Билет 4. 1. Виды химической связи: ковалентная (полярная и неполярная), ионная, их сходство и различие. ***** План ответа: 1. Химическая связь и ее виды. 2 Ковалентная неполярная и полярная связь. 3. Ионная связь. 4. Сходство и различие ковалентной неполярной, полярной и ионной химических связей. Химическая связь – это взаимодействие частиц (атомов, ионов), осуществляемое путем обмена электронами. Различают несколько видов связи: Ковалентная связь образуется в результате обобществления электронов (с образованием общих электронных пар), которое происходит в ходе перекрывания электронных облаков. В образовании ковалентной связи участвуют электронные облака двух атомов. Различают две основные разновидности ковалентной связи: а) неполярную и б) полярную. а) Ковалентная неполярная связь образуется между атомами неметалла одного и того же химического элемента. Такую связь имеют простые вещества, например О2, Н2, Cl2. Можно привести схему образования молекулы водорода: Н• + •Н = Н••Н (на схеме электроны обозначены точками). б) Ковалентная полярная связь образуется между атомами различных неметаллов. Схематично образование ковалентной полярной связи в молекуле НСl можно изобразить так (рис.1): Общая электронная плотность оказывается смещенной в сторону хлора, в результате чего на атоме хлора возникает частичный отрицательный заряд (δ-), а на атоме водорода – частичный положительный (δ+). Таким образом, молекула становится полярной: Нδ+ Сlδ- Ионной называется связь между ионами, т.е. заряженными частицами, образовавшимися из атома или группы атомов в результате присоединения или отдачи электронов (К+, NH4+, Cl-, SO42-). Ионная связь характерна для солей и щелочей. Сущность ионной связи лучше рассмотреть на примере образования хлорида натрия. Натрий, как щелочной металл, склонен отдавать электрон, находящийся на внешнем электронном слое. Хлор же, наоборот, стремится присоединить к себе один электрон. В результате натрий отдает свой электрон хлору. Схематично это можно изобразить так: Na0 – 1e-→ Na+ Cl0 + 1e- → Cl- Рис 2. В итоге образуются противоположно заряженные частицы – ионы Na+ и Cl-, которые притягиваются друг к другу. Вещества, состоящие из ионов, образованы типичными металлами и неметаллами. Они представляют собой ионные кристаллические вещества, т.е. вещества, кристаллы которых образованы ионами, а не молекулами. После рассмотрения каждого вида связи следует перейти к их сравнительной характеристике. Для ковалентной неполярной, полярной и ионной связи общим является участие в образовании связи внешних электронов, которые еще называют валентными. Различие же состоит в том, что насколько электроны, участвующие в образовании связи, становятся общими. Если эти электроны в одинаковой мере принадлежат обоим атомам, то связь ковалентная неполярная; если эти электроны смещены к одному атому больше, чем к другому, то связь ковалентная полярная. В случае, если электроны, участвующие в образовании связи, принадлежат одному атому, то связь ионная. Металлическая связь – связь между ион-атомами в кристаллической решетке металлов и сплавах, осуществляемая за счет притяжения свободно перемещающихся (по кристаллу) электронов. (Мg, Fe) Все вышеперечисленные отличия в механизме образования связи объясняют различие в свойствах веществ с различными видами связей.
2. Опыт. Проведение реакций, характерных для кислот (на примере хлороводородной кислоты). ***** 1. Взаимодействие с индикаторами: лакмус – краснеет, а метиловый оранжевый розовеет в кислой среде. 2. Взаимодействие с металлами: 2 НСl + Zn = ZnCl2 + Н2↑(выделяется водород) 3. Взаимодействие с основными оксидами: 2HCl + CuO = CuCl2 +H2O(окраска раствора изменяется на голубую) 4. Взаимодействие с основаниями: а) с щелочами: к раствору NaOH добавить 1-2 капли фенолфталеина – окраска станет малиновой, затем прилить раствор НСl – окраска исчезнет: HCl + NaOH = NaCl + H2O (реакция нейтрализации – происходит изменение окраски индикатора) б) с нерастворимыми основаниями: к раствору NaOH добавить добавить 2—3 капли хлорида меди II (СиС12) 2NaOH + CuCl2= Cu(OH)2↓ + 2NaCl (образуется осадок голубого цвета). К образовавшемуся осадку добавляем несколько капель кислоты НС1: 2НС1 + Сu(ОН)2 = СuС12 + 2Н20 (растворение осадка). 5. Взаимодействие с солями: а) к раствору К2С03 добавляем 1—2 капли кислоты НС1: К2С03 + 2НС1 = 2КС1 + Н2СО3 (выделение газа); б) качественная реакция на Сl-(хлорид-ион): НС1 + AgNO3 = AgCl + HN03 Ag+ + Сl- = AgCl↓ (выпадение белого осадка).
