3. Виды химической связи: ионная, ковалентная (полярная, неполярная); простые и кратные связи в органических соединениях.
Химическая связь – электрические силы притяжения, которые удерживают частицы друг около друга. В образовании химической связи могут участвовать атомы, ионы или молекулы. Атомы химических элементов, имеющих незавершённый внешний уровень, неустойчивы и стремятся его завершить. В процессе химических реакций осуществляется завершение внешних уровней, что достигается либо отдачей электронов (у металлов), либо присоединением (у неметаллов), а также образованием общих электронных пар. Различают несколько типов химических связей:
1.Ковалентная связь осуществляется за счёт образования общих электронных пар, связывающих ядра атомов. Ковалентная связь образуется между атомами неметаллов.
Ковалентная неполярная связь образуется между атомами с одинаковой электроотрицательностью (в простых веществах – неметаллах):
Н◦ + ◦Н → Н◦◦Н (или Н—Н)
Общие электронные пары в равной степени принадлежат обоим атомам.
2.Ковалентная полярная связь образуется при взаимодействии атомов, электроотрицательности которых различаются незначительно.
Атом хлора имеет большую электроотрицательность, чем атом водорода, поэтому общая электронная пара смещена в его сторону. Соответственно возникнут заряды: на атоме хлора - отрицательный, на атоме водорода – положительный. Такая связь называется полярной. (Примеры: Н2О, H2S, CH3Cl)
3. Ионная связь. Ионы - это заряженные частицы, в которые превращаются атомы в результате отдачи или присоединения электронов.
Химическая связь между ионами, осуществляемая за счет электростатического притяжения, называется ионной связью. Ионная связь образуется при взаимодействии атомов, которые сильно различаются по электроотрицательности (связь между типичным металлом и типичным неметаллом).
Атом натрия полностью отдаёт один электрон, а атом хлора его принимает, образуются ионы, которые притягиваются друг к другу и образуют ионную кристаллическую решётку:
Ионная связь характерна для щелочей, солей, оксидов типичных металлов.
4. Аллотропия неорганических веществ на примере углерода и кислорода. Аллотропия - способность химических элементов существовать в виде нескольких простых веществ.
Аллотропные видоизменения кислорода. Кислород может существовать в виде двух аллотропных видоизменений: кислород О2 и озон О3. Кислород в нормальных условиях — газ, без цвета и запаха, озон — газ голубого цвета с характерным резким запахом. Озон можно получить при пропускании электрического тока через кислород: 3О2→2О3
В природе озон образуется во время грозы. Озон — неустойчивое вещество, взрывается при ударе, легко распадается при обычной температуре с отщеплением атомарного кислорода: О3→О2+О
Атомарный кислород значительно активнее молекулярного, поэтому озон – сильнейший окислитель, он химически активнее кислорода.
В атмосфере озона самовоспламеняются органические вещества – спирт, эфир. Озон обладает отбеливающим и дезинфицирующим действием, его применяют для обеззараживания воды вместо хлора.
Аллотропные видоизменения углерода алмаз, графит имеют резко различные физические свойства, что объясняется строением их кристаллических решёток.
Алмаз – бесцветное кристаллическое вещество, прозрачен, обладает высокой твёрдостью, не проводит электрический ток.
Алмаз применяют для обработки особо твёрдых материалов, для резки стекла, сверления, шлифовки различных материалов, прозрачные образцы алмаза используют в качестве драгоценных камней.
Графит – тёмно-серое кристаллическое вещество с металлическим блеском. Он мягок, проводит электрический ток и тепло. Из него изготавливают электроды для электрохимических процессов, грифели карандашей, смазочный материал в технике.
Алмаз и графит взаимопревращаемы. При нагревании без доступа воздуха до 1800°С алмаз превращается в графит. Для превращения графита в алмаз требуется очень высокое давление (до 100000 атм), высокая температура (1500-3000°С).
При
нагревании и алмаз и графит сгорают с
образованием углекислого газа: С+О2
= СО2
алмаз графит