
- •Раздел 1. Строение вещества
- •1.1. Строение атома и периодическая система д.И. Менделеева
- •Квантовая механика
- •Квантовые числа
- •Распределение электронов в атоме
- •Электронные формулы
- •Периодическая система д.И. Менделеева и свойства элементов
- •Атомные радиусы
- •Энергия ионизации
- •Сродство атома к электрону
- •Электроотрицательность
- •Металличность и неметалличность
- •1.2. Химическая связь
- •Энергия химической связи
- •Длина химической связи
- •Электрический момент диполя и направленность связи
- •Ионная химическая связь
- •Ковалентная химическая связь
- •Метод валентных связей
- •Свойства ковалентной связи
- •Направленность ковалентной связи
- •Кратность химической связи
- •Металлическая связь
Металличность и неметалличность
Потенциал ионизации, т.е. способность отдавать электроны характеризует металличность элементов. Металличность по группам сверху вниз увеличивается, т.к. внешние электроны находятся на более дальнем энергетическом уровне от ядра и энергии для их отрыва надо затратить все меньше и меньше. Сродство к электрону характеризует неметалличность элементов, т.е. способность принимать электроны, неметалличность в группах возрастает снизу – вверх. По периоду неметаллические свойства возрастают слева – направо. Период начинается с типичного металла, и через неметалл заканчивается инертным газом. В периодах сродство к электрону возрастает слева – направо, т.к. увеличивается заряд ядра атома. Чем сильнее притягивается электрон к атому, тем больше его электроотрицательность, а электроотрицательность по периодам слева направо увеличивается, а в группах увеличивается снизу – вверх.
S16 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4
Внешний уровень
Валентные электроны
Cr24
1s2
2s2
2p6
3s2
3p6
4s2
3d4
У серы и хрома 6 валентных электронов, согласно номеру групп, но у серы все электроны находятся на внешнем энергетическом уровне, поэтому сере легче принять электроны, т.о. сера типичный неметалл. У хрома на внешнем уровне из 6 валентных электронов на внешнем уровне находится 2 электрона, поэтому ему легче отдать электроны, т.о., хром типичный металл. Но и сера и хром могут проявлять степень окисления +6, их оксиды − ЭО3 − обладают кислотными свойствами. Все инертные газы на внешнем уровне имеют 8 электронов, они не могут принять электроны на внешний уровень, и не хотят их отдавать, т.к. внешняя 8-и электронная оболочка является энергетически выгодной для атома. Из всего вышесказанного, видим, что свойства элементов определяются числом электронов расположенных на внешнем энергетическом уровне атома, затем на предыдущем, и общим числом электронов в атоме.
1.2. Химическая связь
Ранее мы рассматривали электронное строение атомов и основные закономерности ПС Д.И. Менделеева. Следующим шагом в понимании строения вещества служит выявление взаимодействия между атомами, т.е. определения и понимания такого понятия, как химическая связь. Физико-химическая природа вещества целиком определяется его химическим или кристаллохимическим строением. Химическое и кристаллохимическое строение в первую очередь определяется характером межатомных связей всех атомов, входящих в состав данного вещества.
Химическая связь – явление взаимодействия атомов, обусловленное перекрыванием электронных облаков связывающих частиц, которое сопровождается уменьшением полной энергии системы (молекулы, кристалла, комплекса и т.п.).
Химическая связь характеризуется энергетическими и геометрическими параметрами. Важнейшей энергетической характеристикой служит энергия химической связи, определяющая её прочность. К геометрическим параметрам относятся длина химической связи, углы между связями в молекулах, кристаллах, комплексах и т.п.