-yadroviy o'zaro ta'sir tufayli tegishli elektron bulutlari bir-biriga yopishganda.

Moddalarning elektron formulalarini tuzishda shuni esda tutish kerakki, har bir umumiy elektron juftligi mos keladigan elektron bulutlarining bir-birining ustiga chiqishi natijasida ortib borayotgan elektron zichligining an'anaviy tasviridir.

Kovalent qutbli aloqa.

Atomlar o'zaro ta'sirlashganda, ularning elektromanfiylik qiymatlari farq qiladi, lekin keskin emas, umumiy elektron jufti ko'proq elektronegativ atomga o'tadi. Bu noorganik va organik birikmalarda uchraydigan kimyoviy bog'lanishning eng keng tarqalgan turi.

Kovalent bog'lanishlar donor-akseptor mexanizmi orqali, masalan, gidroniy va ammoniy ionlarida hosil bo'lgan aloqalarni ham to'liq o'z ichiga oladi.

Metall ulanish.

Nisbatan erkin elektronlarning metall ionlari bilan o'zaro ta'siri natijasida hosil bo'lgan bog'lanish metall bog'lanish deyiladi. Ushbu turdagi bog'lanish oddiy moddalar - metallar uchun xarakterlidir.

Metall bog'lanish jarayonining mohiyati quyidagicha: metall atomlari valentlik elektronlaridan osongina voz kechib, musbat zaryadlangan ionlarga aylanadi. Atomdan ajralgan nisbatan erkin elektronlar musbat metall ionlari orasida harakatlanadi. Ularning o'rtasida metall bog'lanish paydo bo'ladi, ya'ni elektronlar, go'yo metallarning kristall panjarasining musbat ionlarini sementlaydi.

Vodorod aloqasi.

Bir molekulaning vodorod atomlari va kuchli elektronegativ element atomi o'rtasida hosil bo'ladigan bog'lanish(O, N, F) boshqa molekula vodorod bog'i deyiladi.

Savol tug'ilishi mumkin: nima uchun vodorod bunday o'ziga xos kimyoviy bog'lanish hosil qiladi?

Bu vodorodning atom radiusi juda kichik ekanligi bilan izohlanadi. Bundan tashqari, o'zining yagona elektronini almashtirish yoki butunlay berishda vodorod nisbatan yuqori musbat zaryadga ega bo'ladi, buning natijasida bitta molekulaning vodorodi boshqa molekulalar tarkibiga kiradigan qisman manfiy zaryadga ega bo'lgan elektron manfiy elementlarning atomlari bilan o'zaro ta'sir qiladi (HF). , H 2 O, NH 3).

Keling, ba'zi misollarni ko'rib chiqaylik. Biz odatda suvning tarkibini H 2 O kimyoviy formulasi bilan ifodalaymiz. Biroq, bu butunlay to'g'ri emas. Suv tarkibini (H 2 O)n formulasi bilan belgilash to'g'riroq bo'ladi, bu erda n = 2,3,4 va hokazo.Bu alohida suv molekulalari bir-biri bilan vodorod bog'lari orqali bog'langanligi bilan izohlanadi. .

Vodorod aloqalari odatda nuqtalar bilan belgilanadi. U ion yoki kovalent bog'lanishlardan ancha zaif, lekin oddiy molekulalararo o'zaro ta'sirlardan kuchliroqdir.

Vodorod aloqalarining mavjudligi haroratning pasayishi bilan suv hajmining oshishini tushuntiradi. Buning sababi shundaki, harorat pasayganda, molekulalar kuchayadi va shuning uchun ularning "qadoqlash" zichligi pasayadi.

Organik kimyoni o'rganishda quyidagi savol tug'ildi: nima uchun spirtlarning qaynash nuqtalari tegishli uglevodorodlardan ancha yuqori? Bu alkogol molekulalari o'rtasida vodorod aloqalarining ham paydo bo'lishi bilan izohlanadi.

Spirtlarning qaynash haroratining oshishi ularning molekulalarining kattalashishi tufayli ham sodir bo'ladi.

Vodorod bilan bog'lanish boshqa ko'plab organik birikmalar (fenollar, karboksilik kislotalar va boshqalar) uchun ham xarakterlidir. Organik kimyo va umumiy biologiya kurslaridan maʼlumki, vodorod bogʻining mavjudligi oqsillarning ikkilamchi tuzilishini, DNKning qoʻsh spiral tuzilishini, yaʼni komplementarlik hodisasini tushuntiradi.

Avvalambor NH 3 ammiak molekulasining tuzilishini ko'rib chiqamiz. Siz allaqachon bilganingizdek, tashqi energiya darajasida azot atomlari beshta elektronni o'z ichiga oladi, ulardan uchta elektron juftlashtirilmagan. Aynan ular ammiak molekulasi NH 3 hosil bo'lishida uchta vodorod atomi bilan uchta kovalent bog'lanish hosil bo'lishida ishtirok etadilar.

Uchta umumiy elektron jufti koʻproq elektron manfiy azot atomi tomon siljiydi va ammiak molekulasi uchburchak piramida shakliga ega boʻlgani uchun (128-rasm), elektron juftlarining siljishi natijasida dipol, yaʼni ikkitasi boʻlgan molekula paydo boʻladi. qutblar.

Guruch. 128.
Ammiak molekulasining tuzilishi

Ammiak molekulalari (suyuq ammiakda) bir-biri bilan bog'lanish orqali o'zaro ta'sir qiladi:

Kimyoviy molekulalararo bog'lanishning bu maxsus turi, siz allaqachon bilganingizdek, vodorod aloqasi deb ataladi.

Ammiak o'tkir hidli rangsiz gaz bo'lib, havodan deyarli ikki baravar engilroq. Ammiak zaharli bo'lgani uchun uzoq vaqt davomida nafas olish mumkin emas. Bu gaz oddiy bosim va -33,4 °C haroratda osongina suyultiriladi. Suyuq ammiak atrof-muhitdan bug'langanda juda ko'p issiqlik so'riladi, shuning uchun ammiak sovutgichlarda ishlatiladi.

Ammiak suvda yaxshi eriydi: 20 °C da 1 hajm suvda taxminan 710 hajm ammiak eriydi (129-rasm). Ammiakning kontsentrlangan (og'irligi bo'yicha 25%) suvli eritmasi suvli ammiak yoki ammiakli suv deb ataladi va tibbiyotda ishlatiladigan 10% ammiak eritmasi ammiak deb ataladi. Ammiakning suvli eritmasida zaif birikma hosil bo'ladi - ammiak gidrat NH 3 H 2 O.

Guruch. 129.
"Ammiak favvorasi" (ammiakni suvda eritish)

Agar siz ammiak eritmasiga bir necha tomchi fenolftalein qo'shsangiz, eritma ishqoriy muhitni ko'rsatuvchi qip-qizil rangga aylanadi. Ammiakning suvli eritmalarining ishqoriy reaktsiyasi gidroksid ionlari OH - mavjudligi bilan izohlanadi:

Agar fenolftalein bilan bo'yalgan ammiak eritmasi qizdirilsa, rang yo'qoladi (nima uchun?).

Laboratoriya tajribasi No 30
Ammiakning xossalarini o'rganish

Ammiak kislotalar bilan reaksiyaga kirishib ammoniy tuzlarini hosil qiladi. Bunday o'zaro ta'sirni quyidagi tajribada kuzatish mumkin: ammiak eritmasi bilan namlangan shisha tayoqchani yoki shishani boshqa tayoqqa yoki xlorid kislota bilan namlangan stakanga olib keling - qalin oq tutun paydo bo'ladi (130-rasm):

Guruch. 130.
"Olovsiz tutun"

Shunday qilib, olovsiz tutun bo'lmaydi, degan gapdan keyin ishoning.

Ammiakning suvli eritmasi ham, ammoniy tuzlari ham maxsus ion - ammoniy kationi NH + 4 ni o'z ichiga oladi, bu metall kationi rolini o'ynaydi. Ammoniy ioni erkin (yakka) elektron juftiga ega bo'lgan azot atomi va kislota yoki suv molekulalaridan ammiakga o'tadigan vodorod kationi o'rtasida kovalent bog'lanish hosil bo'lishi natijasida hosil bo'ladi:

Ammoniy ioni hosil bo'lganda, erkin elektron juftining donori ammiakdagi azot atomi, akseptor esa kislota yoki suvning vodorod kationidir.

Agar siz undagi azot atomlarining oksidlanish darajasiga e'tibor qaratsangiz, ammiakning yana bir kimyoviy xususiyatini o'zingiz taxmin qilishingiz mumkin, ya'ni -3. Albatta, ammiak eng kuchli qaytaruvchi vositadir, ya'ni uning azot atomlari faqat elektronlardan voz kechishi mumkin, lekin ularni qabul qilmaydi. Shunday qilib, ammiak erkin azotgacha oksidlanishi mumkin (katalizator ishtirokisiz):

4NH 3 + 3O 2 = 2N 2 + 6H 2 O,

yoki azot oksidi (II) ga (katalizator ishtirokida):

Sanoatda ammiak azot va vodoroddan sintez yoʻli bilan olinadi (131-rasm).

Guruch. 131.
Sanoat o'rnatish (a) va ammiakni sanoat ishlab chiqarish sxemasi (b)

Laboratoriyada ammiak so'ndirilgan ohak Ca(OH) 2 ammiak tuzlari, ko'pincha ammoniy xlorid ta'sirida olinadi:

Gaz teskari aylantirilgan idishga yig'iladi va hidi yoki ho'l qizil lakmus qog'ozining ko'kligi yoki xlorid kislotasi bilan namlangan tayoq kiritilganda oq tutun paydo bo'lishi bilan tan olinadi.

Ammiak va uning tuzlari sanoat va texnikada, qishloq xoʻjaligida va kundalik hayotda keng qoʻllaniladi. Ularning asosiy qo'llanilishi sohalari 132-rasmda ko'rsatilgan.

Guruch. 132.
Ammiak va ammoniy tuzlarini qo'llash:
1.2 - sovutish moslamalarida; 3 - mineral o'g'itlar ishlab chiqarish; 4 - nitrat kislota ishlab chiqarish; 5 - lehimlash uchun; 6 - portlovchi moddalar ishlab chiqarish; 7 - tibbiyotda va kundalik hayotda (ammiak)

Yangi so'zlar va tushunchalar

1. Ammiak molekulasining tuzilishi.
2. Vodorod aloqasi.
3. Ammiakning xossalari: suv, kislotalar va kislorod bilan o'zaro ta'siri.
4. Ammoniy ionini hosil qilishning donor-akseptor mexanizmi.
5. Ammiakni qabul qilish, yig'ish va tanib olish.

TA'RIF

Ammiak- vodorod nitridi.

Formula - NH 3. Molyar massa - 17 g / mol.

Ammiakning fizik xossalari

Ammiak (NH 3) o'tkir hidli rangsiz gaz ("ammiak" hidi), havodan engilroq, suvda yaxshi eriydi (bir hajm suv 700 hajmgacha ammiakni eritadi). Konsentrlangan ammiak eritmasi 25% (massa) ammiakni o'z ichiga oladi va 0,91 g / sm 3 zichlikka ega.

Ammiak molekulasidagi atomlar orasidagi bog'lanishlar kovalentdir. AB 3 molekulasining umumiy ko'rinishi. Azot atomining barcha valent orbitallari gibridlanishga kiradi, shuning uchun ammiak molekulasining gibridlanish turi sp 3 dir. Ammiak AB 3 E tipidagi geometrik tuzilishga ega - trigonal piramida (1-rasm).

Guruch. 1. Ammiak molekulasining tuzilishi.

Ammiakning kimyoviy xossalari

Kimyoviy jihatdan ammiak juda faol: u ko'plab moddalar bilan reaksiyaga kirishadi. Ammiakdagi azotning oksidlanish darajasi "-3" minimal, shuning uchun ammiak faqat qaytaruvchi xususiyatga ega.

Ammiakni galogenlar, og'ir metallar oksidi va kislorod bilan qizdirganda azot hosil bo'ladi:

2NH 3 + 3Br 2 = N 2 + 6HBr

2NH 3 + 3CuO = 3Cu + N 2 + 3H 2 O

4NH 3 +3O 2 = 2N 2 + 6H 2 O

Katalizator ishtirokida ammiak azot oksidi (II) ga oksidlanishi mumkin:

4NH 3 + 5O 2 = 4NO + 6H 2 O (katalizator - platina)

VI va VII guruhdagi metall bo'lmagan vodorod birikmalaridan farqli o'laroq, ammiak kislotali xususiyatni ko'rsatmaydi. Biroq, uning molekulasidagi vodorod atomlari hali ham metall atomlari bilan almashtirilishi mumkin. Vodorod butunlay metall bilan almashtirilganda, nitridlar deb ataladigan birikmalar hosil bo'ladi, ularni azotning metall bilan yuqori haroratda bevosita o'zaro ta'sirida ham olish mumkin.

Ammiakning asosiy xossalari azot atomida yolg‘iz juft elektronlar mavjudligi bilan bog‘liq. Ammiakning suvdagi eritmasi ishqoriydir:

NH 3 + H 2 O ↔ NH 4 OH ↔ NH 4 + + OH —

Ammiak kislotalar bilan o'zaro ta'sirlashganda ammoniy tuzlari hosil bo'ladi, ular qizdirilganda parchalanadi:

NH 3 + HCl = NH 4 Cl

NH 4 Cl = NH 3 + HCl (qizdirilganda)

Ammiak ishlab chiqarish

Ammiak ishlab chiqarishning sanoat va laboratoriya usullari mavjud. Laboratoriyada ammiak ammoniy tuzlari eritmalariga ishqorlar ta'sirida qizdirilganda olinadi:

NH 4 Cl + KOH = NH 3 + KCl + H 2 O

NH 4 + + OH - = NH 3 + H 2 O

Ammoniy ionlari uchun bu reaksiya sifatli hisoblanadi.

Ammiakni qo'llash

Ammiak ishlab chiqarish butun dunyoda eng muhim texnologik jarayonlardan biridir. Dunyoda har yili 100 million tonnaga yaqin ammiak ishlab chiqariladi. Ammiak suyuq holatda yoki 25% suvli eritma - ammiakli suv shaklida chiqariladi. Ammiakdan foydalanishning asosiy yo'nalishlari nitrat kislota (keyinchalik azot o'z ichiga olgan mineral o'g'itlar ishlab chiqarish), ammoniy tuzlari, karbamid, geksamin, sintetik tolalar (neylon va neylon) ishlab chiqarishdir. Ammiak sanoat sovutgich qurilmalarida sovutgich sifatida va paxta, jun va ipakni tozalash va bo'yashda oqartiruvchi vosita sifatida ishlatiladi.

Muammoni hal qilishga misollar

MISOL 1

Mashq qilish	5 t ammiakli selitra olish uchun ammiakning massasi va hajmi qancha bo'lishi kerak?
Yechim	Ammiak va nitrat kislotadan ammiakli selitra hosil qilish reaksiyasi tenglamasini yozamiz: NH 3 + HNO 3 = NH 4 NO 3 Reaksiya tenglamasiga ko'ra ammiakli selitra moddasining miqdori 1 mol - v(NH 4 NO 3) = 1 mol ga teng. Keyin ammiakli selitraning massasi reaksiya tenglamasidan hisoblanadi: m(NH 4 NO 3) = v (NH 4 NO 3) × M (NH 4 NO 3); m (NH 4 NO 3) = 1×80 = 80 t Reaksiya tenglamasiga ko'ra ammiak moddasining miqdori ham 1 mol - v(NH 3) = 1 mol ga teng. Keyin ammiakning massasi tenglama bilan hisoblanadi: m (NH 3) = v (NH 3) × M (NH 3); m (NH 3) = 1 × 17 = 17 t Proportsiya tuzamiz va ammiakning massasini topamiz (amaliy): x g NH 3 – 5 t NH 4 NO 3 17 t NH 3 – 80 t NH 4 NO 3 x = 17×5/80 = 1,06 m (NH 3) = 1,06 t Ammiak hajmini topish uchun shunga o'xshash nisbatni yaratamiz: 1,06 g NH 3 – x l NH 3 17 t NH 3 – 22,4×10 3 m 3 NH 3 x = 22,4×10 3 ×1,06 /17 = 1,4×10 3 V(NH 3) = 1,4 × 10 3 m 3
Javob	Ammiak massasi - 1,06 t, ammiak hajmi - 1,4×10 m

E.N.Frenkel

Kimyo darslik

Kimyoni bilmagan, lekin o'rganmoqchi va tushunmoqchi bo'lganlar uchun qo'llanma

I qism. Umumiy kimyo elementlari
(birinchi qiyinchilik darajasi)

Davomi. Qarang No 13, 18, 23/2007;
6/2008

4-bob. Kimyoviy bog‘lanish tushunchasi

Ushbu qo'llanmaning oldingi boblarida materiya molekulalardan, molekulalar esa atomlardan iborat ekanligi muhokama qilingan. Hech o'ylab ko'rganmisiz: nima uchun molekulani tashkil etuvchi atomlar turli yo'nalishlarda uchib ketmaydi?

Molekuladagi atomlarni nima ushlab turadi? Ularni ushlab turadi .

kimyoviy bog'lanish Kimyoviy bog'lanishning mohiyatini tushunish uchun oddiy fizik tajribani eslash kifoya..

Iplarda yonma-yon osilgan ikkita to'p bir-biriga hech qanday "reaktsiya" qilmaydi. Ammo bitta to'pga musbat zaryad, ikkinchisiga esa manfiy zaryad bersangiz, ular bir-birini o'ziga tortadi.

Bu atomlarni bir-biriga tortuvchi kuch emasmi? Darhaqiqat, tadqiqotlar shuni ko'rsatdi

kimyoviy bog'lanish tabiatan elektrdir Neytral atomlardagi zaryadlar qayerdan kelib chiqadi? Maqola "Imtihon" yagona davlat imtihoniga tayyorgarlik ko'rish bo'yicha onlayn kurs ko'magida nashr etilgan. Saytda siz Yagona davlat imtihoniga mustaqil tayyorgarlik ko'rish uchun barcha kerakli materiallarni topasiz - har bir foydalanuvchi uchun o'ziga xos tayyorgarlik rejasini tuzish, har bir mavzu, nazariya va vazifalar bo'yicha taraqqiyotni kuzatish. Barcha vazifalar so'nggi o'zgartirish va qo'shimchalarga mos keladi. Shuningdek, Yagona davlat imtihonining yozma qismidan ball olish va ishni baholash mezonlari bo'yicha tahlil qilish uchun ekspertlarga topshiriqlarni yuborish mumkin. Tajriba to'plash, darajalarni to'ldirish, bonuslar va mukofotlarni olish, Yagona Davlat imtihon arenasida do'stlar bilan musobaqalar bilan kvestlar ko'rinishidagi vazifalar. Tayyorgarlikni boshlash uchun havolaga o'ting: https://examer.ru.

Atomlarning tuzilishini tavsiflashda, barcha atomlar, asil gaz atomlari bundan mustasno, elektron olish yoki berishga moyilligi ko'rsatilgan. Sababi barqaror sakkiz elektronli tashqi sathning shakllanishi (asli gazlar kabi). Elektronlarni qabul qilish yoki berishda elektr zaryadlari paydo bo'ladi va natijada zarralar orasidagi elektrostatik o'zaro ta'sir. Bu shunday paydo bo'ladi

ionli bog'lanish

, ya'ni.

ionlar orasidagi bog'lanish.

Ionlar - elektronlarni qabul qilish yoki yo'qotish natijasida hosil bo'lgan barqaror zaryadlangan zarralar.

Masalan, faol metall atomi va faol nometal reaksiyada ishtirok etadi:

Shunday qilib, bu jarayonda barqaror zarracha hosil bo'ldi (tashqi sathida 8 elektron), u zaryadga ega, chunki natriy atomining yadrosi hali ham +11 zaryadga ega, qolgan elektronlar esa -10 umumiy zaryadga ega. Shuning uchun natriy ionining zaryadi +1 ga teng. Ushbu jarayonning qisqacha yozuvi quyidagicha ko'rinadi:

Oltingugurt atomi bilan nima sodir bo'ladi? Bu atom tashqi sath tugaguncha elektronlarni qabul qiladi:

Oddiy hisob-kitob shuni ko'rsatadiki, bu zarracha zaryadga ega:

Qarama-qarshi zaryadlangan ionlar bir-birini tortadi, natijada ionli aloqa va "ion molekulasi" paydo bo'ladi:

Ionlarni hosil qilishning boshqa usullari ham bor, ular 6-bobda muhokama qilinadi.

Rasmiy ravishda, natriy sulfidi aynan shu molekulyar tarkibga ega, garchi ionlardan tashkil topgan modda taxminan quyidagi tuzilishga ega (1-rasm):

Shunday qilib, ionlardan tashkil topgan moddalar alohida molekulalarni o'z ichiga olmaydi! Bunday holda, biz faqat shartli "ion molekulasi" haqida gapirishimiz mumkin.

Vazifa 4.1. Atomlar o'rtasida ion bog'lanish paydo bo'lganda elektronlar qanday o'tishini ko'rsating:

a) kaltsiy va xlor;

b) alyuminiy va kislorod.

UNDA OLING! Metall atomi tashqi elektronlarni beradi; Metall bo'lmagan atom etishmayotgan elektronlarni oladi.

Xulosa. Yuqorida tavsiflangan mexanizmga ko'ra, faol metallar va faol nometallar atomlari o'rtasida ion bog'lanish hosil bo'ladi.

Tadqiqotlar shuni ko'rsatadiki, elektronlarning bir atomdan ikkinchisiga to'liq o'tishi har doim ham sodir bo'lmaydi. Ko'pincha kimyoviy bog'lanish elektronlar berish va qabul qilish yo'li bilan emas, balki umumiy elektron juftlarning hosil bo'lishi natijasida hosil bo'ladi*. Bu ulanish deyiladi kovalent .

Kovalent bog'lanish umumiy elektron juftlarining shakllanishi tufayli yuzaga keladi. Ushbu turdagi bog'lanish, masalan, metall bo'lmagan atomlar o'rtasida hosil bo'ladi. Shunday qilib, ma'lumki, azot molekulasi ikkita atomdan iborat - N 2.

Ushbu atomlar o'rtasida kovalent bog'lanish qanday paydo bo'ladi? Bu savolga javob berish uchun azot atomining tuzilishini ko'rib chiqish kerak:

Savol. Tashqi sath tugagunga qadar qancha elektron yetishmayapti?

JAVOB: Uchta elektron yetishmayapti. Shuning uchun, tashqi darajadagi har bir elektronni nuqta bilan belgilab, biz quyidagilarni olamiz:

Javob: Gap shundaki, biz umumiy juft elektronlar hosil bo‘lishini ko‘rsatmoqchimiz. Juftlik ikkita elektrondir. Bunday juftlik, xususan, har bir atom juftlik hosil qilish uchun bitta elektronni ta'minlasa sodir bo'ladi. Azot atomi tashqi darajasini to'ldirish uchun uchta elektron kam.

Bu kelajakdagi juftlarni hosil qilish uchun u uchta yagona elektronni "tayyorlashi" kerakligini anglatadi (2-rasm). Qabul qilingan molekulaning elektron formulasi

azot, bu har bir azot atomida hozirda sakkizta elektron borligini ko'rsatadi (ulardan oltitasi ovalda aylana va 2 ta elektron); atomlar orasida (doiralarning kesishmasi) uchta umumiy elektron juftlari paydo bo'ldi. Har bir elektron juftlik bitta kovalent bog'lanishga to'g'ri keladi.

Qancha kovalent bog'lanish hosil bo'lgan? Uch. Biz har bir bog'lanishni (har bir umumiy elektron juftligini) chiziqcha (valentlik zarbasi) yordamida ko'rsatamiz:

Biroq, bu formulalarning barchasi savolga javob bermaydi: kovalent bog'lanish hosil bo'lganda atomlarni nima bog'laydi? Elektron formula shuni ko'rsatadiki, atomlar orasida umumiy elektron juftligi joylashgan. Kosmosning bu hududida ortiqcha manfiy zaryad paydo bo'ladi. Va atomlarning yadrolari, ma'lumki, musbat zaryadga ega. Shunday qilib, ikkala atomning yadrolari umumiy elektron juftlari (aniqrog'i, elektron bulutlarning kesishishi) tufayli paydo bo'lgan umumiy manfiy zaryadga tortiladi (3-rasm).

Turli atomlar o'rtasida bunday bog'lanish paydo bo'lishi mumkinmi? Balki. Azot atomi vodorod atomlari bilan o'zaro ta'sir qilsin:
Vodorod atomining tuzilishi atomning bitta elektronga ega ekanligini ko'rsatadi. Azot atomi "istagan narsasini olishi" uchun bu atomlardan nechtasini olish kerak - uchta elektron? Shubhasiz, uchta vodorod atomi

(4-rasm):

Shaklda xoch. 4 vodorod atomining elektronlarini bildiradi. Ammiak molekulasining elektron formulasi shuni ko'rsatadiki, azot atomida hozir sakkizta elektron mavjud va har bir vodorod atomida endi ikkita elektron mavjud (va birinchi energiya darajasida ko'proq bo'lishi mumkin emas).

Grafik formula shuni ko'rsatadiki, azot atomi uchta valentlikka ega (uchta chiziq yoki uchta valentlik zarbasi) va har bir vodorod atomi bir valentlikka ega (bir chiziq). Ikkala N 2 va NH 3 molekulalari bir xil azot atomini o'z ichiga olsa ham, atomlar orasidagi kimyoviy bog'lanishlar bir-biridan farq qiladi. N2 azot molekulasida kimyoviy bog'lar hosil bo'ladi bir xil atomlar .

Ammiak NH 3 molekulasida kimyoviy bog' hosil bo'ladi turli atomlar. Shuning uchun atomlardan biri (bu holda azot atomi) elektronlarning umumiy juftligini kuchliroq tortadi. Umumiy elektron juftlari azot atomi tomon siljiydi va unda kichik manfiy zaryad paydo bo'ladi va vodorod atomida musbat elektr qutblari paydo bo'ladi - bog'lanish. qutbli (5-rasm).

Kovalent aloqalar yordamida qurilgan moddalarning aksariyati alohida molekulalardan iborat (6-rasm).

Rasmdan. 6-rasmda atomlar o'rtasida kimyoviy bog'lanish mavjudligi ko'rsatilgan, ammo molekulalar o'rtasida ular yo'q yoki ahamiyatsiz.

Kimyoviy bog'lanish turi moddaning xossalariga va eritmalardagi harakatiga ta'sir qiladi. Shunday qilib, zarralar orasidagi tortishish qanchalik katta bo'lsa, ularni bir-biridan yirtib tashlash shunchalik qiyin bo'ladi va qattiq jismni gaz yoki suyuq holatga aylantirish shunchalik qiyin bo'ladi. Quyidagi diagrammada qaysi zarralar ko'proq o'zaro ta'sir kuchlariga ega ekanligini va qanday kimyoviy bog'lanish hosil bo'lishini aniqlashga harakat qiling (7-rasm).

Agar siz bobni diqqat bilan o'qib chiqsangiz, javobingiz quyidagicha bo'ladi: zarralar orasidagi maksimal o'zaro ta'sir I (ionli bog'lanish) holatida sodir bo'ladi. Shuning uchun bunday moddalarning barchasi qattiqdir. Zaryadlanmagan zarralar orasidagi eng kam o'zaro ta'sir (III holat - qutbsiz kovalent bog'lanish). Bunday moddalar ko'pincha gazlardir.

Vazifa 4.2. Moddalardagi atomlar o'rtasida qanday kimyoviy bog'lanish borligini aniqlang: NaCl, HCl, Cl 2, AlCl 3, H 2 O. Tushuntirishlar bering.

4.3-topshiriq. Kovalent bog'lanish mavjudligini aniqlagan 4.2-topshiriq bo'yicha ushbu moddalar uchun elektron va grafik formulalarni tuzing. Ion bog'lanish uchun elektron uzatish diagrammalarini chizing.

5-bob. Yechimlar

Yer yuzida yechimlarni ko'rmagan odam yo'q. Bu nima?

Eritma ikki yoki undan ortiq komponentlarning (komponentlar yoki moddalar) bir hil aralashmasidir.

Bir hil aralashma nima? Aralashmaning bir xilligi uning tarkibidagi moddalar o'rtasida bo'lishini nazarda tutadi yo'qolgan interfeys.

Bunday holda, hech bo'lmaganda vizual ravishda, ma'lum bir aralashmani hosil qilgan qancha moddalarni aniqlash mumkin emas. Misol uchun, stakandagi musluk suviga qarab, suv molekulalaridan tashqari, o'nlab yaxshi ionlar va molekulalarni (O 2, CO 2, Ca 2+ va boshqalar) o'z ichiga olishini tasavvur qilish qiyin. Va hech qanday mikroskop bu zarralarni ko'rishga yordam bermaydi. Ammo interfeysning yo'qligi bir xillikning yagona belgisi emas.. Shuning uchun, eritmani olish uchun uni hosil qiluvchi komponentlarni (moddalarni) yaxshilab aralashtirish kerak.

Yechimlar turli xil yig'ilish holatlariga ega bo'lishi mumkin:

Gazli eritmalar (masalan, havo - O 2, N 2, CO 2, Ar gazlari aralashmasi);

Suyuq eritmalar (masalan, odekolon, sirop, sho'r);

Qattiq eritmalar (masalan, qotishmalar).

Eritma hosil qiluvchi moddalardan biri deyiladi hal qiluvchi. Erituvchi eritma bilan bir xil agregatsiya holatiga ega. Shunday qilib, suyuq eritmalar uchun bu suyuqlik: suv, moy, benzin va boshqalar. Ko'pincha amalda suvli eritmalar qo'llaniladi. Ular qo'shimcha muhokama qilinadi (agar tegishli rezervatsiya qilinmasa).

Turli moddalar suvda eriganda nima bo'ladi? Nima uchun ba'zi moddalar suvda yaxshi eriydi, boshqalari esa yomon eriydi? Eruvchanlikni nima aniqlaydi - moddaning suvda erishi qobiliyati?

Tasavvur qilaylik, bir bo'lak shakar bir stakan iliq suvga solingan. U o‘sha yerda yotib, kichrayib,... g‘oyib bo‘ldi. Qayerda? Moddaning (uning massasi, energiyasi) saqlanish qonuni haqiqatan ham buzilganmi?

Yo'q. Olingan eritmadan bir qultum oling va siz suvning shirin ekanligiga va shakar yo'qolmaganiga amin bo'lasiz. Lekin nega u ko'rinmaydi? Gap shundaki, eritma paytida moddaning maydalanishi (maydalanishi) sodir bo'ladi. Bunday holda, shakarning bir bo'lagi molekulalarga bo'lingan, ammo biz ularni ko'ra olmaymiz. Ha, lekin nima uchun stolda yotgan shakar molekulalarga bo'linmaydi? Nima uchun suvga botirilgan margarin bo'lagi ham yo'qolmaydi? Ammo eruvchan moddaning parchalanishi erituvchi, masalan, suv ta'sirida sodir bo'lgani uchun. Ammo erituvchi kristallni, ya'ni qattiq moddani molekulalarga "tortib olishi" mumkin bo'ladi, agar u bu zarralarni "ushlay" olsa..

Boshqacha qilib aytganda, modda eriganda bo'lishi kerak modda va erituvchi o'rtasidagi o'zaro ta'sir.

Bunday shovqin qachon mumkin? Faqat moddalarning tuzilishi (eruvchi va erituvchi) o'xshash bo'lgan taqdirdagina. Alkimyogarlarning qoidasi uzoq vaqtdan beri ma'lum: "o'xshash eriydi". Bizning misollarimizda shakar molekulalari qutblidir va ular bilan qutbli suv molekulalari o'rtasida ma'lum o'zaro ta'sir kuchlari mavjud. Polar bo'lmagan yog 'molekulalari va qutbli suv molekulalari o'rtasida bunday kuchlar mavjud emas. Shuning uchun yog'lar suvda erimaydi. Shunday qilib, eruvchanlik erigan va erituvchining tabiatiga bog'liq

Bunday birikmalar alohida moddalar sifatida mavjud: asoslar, kislorod o'z ichiga olgan kislotalar. Tabiiyki, bu birikmalarning hosil bo'lishi jarayonida kuchli kimyoviy bog'lanishlar paydo bo'ladi va issiqlik chiqariladi. Demak, CaO (tez ohak) suvda eritilsa, shunchalik issiqlik ajralib chiqadiki, aralashma qaynaydi.

Lekin nima uchun shakar yoki tuz suvda eritilsa, hosil bo'lgan eritma qizib ketmaydi? Birinchidan, barcha gidratlar sulfat kislota yoki kaltsiy gidroksid kabi kuchli emas. Tuzlarning gidratlari mavjud(kristalgidratlar)

, qizdirilganda oson parchalanadi:

Ikkinchidan, eritish paytida, yuqorida aytib o'tilganidek, maydalash jarayoni sodir bo'ladi. Va bu energiya sarflaydi va issiqlikni yutadi.

Ikkala jarayon bir vaqtning o'zida sodir bo'lganligi sababli, qaysi jarayon ustun bo'lishiga qarab, eritma qizishi yoki sovishi mumkin. Vazifa 5.1.

Har bir holatda qaysi jarayon - maydalash yoki hidratsiya ustunligini aniqlang:

a) sulfat kislotani suvda eritganda, agar eritma qizdirilsa;

b) ammoniy nitrat suvda eritilganda, agar eritma sovigan bo'lsa;

v) osh tuzi suvda eritilganda, agar eritmaning harorati deyarli o'zgarmasa. Eritmaning harorati erish jarayonida o'zgarganligi sababli, buni taxmin qilish tabiiydir eruvchanligi haroratga bog'liq

. Haqiqatan ham, ko'pchilik qattiq moddalarning eruvchanligi isitish bilan ortadi. Gazlarning eruvchanligi qizdirilganda kamayadi. Shuning uchun qattiq moddalar odatda iliq yoki issiq suvda eritiladi, gazlangan ichimliklar esa sovuq holda saqlanadi. Eruvchanlik(eritish qobiliyati) moddalar moddaning silliqlashiga yoki aralashtirish intensivligiga bog'liq emas. Ammo haroratni oshirish, moddani maydalash, tayyor eritmani aralashtirish orqali siz eritma jarayonini tezlashtirishingiz mumkin. Eritmani olish shartlarini o'zgartirib, turli tarkibli eritmalarni olish mumkin. Tabiiyki, chegara mavjud bo'lib, unga erishilganda moddaning suvda erimasligini aniqlash oson. Ushbu yechim deyiladi boy

Shunday qilib, agar eritmada erituvchiga nisbatan erigan modda ko'p bo'lsa, u konsentrlangan, oz miqdorda erigan bo'lsa, suyultirilgan deyiladi. Ko'pincha uning xususiyatlari va shuning uchun uni qo'llash eritmaning tarkibiga bog'liq.

Shunday qilib, xushbo'y hid sifatida sirka kislotasining suyultirilgan eritmasi (stol sirkasi) ishlatiladi va bu kislotaning konsentrlangan eritmasi (og'iz orqali qabul qilinganda sirka mohiyati) halokatli kuyishga olib kelishi mumkin.

Eritmalarning miqdoriy tarkibini aks ettirish uchun qiymat chaqiriladi erigan moddaning massa ulushi :

Qayerda m(v-va) – eritmadagi erigan moddaning massasi; m(eritma) - erigan va erituvchini o'z ichiga olgan eritmaning umumiy massasi.

Shunday qilib, agar 100 g sirka tarkibida 6 g sirka kislotasi bo'lsa, unda biz sirka kislotasining 6% eritmasi haqida gapiramiz (bu stol sirkasi). Erigan moddaning massa ulushi tushunchasidan foydalangan holda masalalarni yechish usullari 8-bobda muhokama qilinadi.

5-bob uchun xulosalar. Eritmalar - kamida ikkita moddadan tashkil topgan bir hil aralashmalar, ulardan biri erituvchi, ikkinchisi erigan moddadir. Eritilganda bu modda erituvchi bilan o'zaro ta'sir qiladi, buning natijasida erigan modda eziladi. Eritma tarkibi eritmadagi erigan moddaning massa ulushi yordamida ifodalanadi.

* Bu elektron juftliklar elektron bulutlar kesishgan joyda paydo bo'ladi.

Davom etish uchun

Iltimos, kimyoni hal qilishga yordam bering. NH3, CaCl2, Al2O3, BaS... molekulalaridagi bog'lanish turini ko'rsating va eng yaxshi javobni oldi.

Olga Lyabinaning javobi[guru]
1) NH3 bog'lanish turi kov. qutbli. Bog' hosil bo'lishida uchta juftlashtirilmagan azot va bitta vodorod elektroni ishtirok etadi. Pi bog'lari yo'q. sp3 gibridlanishi. Molekulaning shakli piramidaldir (bitta orbital gibridlanishda qatnashmaydi, tetraedr piramidaga aylanadi)
CaCl2 bog'lanish turi iondir. Bog'lanish s orbitalidagi ikkita kaltsiy elektronini o'z ichiga oladi, ular ikkita xlor atomini qabul qiladi va ularning uchinchi darajasini tugatadi. pi bog'lari yo'q, gibridlanish turi sp. ular kosmosda 180 daraja burchak ostida joylashgan
Al2O3 bog'lanish turi iondir. Bog'ning hosil bo'lishida alyuminiyning s va p orbitallaridan uchta elektron ishtirok etadi, kislorod qabul qiladi va uning ikkinchi darajasini tugatadi. O=Al-O-Al=O. Kislorod va alyuminiy o'rtasida pi bog'lari mavjud. sp gibridlanish turi katta ehtimol bilan.
BaS bog'lanish turi iondir. bariyning ikkita elektroni oltingugurt tomonidan qabul qilinadi. Ba=S - bitta pi bog'lanish. gibridlanish sp. Yassi molekula.
2) AgNO3
kumush katodda kamayadi
K Ag+ + e = Ag
suv anodda oksidlanadi
A 2H2O - 4e = O2 + 4H+
Faraday qonuniga ko'ra (nima bo'lishidan qat'iy nazar...) katodda ajralib chiqadigan moddaning massasi (hajmi) eritma orqali o'tadigan elektr miqdoriga proportsionaldir.
m (Ag) = Me / zF * I * t = 32,23 g
V(O2) = Ve/F *I*t = 1,67 l

Kimdan javob 2 ta javob[guru]

Salom! Bu yerda sizning savolingizga javoblar bilan mavzular tanlovi: Iltimos, menga kimyoni hal qilishga yordam bering. NH3, CaCl2, Al2O3, BaS... molekulalaridagi bog'lanish turini ko'rsating.