Конспект урока химии "Взаимодействие атомов элементов между собой"

11. Взаимодействие атомов элементов­неметаллов между собой. Ковалентная неполярная химическая связь Химическая связь  – это связь между атомами, осуществляемая в молекулах   и   кристаллах   вещества   с   помощью   энергии   электронов, входящих в состав атомов.  В   зависимости   от   способа   соединения   атомов   все   химические   связи   в веществах были поделены учеными на: 1. Ионную – образуется между ионами; 2. Ковалентную  – между атомами за счет образования общих электронных пар;  3. Металлическую ­ между атомами элементов металлов. Мы уже рассмотрели  ионную связь между атомами элементов­металлов с атомами элементов неметаллов, где одни отдают свои внешние электроны и превращаются   в   положительные   ионы,   другие   принимают   электроны   и превращаются   в   отрицательные   ионы.   Ионы   притягиваются   друг   к   другу, образуя ионные соединения. Рассмотрим,   как   осуществляется   связь   между   атомами   элементов­ неметаллов, которые имеют сходную тенденцию к присоединению электронов.  Рассмотрим   механизм   их   образования   более   подробно   на   примере образования молекулы водорода: Н∙ + ∙Н  →  Н : Н У каждого из двух атомов водорода есть один неспаренный электрон на внешнем   энергетическом   уровне,     что   мы   видим   из   электронных   формул атомов водорода. Наиболее устойчивым состоянием атома является именно два электрона, размещающихся на S­орбитали,  и каждому атому не хватает до стабильного состояния   одного   электрона.   Сблизившись   и   объединившись,     орбитали каждого атома приобретают по два электрона и стабилизируются. Образование   одной   общей   электронной   пары   приводит   к   объединению двух атомов, в результате чего образуется одна устойчивая молекула. Такая связь называется ковалентной. Ковалентная   связь  –  химическая   связь,   возникающая   в   результате образования общих электронных пар.  Она делится на  полярную, которая осуществляется   между   разными   атомами   химических   элементов,   и неполярную, которая   существует между атомами одинаковых химических элементов. Рассмотренный нами пример образования молекулы водорода относится к ковалентной неполярной связи. С   помощью   ковалентной   неполярной   связи   соединены   атомы   в   таких простых веществах как:  водород Н2, кислород О2, азот N2, фтор F2, хлор  Cl2, йод   I2,  а также в некоторых сложных, состоящих из атомов,   элементов с близкой по значению электороотрицательностью. Например: РН3, ТеН2  Ковалентная связь в зависимости от количества общих электронных пар может быть одинарной, двойной или тройной.  1. Одинарная ковалентная связь образуется в молекуле водорода  Н2. Здесь каждый   из   двух   атомов   связан   друг   с   другом   при   помощи   одной электронной пары. 2. Двойная   ковалентная   связь   образуется   в   молекуле   кислорода  О2.   На внешних   энергетических   уровнях   атомов   кислорода   всего   шесть электронов, два из которых неспаренных. Каждый из них образует пару с электроном второго, образуя ковалентную связь на основе двух пар электронов. 3. Аналогично   образуется   тройная   ковалентная   неполярная   химическая связь   в   атомах   азота.   Здесь   в   образовании   связи   участвуют   уже   три неспаренных электрона.  Рассмотрим   для   примера   образование   ковалентной   связи   в   молекуле брома Br2: 1) Запишем электронные формулы двух атомов брома: Мы   видим,   что   на   внешних   энергетических   уровнях   атомов   брома находится семь электронов, один из которых неспаренный.  2) При   сближении   двух   атомов   брома,   один   электрон   одного   атома объединяется в общую пару с электроном второго атома. Таким   образом,   образуется   ковалентная   связь,   на   основе   общей электронной пары.  Существуют   также   такие   характеристики   химической   связи,     как   ее энергия, длина и направленность. Энергия   связи  –   это   энергия,   необходимая   для   разрыва   химической связи.   Значения   энергии   разрыва   химических   связей   обычно   приводятся   в расчете на 1  моль вещества. Например, для молекулы водорода  Н2  энергия связи равна 432 кДж/моль, а для молекулы фтора  F2 – 155 кДж/моль.  Длина связи – это расстояние между ядрами атомов, образующих связь. Например:   длина   связи   в  молекуле   фтора  F2  –  0,142  нм     (нанометра),    в молекуле азота  N2 – 0, 11 нм  (нанометра). Мы   видим,   что   чем   больше   общих   электронных   пар   в   молекуле,   тем меньше расстояние между ядрами атомов и тем больше энергии необходимо будет затратить на разрыв этой связи. Таким образом, ковалентная связь в молекуле азота гораздо прочнее такой же связи в молекуле фтора. Направленность  ковалентной   связи   обуславливает   пространственную структуру молекул, то есть  их форму. Однако при рассмотрении неполярной ковалентной  химической  связи  за  направление  принимается   прямая  линия, проходящая   через   центры   взаимодействующих   атомов.   Поэтому   более актуально будет рассмотрение направленности связи в последующей теме при рассмотрении ковалентной полярной химической связи.