Група 17Т2

Хімія

Заняття № 27

     Тема: «Йонний, металічний, водневий хімічні зв’язки»

Природа хімічного зв’язку.

Як вам відомо, речовин значно більше, ніж хімічних елементів. Це тому, що атоми хімічних елемен-

тів здатні сполучатися між собою, а також з атомами інших елементів у різній кількості та послідовності, утворюючи хімічні зв’язки.

Хімічний зв’язок є результатом взаємодії атомів, унаслідок якої утворюється стійка багатоатомна система (молекула, йон, кристал) і досягається мінімум її потенціальної енергії. Утворення хімічного зв’язку супроводжується пониженням енергії в системі.

Унаслідок утворення хімічних зв’язків енергетичні рівні електронних оболонок атомів стають завершеними. Як ви вже знаєте, завершений зовнішній енергетичний рівень — це рівень із восьми електронів (для Гідрогену, Гелію — із двох). Внаслідок утворення хімічного зв’язку електронні оболонки атомів набувають стійкої будови. Їхній зовнішній енергетичний рівень стає завершеним і має електронну конфігурацію однакову з найближчим інертним хімічним елементом.

Завершеність електронної конфігурації досягається кількома способами:

– повною передачею валентних електронів іншим атомам;

– повним прийняттям валентних електронів від інших атомів;

– утворенням спільних електронних пар, що одночасно належать  обом атомам.

Тобто для того, щоб мати завершений зовнішній енергетичний рівень, атоми можуть приєднувати чи віддавати електрони, або ж утворювати спільні електронні пари. У кожному конкретному випадку спосіб залежить від електронегативності й будови зовнішнього енергетичного рівня електронної оболонки атома.

Поняття про йонний хімічний зв’язок.

На підставі теорії  хімічного зв’язку віддавати валентні електрони енергетично вигідно тим атомам, які мають їх небагато (менше половини від тих, що перебувають на зовнішньому енергетичному рівні інертного хімічного елемента). Такими є атоми металічних елементів. Під час утворення хімічних зв’язків з атомами неметалічних елементів вони віддають електрони і перетворюються на позитивно заряджені йони — катіони. Наприклад, Магній утворює бінарну сполуку із Сульфуром MgS —магній сульфід. Розглянути утворення хімічного зв’язку в цій сполуці допоможе інформація малюнка

В атома Магнію на зовнішньому енергетичному рівні лише два електрони.

В атома Сульфуру валентних електронів шість, тож йому енергетично вигідніше для завершення зовнішнього енергетичного рівня приєднати два електрони, аніж віддавати шість.

Схема  ілюструє утворення йонного хімічного зв’язку між катіоном Магнію Mg2+ й сульфід-аніоном S2–. Взаємне притягання цих йонів забезпечує цілісність кристалу речовини магній сульфід. Серед речовин з йонним хімічним зв’язком немає рідин і газів.

Йонний зв’язок — це хімічний зв’язок між протилежно зарядженими йонами за рахунок сил електростатичного притягання. Під час його утворення відбувається одностороння передача електронів від одного атома іншому. Йонний зв’язок можливий між атомами хімічних елементів, що істотно відрізняються між собою величиною електронегативності.

Зверніться до шкали електронегативності. Знайдіть числові значення електронегативності Літію й Флуору. Висновок однозначний, Літій — елемент з низькою, а Флуор — з найбільшою електронегативністю. Отже, утворена ними складна речовина має йонний зв’язок.

Завдання 1. Складіть електронну та графічну електронну формули атомів Літію і Флуору.

Завдання 2. Складіть рівняння реакції літію з фтором, розгляньте механізм утворення хімічного зв’язку в продукті реакції.

Завдання 3. Складіть електронну та графічну електронну формули йонів Літію і Флуору.

Йонний зв’язок утворюється елементами з великою різницею в електронегативності. Електрони завжди переходять від атома з меншою електронегативністю до атома, у якого вона більша. Йонний хімічний зв’язок існує в бінарних сполуках, утворених з атомів металічних і неметалічних елементів, наприклад Натрію і Хлору (NaCl), Калію і Сульфуру (K2S), Магнію й Оксигену (MgO), а також між катіонами металічних елементів і гідроксид-аніонами в основах й ам-фотерних гідроксидах, між катіонами металічних елементів й аніонами кислотних залишків у солях.

Завдання 4 . Чи може утворитися йонний зв’язок між атомами Хлору і Сульфуру? Відповідь аргументуйте.
Завдання 5.  Складіть електронні формули атомів Калію і Хлору. Поясніть, яким чином між ато-
мами цих елементів утворюється йонний зв’язок у калій хлориді.
Завдання 6.  Атом елемента має на два електрони більше, ніж катіон Калію. Назвіть елемент,
складіть електронну формулу його атома. Чи можуть атоми цього елемента утворювати йонний зв’язок?
Завдання 7.  Атом елемента має на сім електронів менше, ніж сульфід-аніон. Назвіть елемент,
складіть електронну формулу його атома. Яким способом він зможе досягти завершеності електронної конфігурації атома під час утворення хімічного зв’язку?