14. Ковалентная (атомная) связь. Метод валентных связей. Возбужденные состояния атомов.

Ковалентная связь – наиболее общий вид химической связи, возникающий за счет обобществления электронной пары посредством обменного механизма, когда каждый из взаимодействующих атомов поставляет по одному электрону. Классический пример неполярной ковалентной связи (разность электроотрицательностей равна нулю) наблюдается у гомоядерных молекул: H–H, F–F. Если соединение образуется между двумя различными неметаллами, то такое соединение называется ковалентной полярной связью. Если атомы, образующие простую ковалентную связь, одинаковы, то истинные заряды атомов в молекуле также одинаковы, поскольку атомы, образующие связь, в равной степени владеют обобществлённой электронной парой. Такая связь называется неполярной ковалентной связью. Метод объяснения механизма возникновения ковалентной связи: метод валентных связей (МВС)

В основе МВС лежит 3 положения:

1. 1.Химическая связь образуется двумя электронами с противоположно направленными спинами. При этом имеет место взаимное перекрытие электронных орбиталей. Между атомами возникает зона повышенной электронной плотности, к которой притягиваются ядра с остальными электронами.

2. Связь имеет ориентацию в направлении, обеспечивающем максимально возможное перекрывание орбиталей.

3. Чем больше взаимное перекрывание электронных орбиталей, тем прочнее связь. Возбужденное состояние атома  энергетически нестабильное состояние, в которое атом переходит, получая энергию извне. В возбужденном состоянии атом может пребывать лишь короткое время. Возбужденный атом, отдавая энергию, возвращается в основное состояние.

15. Валентность и степень окисления. Способы определения степени окисления. Основные окислители и восстановители. Уравнять окислительно-восстановительную реакцию ионно-электронным методом.

Валентность – это способность атомов присоединять к себе определенное число других атомов.

Валентность – определяется номером группы (число химических связей в структурной формуле вещества).

Степень окисления – это условный заряд, который получает атом в результате полной отдачи (принятия) электронов, исходя из условия, что все связи в соединении ионные.

F⁰ + 1ē → F^-1 (нейтральный атом принимает один отрицательный электрон и приобретает степень окисления «-1», превращаясь в отрицательно заряженный ион - анион)

Правила определения степени окисления атома в периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева:

1. Водород обычно проявляет степень окисления (СО) +1  (исключение, соединения с металлами (гидриды) – у водорода СО равна (-1) Me⁺ⁿH_n^-1)

2. Кислород обычно проявляет СО -2 (исключения: О⁺²F₂, H₂O₂^-1 – перекись водорода)

3. Металлы проявляют только  +n  положительную СО

4. Фтор проявляет всегда СО равную -1 (F^-1)

5. Для элементов главных подгрупп:

Высшая СО (+) = номеру группы N_группы

Низшая СО (-) =  N_группы–8

Правила определения степени окисления атома в соединении:

I. Степень окисления свободных атомов и атомов в молекулах простых веществ равна нулю -  Na⁰,  P₄⁰,  O₂⁰

II. В сложном веществе алгебраическая сумма СО всех атомов с учётом их индексов равна нулю = 0, а в сложном ионе его заряду.

Основные восстановители:

• металлы;

• водород H₂;

• уголь C;

• оксид углерода(II) CO;

• сероводород H₂S, сульфиды K₂S;

Основные окислители:

• галогены F₂, Cl₂;

• кислород O₂, озон O₃;

• соединения марганца KMnO4;

• азотная кислота HNO₃ и её соли KNO₃;

• концентрирована серная кислота H₂SO₄;

• ионы металло