Principalele tipuri de legături chimice. Chimie

4. Natura și tipurile legătură chimică. legătură covalentă

4.6. Caracteristicile unei legături covalente

Cele mai importante caracteristici ale unei legături covalente sunt: lungimea l, energia E, directivitate, saturația, polaritatea.

Lungimea legăturii chimice este distanța dintre nucleele atomilor legați chimic. Cu cât lungimea legăturii este mai mare, cu atât razele atomilor care interacționează sunt mai mari. În plus, lungimea legăturii depinde de multiplicitatea acesteia: într-o serie de molecule de același tip, legătura simplă are cea mai lungă legătură, iar legătura triplă are cea mai scurtă. Valorile lungimilor legăturilor chimice variază între 0,1–0,3 nm (1 nm = 10 -9 m).

Sub energie de legătură chimică se înțelege energia care este eliberată în timpul formării sale (sau cheltuită pentru a rupe legătura). Energia de legare este măsurată în kilojuli pe mol. Energia de legătură este o măsură a puterii sale: cu cât energia de legătură este mai mare, cu atât legătura este mai puternică.

Energia de legătură depinde de:

asupra multiplicității (în serie crește energia legăturii simple, duble, triple);
lungimi (cu cât legătura este mai lungă, cu atât se suprapun mai puține AO, cu atât este mai slabă);
metoda de suprapunere AO (după cum sa menționat deja, legăturile σ sunt mai puternice decât legăturile π);
Polaritate: De regulă, mai multe legături polare sunt mai puternice.

Exemplul 4.3. Specificați formula moleculei cu cea mai puternică legătură carbon-oxigen:

Soluţie. Să descriem formulele structurale ale acestor molecule:

Cea mai puternică legătură carbon-oxigen se află în compoziția moleculei de CO, deoarece în acest caz este triplă.

Răspuns: 2).

Energia legăturilor covalente este de aproximativ 100-1000 kJ/mol. Cele mai puternice legături triple sunt în molecule de N2 (940 kJ/mol) și CO (1076 kJ/mol).

Odată cu creșterea multiplicității legăturii, lungimea acesteia scade, iar energia crește

Saturarea unei legături chimiceînseamnă că capacitatea unui atom dat de a forma legături covalente nu este nelimitată, ci este limitată la un număr maxim bine definit. De exemplu, un atom de hidrogen poate forma o singură legătură covalentă, iar un atom de carbon poate forma maximum patru. legaturi covalente.

Saturația unei legături covalente se datorează unui număr limitat de electroni de valență (mai precis, capacități de valență limitate, având în vedere formarea legăturilor de către mecanismul donor-acceptor) pentru un anumit atom (există un astfel de electron într-un atom de hidrogen, și patru într-un atom de carbon).

Orientarea legăturilor covalenteînseamnă că fiecare moleculă are o anumită structură spațială (geometrie, stereochimie). Geometria unei molecule este determinată de valorile unghiurilor de legătură, adică unghiurile dintre liniile imaginare care trec prin nucleele atomilor. Fiecare moleculă are propria sa structură, deoarece interacțiunea AO, având o anumită formă și orientare reciprocă, se realizează nu în mod arbitrar, ci în direcția suprapunerii lor maxime. Este ușor de explicat forma unghiulară a moleculei de H 2 Se (s -AO a atomului de H se suprapun cu 4p -AO a atomului de Se direcționat la un unghi de 90 ° unul față de celălalt) și structura piramidală a fosfinei. Molecula PH 3 (s -AO a atomului de H se suprapune cu 3p -AO a atomului P situat de-a lungul axelor x, y, z):

În tabel. 4.1 sunt date caracteristici structurale(configurație spațială, tip de legături, polaritate) a unor molecule și ioni, precum și a unor substanțe.

Tabelul 4.1

Structura unor molecule, ioni și substanțe

Formula (nume)	Configurație spațială	Caracteristicile legăturilor, structura moleculelor
H2O (apă)		Molecula are o structură unghiulară (α = 105°), polară (dipol), 2σ-legături prin mecanismul de schimb
NH3 (amoniac)		Molecula are o structură piramidală (α = 107°), polară (dipol), legături 3σ prin mecanismul de schimb
CO 2 (monoxid de carbon (IV))		Molecula are o structură liniară 1 (α = 180°), nepolară, 4 legături (2σ + 2π) prin mecanismul de schimb
CH 4 (metan)		Molecula are o structură tetraedrică 2 (α = 109°), nepolară, legături 4σ prin mecanismul de schimb
H 2 O 2 (peroxid de hidrogen)		Molecula este polară, 3 legături σ prin mecanismul de schimb, 2 dintre ele sunt polare (legături Н–О)
P 4 (fosfor alb)		Structură tetraedrică (α = 60°), moleculă nepolară, 6 legături σ prin mecanism de schimb
S 8 (sulf rombic și monoclinic)		Structură sub formă de „coroană”, moleculă nepolară, 8 legături σ prin mecanismul de schimb
N2H4 (hidrazină)		Molecula este polară, 5 legături σ, 4 dintre ele sunt polare (toate prin mecanismul de schimb)
NH2OH (hidroxilamină)		Molecula este polară. 4 legături σ (toate prin mecanism de schimb)
CS 2 (disulfură de carbon)		Molecula are o structură liniară (α = 180°), nepolară, 4 legături (2σ + 2π), toate prin mecanismul de schimb
COF 2		Molecula este triunghiulară (nucleele tuturor atomilor sunt în același plan), polară, 4 legături (3σ + 1π), toate prin mecanismul de schimb
SO2 (oxid de sulf(IV))		Molecula are o structură unghiulară (α = 120°), polară, 4 legături (2σ + 2π), toate prin mecanismul de schimb
SO 3 (oxid de sulf (VI))		Molecula are forma unui triunghi (α = 120°), toți atomii se află în același plan 4 , nepolar, 6 legături (3σ + 3π), toate prin mecanismul de schimb
HCN (cianura de hidrogen)		Molecula are o structură liniară (α = 180°), polară, 4 legături (2σ + 2π), toate prin mecanismul de schimb
H3O+ (ion de hidroniu)		Ionul are o structură piramidală (cum ar fi NH 3), α \u003d 107 °, 3 legături σ: una conform donor-acceptor, două - conform mecanismului de schimb
NH 4 + (ion de amoniu)		Ionul are o structură tetraedrică (α = 109°), 4 legături σ: una conform donor-acceptor, trei - conform mecanismului de schimb
C6H6 (benzen)		Unghiul de legătură α este de 120°. Moleculă nepolară
SiC (carborundum)		Aranjamentul tetraedric al atomilor în spațiul 5 (unghi de legătură 109°)
Grafit		În grafit, lungimea legăturii C-C este de 0,142 nm, unghiul de legătură este de 120°
Carabină		Unghi de legătură 180°, lungimea legăturii carbon - carbon 0,120 nm

Note: 1. Moleculele BeH 2 , BeCl 2 , BeF 2 au o structură liniară. 2. Moleculele SiH 4 , CCl 4 , CF 4 , CBr 4 au o structură similară. 3. Molecula de COCl 2 are o structură similară. 4. Structura plan-triunghiulară are molecule BH 3 , BF 3 , BCl 3 . 5. Același aranjament spațial al atomilor de siliciu și diamant (lungimea legăturii C–C în diamant este de 0,154 nm).

Exemplul 4.4. Desenați formula electronică a moleculei de CO 2 .

Soluţie. Formula grafică a moleculei O=C=O (vezi Tabelul 4.1). Având în vedere că fiecare legătură (indiferent de tipul σ sau π) este formată dintr-o pereche de electroni, iar atomul de oxigen are două perechi singure de electroni (din cei șase electroni de valență, doar doi participă la formarea legăturilor cu atom de carbon și rămân patru, doar că sunt două perechi), formula electronică a CO 2 are forma

Știți că atomii se pot combina între ei pentru a forma atât substanțe simple, cât și complexe. În același timp, se formează tipuri variate legături chimice: ionice, covalente (nepolare și polare), metalice și hidrogen. Una dintre cele mai esențiale proprietăți ale atomilor elementelor, care determină ce fel de legătură se formează între ei - ionică sau covalentă, - este electronegativitatea, adică capacitatea atomilor dintr-un compus de a atrage electroni la sine.

O evaluare cantitativă condiționată a electronegativității este dată de scara electronegativității relative.

În perioade, există o tendință generală de creștere a electronegativității elementelor, iar în grupuri - declinul lor. Elementele de electronegativitate sunt aranjate într-un rând, pe baza căruia este posibil să se compare electronegativitatea elementelor în diferite perioade.

Tipul de legătură chimică depinde de cât de mare este diferența dintre valorile electronegativității atomilor de legătură ai elementelor. Cu cât atomii elementelor care formează legătura diferă mai mult ca electronegativitate, cu atât legătura chimică este mai polară. Este imposibil să trasezi o graniță clară între tipurile de legături chimice. În majoritatea compușilor, tipul de legătură chimică este intermediar; de exemplu, o legătură chimică covalentă foarte polară este aproape de o legătură ionică. În funcție de care dintre cazurile limită este mai apropiată în natură de o legătură chimică, este denumită fie o legătură ionică, fie o legătură polară covalentă.

Legătură ionică.

O legătură ionică se formează prin interacțiunea atomilor care diferă brusc unul de celălalt prin electronegativitate. De exemplu, metalele tipice litiu (Li), sodiu (Na), potasiu (K), calciu (Ca), stronțiu (Sr), bariu (Ba) formează o legătură ionică cu nemetale tipice, în principal halogeni.

Pe lângă halogenurile de metale alcaline, se formează și legături ionice în compuși precum alcalii și sărurile. De exemplu, în hidroxid de sodiu (NaOH) și sulfat de sodiu (Na 2 SO 4), legăturile ionice există doar între atomii de sodiu și oxigen (restul legăturilor sunt polare covalente).

Legătură covalentă nepolară.

Când atomii interacționează cu aceeași electronegativitate, moleculele se formează cu o legătură covalentă nepolară. O astfel de legătură există în moleculele următoarelor substanțe simple: H 2 , F 2 , Cl 2 , O 2 , N 2 . Legăturile chimice din aceste gaze se formează prin perechi de electroni comuni, adică. atunci când norii de electroni corespunzători se suprapun, datorită interacțiunii electron-nuclear, care are loc atunci când atomii se apropie unul de celălalt.

La compilarea formulelor electronice ale substanțelor, trebuie amintit că fiecare pereche de electroni comună este o imagine condiționată a unei densități electronice crescute rezultată din suprapunerea norilor de electroni corespunzători.

legătură polară covalentă.

În timpul interacțiunii atomilor, ale căror valori ale electronegativității diferă, dar nu brusc, există o schimbare a perechii de electroni comune la un atom mai electronegativ. Acesta este cel mai comun tip de legătură chimică găsit atât în compușii anorganici, cât și în cei organici.

Legăturile covalente includ pe deplin acele legături care sunt formate prin mecanismul donor-acceptor, de exemplu, în ionii de hidroniu și amoniu.

Conexiune metalica.

Legătura care se formează ca urmare a interacțiunii electronilor relativ liberi cu ionii metalici se numește legătură metalică. Acest tip de legătură este tipic pentru substanțele simple - metale.

Esența procesului de formare a unei legături metalice este următoarea: atomii de metal renunță cu ușurință la electroni de valență și se transformă în ioni încărcați pozitiv. Electronii relativ liberi, desprinși de atom, se mișcă între ionii metalici pozitivi. Între ele ia naștere o legătură metalică, adică electronii, parcă, cimentează ionii pozitivi ai rețelei cristaline a metalelor.

Legătură de hidrogen.

O legătură care se formează între atomii de hidrogen ai unei molecule și un atom al unui element puternic electronegativ(O, N, F) o altă moleculă se numește legătură de hidrogen.

Poate apărea întrebarea: de ce exact hidrogenul formează o astfel de legătură chimică specifică?

Acest lucru se explică prin raza atomică foarte putin hidrogen. În plus, atunci când un singur electron este deplasat sau complet donat, hidrogenul capătă o sarcină pozitivă relativ mare, datorită căreia hidrogenul unei molecule interacționează cu atomii elementelor electronegative care au o sarcină negativă parțială care face parte din alte molecule (HF, H20, NH3).

Să ne uităm la câteva exemple. De obicei, reprezentăm compoziția apei cu formula chimică H 2 O. Cu toate acestea, acest lucru nu este complet exact. Ar fi mai corect să se desemneze compoziția apei prin formula (H 2 O) n, unde n \u003d 2.3.4 etc. Acest lucru se datorează faptului că moleculele individuale de apă sunt interconectate prin legături de hidrogen.

Legăturile de hidrogen sunt de obicei notate cu puncte. Este mult mai slabă decât o legătură ionică sau covalentă, dar mai puternică decât interacțiunea intermoleculară obișnuită.

Prezența legăturilor de hidrogen explică creșterea volumului apei cu scăderea temperaturii. Acest lucru se datorează faptului că, pe măsură ce temperatura scade, moleculele devin mai puternice și, prin urmare, densitatea „ambalajului” lor scade.

Când studiezi Chimie organica A apărut și următoarea întrebare: de ce punctele de fierbere ale alcoolilor sunt mult mai mari decât cele ale hidrocarburilor corespunzătoare? Acest lucru se explică prin faptul că între moleculele de alcool se formează și legături de hidrogen.

O creștere a punctului de fierbere al alcoolilor are loc și datorită măririi moleculelor acestora.

Legătura de hidrogen este, de asemenea, caracteristică multor alți compuși organici (fenoli, acizi carboxilici etc.). Din cursurile de chimie organică și biologie generală, știți că prezența unei legături de hidrogen explică structura secundară a proteinelor, structura dublei helix ADN, adică fenomenul de complementaritate.

În funcție de natura distribuției densității electronilor într-o moleculă, legăturile chimice sunt împărțite în covalente, ionice, metalice.

1. legătură covalentă - o legătură chimică între doi atomi, realizată de o pereche comună de electroni pentru acești atomi.

Există trei mecanisme pentru formarea unei legături covalente: schimb, donor-acceptor și dativ.

În mecanismul de schimb, o legătură covalentă este formată din doi electroni cu spini direcționați opus și aparținând unor atomi diferiți.

Mecanismul donor-acceptor pentru formarea unei legături covalente apare atunci când unul dintre atomi (donatorul) reprezintă o pereche de electroni pentru legătură, iar celălalt (acceptor) reprezintă un orbital vacant.

Dacă atomii care formează o legătură îndeplinesc simultan funcțiile atât de donor, cât și de acceptor, atunci se vorbește despre un mecanism dativ pentru formarea unei legături covalente.

Pentru a evalua capacitatea unui atom al unui element dat de a atrage electroni la sine, făcând o legătură, utilizați valoarea electronegativității relative ( EO). Când se formează o legătură covalentă între atomi ai diferitelor elemente, norul de electroni se mută la un atom cu o valoare mare EO. Cu cât diferența de electronegativitate este mai mare, cu atât polaritatea legăturii este mai mare. Deplasarea norului de electroni comun face ca densitatea de sarcină negativă să fie mai mare în apropierea unui atom mai electronegativ și mai mică în apropierea unui atom mai puțin electronegativ. Astfel, primul atom capătă o sarcină negativă în exces, iar al doilea atom capătă o sarcină pozitivă în exces de aceeași valoare absolută. Se numesc astfel de taxe eficient . Se numește un sistem de două sarcini egale ca mărime, dar opuse în semn, situate la o anumită distanță una de cealaltă dipol electric . Momentul dipol al legăturii  (Clm) se determină din relaţia

 = ql,

Unde q este valoarea absolută a sarcinii, C; l este lungimea dipolului, m (vector îndreptat de la centrul sarcinii pozitive la centrul sarcinii negative).

Debye servește ca unitate în afara sistemului pentru măsurarea mărimii momentului dipol (1D = 3,3310 -30 Cm).

Momentul dipol al unei molecule poliatomice este considerat ca suma vectorială a momentelor dipolului legăturii, adică. depinde nu numai de polaritățile legăturilor, ci și de aranjarea lor reciprocă.

Molecula triatomică AB 2 poate avea o structură liniară (a) sau unghiulară (b):

Molecula cu patru atomi AB 3 poate fi construită sub forma unui triunghi regulat (c), a unei piramide trigonale (d) sau în formă de T.

forma (d).

Moleculele AB 4 pot avea o structură tetraedrică și pătrată.

În moleculele liniare AB 2, triunghiulare AB 3, tetraedrice și pătrate AB 4, momentele dipolare ale legăturilor A–B se compensează reciproc, astfel încât momentele dipolare totale sunt zero, adică astfel de molecule sunt nepolare, în ciuda polarității legături individuale.

În moleculele unghiulare, piramidale și în formă de T, nu are loc compensarea momentelor dipolare ale legăturilor individuale; momentele dipol ale unor astfel de molecule nu sunt egale cu zero.

Pentru a prezice structura geometrică a moleculelor, se folosește ideea hibridizării orbitalilor atomici (AO) ai atomului central (CA).

Hibridizare este media energiilor AO ale atomului central înainte de interacțiunea chimică, ceea ce duce la formarea de orbitali hibrizi îndreptați către legătura formată. Datorită acestui fapt, suprapunerea norilor de electroni CA și a atomilor care interacționează crește, ceea ce duce la întărirea legăturii chimice.

Numărul de AO hibride este egal cu numărul de AO inițiale implicate în hibridizare. Deci, dacă un orbital s și unul p participă la hibridizare (hibridarea sp), atunci se formează doi orbitali sp echivalenti; dintr-un s- și doi p-orbitali (sp 2 -hibridare) se formează trei sp 2 -orbitali

Fiecare tip de hibridizare AO corespunde unei anumite forme geometrice a moleculei:

2. Legătura ionică - rezultatul interacțiunii electrostatice a ionilor încărcați opus cu învelișuri de electroni separate. Această legătură poate fi considerată ca fiind cazul limitativ al polarității unei legături covalente chimice, care corespunde unei deplasări semnificative a unei perechi de electroni de legătură către atomul cel mai electronegativ. Cu cât această schimbare este mai mare, cu atât legătura este mai apropiată de una pur ionică.

3. Legătura de hidrogen apare atunci când un atom de hidrogen legat de atomii unui element puternic electronegativ este capabil să formeze o altă legătură chimică. Prezența legăturilor de hidrogen duce la o polimerizare vizibilă a apei, fluorurii de hidrogen și a multor compuși organici.

În substanțele cu structură moleculară, interactiune intermoleculara. Forțele interacțiunii intermoleculare, numite și forțe van der Waals , sunt mai slabe decât forțele care conduc la formarea unei legături covalente, dar apar pe distante lungi. Rolul principal în formarea lor este jucat de interacțiunea dipolilor moleculari.

Exemplul 1 Care dintre conexiuni H – N, H – S, H – Te, H – Li cel mai polar? La care dintre atomi este mutat norul de electroni în fiecare dintre exemplele date?

Soluţie. Pentru a determina natura legăturii, este necesar să găsim diferența de electronegativitate ( EO) în aceste perechi de atomi:

a)  EO H - N = 3,0 – 2,1 = 0,9;

b)  EO H - S = 2,5 – 2,1 = 0,4;

c)  EO H - Te = 2,1 – 2,1 = 0;

d)  EO H - Li = 2,1 – 1,0 = 1,1.

Cu cât mai mult  EO cu cât legătura este mai polară. Cea mai polară legătură H – Li. Norul de electroni este deplasat către atomul cu electronegativitate mai mare, adică spre azot în primul exemplu, sulf în al doilea și hidrogen în al patrulea. În al treilea exemplu, conexiunea H – Te nu este polar, norul de electroni se află la o distanță egală de hidrogen și teluriu.

Exemplul 2 Ce valență pot prezenta atomii de fluor și clor în compușii lor?

Soluţie. Ambele elemente FȘi Cl, sunt situate în grupa VII A, sunt analogi electronici și au structura nivelului energetic extern n s2 n p 5 . Dar pentru atomul de fluor, al doilea nivel de energie este extern, care are doar 2 subniveluri: s- și p-, în timp ce electronii externi ai atomului de clor ocupă al treilea nivel de energie, care conține subnivelul d-:

9 F 17 Cl

2s 2 2p 5 3s 2 3p 5 3d

Valența ambelor elemente, determinată de numărul de electroni nepereche, în atomii neexcitați este 1. Dar, la excitare, electronii atomilor de clor se pot transfera la 3 d-orbitali liberi și, în consecință, valența acestui element poate fi egală. la 3, 5, 7:

Exemplul 3 Explicați mecanismul de formare al unei molecule SiF 4 și ion SiF 6 2 - . Poate exista un ion? CF 6 2 - ?

Soluţie. Configurația electronică a atomului de siliciu este 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 2 . Structura electronică a nivelului său de energie externă poate fi reprezentată prin următoarea diagramă grafică:

Când este excitat, atomul de siliciu intră în starea 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 3p 3 , iar starea electronică a nivelului său de energie exterioară corespunde schemei

Patru electroni neperechi ai unui atom excitat pot participa la formarea a patru legături covalente prin mecanismul de schimb cu atomii de fluor având fiecare un electron pereche, cu formarea unei molecule SiF 4 .

Pentru a forma un ion SiF 6 2- la moleculă SiF 4 doi ioni trebuie să se unească F - (1s 2 2s 2 2p 6), ai căror ioni sunt perechi. Legătura în acest caz se realizează conform mecanismului donor-acceptor datorită unei perechi de electroni de ioni de fluorură și a doi orbitali 3d liberi ai atomului de siliciu.

Si el CF 6 2- nu se poate forma, deoarece carbonul, ca element al celei de-a doua perioade, nu are orbitali d liberi care ar putea fi acceptori de perechi de electroni.

Exemplul 4 Momentul dipol al moleculei de amoniac este 1,48 D. Calculați lungimea dipolului. Putem presupune că molecula are forma unui triunghi regulat?

Soluţie.

 = 1,48 D = 1,483,3310 -30 Cm = 4,9310 -30 Cm;

q= 1,6010 -19 Cl.

lungimea dipolului,
m = 0,0308 nm.

Moleculă NH 3 nu poate avea forma unui triunghi regulat, deoarece în acest caz momentul său dipolar ar fi egal cu zero. Această moleculă este construită sub forma unei piramide trigonale, în vârful căreia se află un atom de azot, iar în vârful bazei se află atomi de hidrogen.

Care este natura legăturilor din molecule NCl 3 , CS 2 , ICl 5 , NF 3 , DE 2 , ClF, CO 2 ? Indicați pentru fiecare dintre ele direcția de deplasare a perechii de electroni comuni.

Explicați de ce valența maximă a fosforului poate fi egală cu cinci, în timp ce azotul nu are o astfel de stare de valență.

H – O – X, (Unde X -Cl, Br, eu) și determinați: a) care dintre legăturile din fiecare moleculă este caracterizată de un grad mai mare de ionicitate; b) care este natura disocierii moleculelor într-o soluție apoasă.

Pe baza diferenței de electronegativitate a atomilor elementelor, indicați modul în care se modifică gradul de ionicitate a legăturii în compuși HF, acid clorhidric, HBr, BUNĂ.

Determinați în care dintre oxizii elementelor perioadei a treia a sistemului periodic de elemente D.I. Legătura lui Mendeleev E-O se apropie ionic.

Comparați modurile în care se formează legăturile covalente în molecule CH 4 , NH 3 iar în ion NH 4 + . Pot exista ioni? CH 5 + Și NH 5 2+ ?

Care atom sau ion este un donor de pereche de electroni în formarea unui ion BH 4 - ?

Energiile de ionizare ale atomilor de fluor și clor sunt de 17,4 și, respectiv, 13,0 eV. Care dintre aceste elemente este cel mai probabil să formeze compuși ionici?

Calculați diferența de electronegativitate relativă a atomilor pentru legături H – OȘi O – La fel de. Care legătură este mai polară? Ce tip de hidroxid este La fel de(Oh) 3 ?

Ce valență poate prezenta sulful în compușii săi? Care este structura nivelului electronic extern al sulfului în starea normală și excitată?

Determinați polaritatea moleculei HBr, dacă lungimea dipolului moleculei este de 0,1810 -10 m.

Lungimea dipolului unei molecule de fluorură de hidrogen este de 410 -11 m. Calculați momentul său dipol în debyes și în metri coulomb.

Momentele dipolare ale moleculelor H 2 OȘi H 2 S sunt egale cu 1,84 și, respectiv, 0,94 D. Calculați lungimile dipolilor. În ce moleculă este legătura mai polară? Indicați direcțiile momentelor dipolare ale legăturilor din aceste molecule.

Momentul dipol al unei molecule CS 2 este egal cu zero. Ce tip de hibridizare cu carbon AO descrie formarea acestei molecule?

Conform datelor de mai jos pentru compușii cu sp-, sp 2 - și sp 3-hibridarea norilor de electroni, stabiliți în care caz conexiunea va fi cea mai puternică.

Momentele dipolare ale moleculelor bf 3 Și NF 3 sunt egale cu 0 și

0.2 D. Ce tipuri de hibridizări ale borului și azotului AO descriu formarea acestei molecule?

Ce tip de hibridizare a norilor de electroni în molecule BeH 2 , SiH 4 , CS 2 , BBr 3 ? Care este configurația spațială a acestor molecule?

Ce nori hibrizi ai unui atom de carbon sunt implicați în formarea unei legături chimice în molecule CCl 4 , CO 2 , COCl 2 ?

Care este motivul pentru structura spațială diferită a moleculelor BCl 3 Și NH 3 ?

Precizați tipul de hibridizare a siliciului AO în molecule SiH 4 Și SiF 4 . Sunt aceste molecule polare?

Ce formă pot avea molecule precum AB 2? Uitați-vă la exemple de molecule BeCl 2 , ZnBr 2 , CO 2 , H 2 O.

Ce tip de hibridizare are loc în timpul formării moleculelor NH 3 Și H 2 O? Ce explică schimbarea unghiului H -N- HȘi NON comparativ cu valoarea unghiului de legătură corespunzător acestui tip de hibridizare?

în molecule ASA DE 2 Și ASA DE 3 atomul de sulf este în stare de hibridizare sp 2. Sunt aceste molecule polare? Care este structura lor spațială?

Când interacționați SiF 4 Cu HF se formează un acid puternic H 2 SiF 6 , disociându-se în ioni H + Și SiF 6 2 - . Poate o reacție să se desfășoare în acest fel? CF 4 Și HF?

Sarcina numărul 1

Din lista propusă, selectați doi compuși în care există o legătură chimică ionică.

1. Ca(Cl02) 2
2. HCIO3
3.NH4CI
4. HCI04
5.Cl2O7

Raspuns: 13

În majoritatea covârșitoare a cazurilor, prezența unei legături de tip ionic într-un compus poate fi determinată de faptul că unitățile sale structurale includ simultan atomi ai unui metal tipic și atomi nemetalici.

Pe această bază, stabilim că există o legătură ionică în compusul numărul 1 - Ca(ClO 2) 2, deoarece în formula sa, se pot vedea atomi ai unui metal tipic de calciu și atomi ai nemetalelor - oxigen și clor.

Cu toate acestea, în această listă nu mai există compuși care conțin atât atomi metalici, cât și nemetalici.

Printre compușii indicați în atribuire se numără clorura de amoniu, în care legătura ionică se realizează între cationul de amoniu NH 4 + și ionul clorură Cl − .

Sarcina numărul 2

Din lista propusă, selectați doi compuși în care tipul de legătură chimică este același ca în molecula de fluor.

1) oxigen

2) oxid nitric (II)

3) bromură de hidrogen

4) iodură de sodiu

Notați numerele conexiunilor selectate în câmpul de răspuns.

Raspuns: 15

Molecula de fluor (F 2) constă din doi atomi ai unui element chimic nemetal, prin urmare legătura chimică din această moleculă este covalentă nepolară.

O legătură covalentă nepolară poate fi realizată numai între atomii aceluiași element chimic al unui nemetal.

Dintre opțiunile propuse, doar oxigenul și diamantul au o legătură de tip covalent nepolar. Molecula de oxigen este diatomică, constă din atomi ai unui element chimic al unui nemetal. Diamantul are o structură atomică și în structura sa fiecare atom de carbon, care este un nemetal, este legat de alți 4 atomi de carbon.

Oxidul nitric (II) este o substanță formată din molecule formate din atomi ai două nemetale diferite. Deoarece electronegativitatea diferiților atomi este întotdeauna diferită, perechea de electroni partajată în moleculă este deplasată către elementul mai electronegativ, în acest caz oxigen. Astfel, legătura din molecula NO este polară covalentă.

Bromura de hidrogen constă, de asemenea, din molecule biatomice formate din atomi de hidrogen și brom. Perechea de electroni partajată care formează legătura H-Br este mutată la atomul de brom mai electronegativ. Legătura chimică din molecula HBr este, de asemenea, polară covalentă.

Iodura de sodiu este o substanță ionică formată dintr-un cation metalic și un anion iodură. Legătura din molecula de NaI se formează datorită transferului unui electron de la 3 s-orbitalii atomului de sodiu (atomul de sodiu se transformă într-un cation) la un 5 subumplut p-orbital atomului de iod (atomul de iod se transformă în anion). O astfel de legătură chimică se numește ionică.

Sarcina numărul 3

Din lista propusă, selectați două substanțe dintre moleculele din care se formează legături de hidrogen.

1. C2H6
2.C2H5OH
3.H2O
4. CH 3 OCH 3
5. CH 3 COCH 3

Notați numerele conexiunilor selectate în câmpul de răspuns.

Raspuns: 23

Explicaţie:

Legăturile de hidrogen au loc în substanțe cu structură moleculară în care există coletal Legături H-O, H-N, H-F. Acestea. legături covalente ale atomului de hidrogen cu atomii celor trei elemente chimice cu cea mai mare electronegativitate.

Astfel, evident, există legături de hidrogen între molecule:

2) alcooli

3) fenoli

4) acizi carboxilici

5) amoniac

6) amine primare și secundare

7) acid fluorhidric

Sarcina numărul 4

Din lista propusă, selectați doi compuși cu o legătură chimică ionică.

1. PCl 3
2.CO2
3.NaCl
4. H2S
5. MgO

Notați numerele conexiunilor selectate în câmpul de răspuns.

Raspuns: 35

Explicaţie:

În marea majoritate a cazurilor, se poate concluziona că într-un compus există un tip de legătură ionică prin faptul că compoziția unităților structurale ale unei substanțe include simultan atomi ai unui metal tipic și atomi nemetalici.

Pe această bază, stabilim că există o legătură ionică în compusul numărul 3 (NaCl) și 5 (MgO).

Notă*

În plus față de caracteristica de mai sus, prezența unei legături ionice într-un compus poate fi spusă dacă unitatea sa structurală conține un cation de amoniu (NH 4 +) sau analogii săi organici - cationi de alchilamoniu RNH 3 +, dialchilamoniu R 2 NH 2 + , trialchilamoniu R3NH+ sau tetraalchilamoniu R4N+, unde R este un radical hidrocarbură. De exemplu, legătura de tip ionic are loc în compusul (CH3)4NCl între cationul (CH3)4+ și ionul clorură Cl-.

Sarcina numărul 5

Din lista propusă, selectați două substanțe cu același tip de structură.

4) sare de masă

Notați numerele conexiunilor selectate în câmpul de răspuns.

Raspuns: 23

Sarcina numărul 8

Selectați două substanțe din lista propusă structură nemoleculară.

2) oxigen

3) fosfor alb

5) siliciu

Notați numerele conexiunilor selectate în câmpul de răspuns.

Raspuns: 45