اولین مورد از اینها تشکیل پیوندهای یونی است. (دوم آموزش است که در ادامه به آن پرداخته خواهد شد). هنگامی که یک پیوند یونی تشکیل می شود، یک اتم فلز الکترون از دست می دهد و یک اتم غیر فلز الکترون به دست می آورد. به عنوان مثال، ساختار الکترونیکی اتم های سدیم و کلر را در نظر بگیرید:
Na 1s 2 2s 2 2 ص 6 3 س 1 - یک الکترون در سطح بیرونی
Cl 1s 2 2s 2 2 ص 6 3 s 2 3 ص 5 - هفت الکترون در سطح بیرونی
اگر یک اتم سدیم تنها الکترون 3s خود را به اتم کلر ببخشد، قانون هشت برای هر دو اتم برآورده خواهد شد. اتم کلر هشت الکترون در لایه سوم بیرونی خواهد داشت و اتم سدیم نیز هشت الکترون در لایه دوم خواهد داشت که اکنون به لایه بیرونی تبدیل شده است:
Na+1s2 2s 2 2 پ 6
Cl - 1s 2 2s 2 2 ص 6 3 s 2 3 ص 6 - هشت الکترون در سطح بیرونی
در این حالت، هسته اتم سدیم هنوز دارای 11 پروتون است، اما تعداد کل الکترون ها به 10 کاهش یافته است. این بدان معنی است که تعداد ذرات با بار مثبت یک عدد بیشتر از تعداد ذرات دارای بار منفی است، بنابراین بار کل اتم سدیم +1 است.
اتم کلر در حال حاضر دارای 17 پروتون و 18 الکترون است و دارای بار 1- است.
اتم های باردار که در اثر از دست دادن یا افزایش یک یا چند الکترون تشکیل می شوند، نامیده می شوند یون ها. یون های دارای بار مثبت نامیده می شوند کاتیون ها، و دارای بار منفی نامیده می شوند آنیون ها.
کاتیونها و آنیونها که بارهای مخالف دارند توسط نیروهای الکترواستاتیکی به یکدیگر جذب می شوند. به این جاذبه یون های دارای بار مخالف، پیوند یونی می گویند.
. در رخ می دهد ترکیباتی که توسط یک فلز و یک یا چند نافلز تشکیل می شوند.
ترکیبات زیر این معیار را برآورده می کنند و ماهیت یونی دارند: MgCl 2، Fel 2، CuF، Na 2 0، Na 2 S0 4، Zn(C 2 H 3 0 2) 2.
راه دیگری برای نشان دادن ترکیبات یونی وجود دارد:
در این فرمول‌ها، نقاط فقط الکترونهایی را نشان می‌دهند که در لایه‌های بیرونی قرار دارند ( الکترون های ظرفیت ). چنین فرمول هایی به افتخار شیمیدان آمریکایی G. N. Lewis، یکی از بنیانگذاران (به همراه L. Pauling) نظریه پیوند شیمیایی، فرمول های لوئیس نامیده می شوند.
انتقال الکترون از یک اتم فلز به یک اتم غیرفلز و تشکیل یون ها امکان پذیر است، زیرا غیر فلزات دارای الکترونگاتیوی بالا و فلزات دارای الکترونگاتیوی پایین هستند.
به دلیل کشش شدید یون ها به یکدیگر، ترکیبات یونی عمدتاً جامد هستند و نقطه ذوب نسبتاً بالایی دارند.
پیوند یونی از انتقال الکترون از یک اتم فلزی به یک اتم غیر فلزی تشکیل می شود. یون های حاصل توسط نیروهای الکترواستاتیکی به یکدیگر جذب می شوند.
تمام ترکیبات شیمیایی از طریق تشکیل یک پیوند شیمیایی تشکیل می شوند. و بسته به نوع ذرات اتصال، چندین نوع متمایز می شود. ابتدایی ترین- اینها قطبی کووالانسی، کووالانسی غیرقطبی، فلزی و یونی هستند. امروز در مورد یونی صحبت خواهیم کرد.
در تماس با
یون چیست؟
بین دو اتم تشکیل می شود - به عنوان یک قاعده، به شرطی که تفاوت الکترونگاتیوی بین آنها بسیار زیاد باشد. الکترونگاتیوی اتم ها و یون ها با استفاده از مقیاس پاولینگ ارزیابی می شود.
بنابراین برای در نظر گرفتن درست ویژگی های ترکیبات، مفهوم یونیته مطرح شد. این ویژگی به شما امکان می دهد تا تعیین کنید که چند درصد از یک پیوند خاص یونی است.
ترکیبی که بیشترین یونیته را دارد سزیم فلوراید است که در آن تقریباً 97 درصد است. پیوند یونی مشخصه استبرای مواد تشکیل شده توسط اتم های فلزی واقع در گروه های اول و دوم جدول D.I. مندلیف و اتم های غیر فلزات در گروه ششم و هفتم همان جدول قرار دارند.
توجه داشته باشید!شایان ذکر است که هیچ ترکیبی وجود ندارد که در آن رابطه منحصراً یونی باشد. برای عناصری که در حال حاضر کشف شده اند، دستیابی به چنین اختلاف زیادی در الکترونگاتیوی برای به دست آوردن یک ترکیب یونی 100٪ ممکن نیست. بنابراین، تعریف پیوند یونی کاملاً صحیح نیست، زیرا در واقعیت ترکیبات با اندرکنش یونی جزئی در نظر گرفته می شوند.
چرا این اصطلاح مطرح شد در صورتی که چنین پدیده ای واقعا وجود ندارد؟ واقعیت این است که این رویکرد به توضیح بسیاری از تفاوت های ظریف در خواص نمک ها، اکسیدها و سایر مواد کمک کرد. به عنوان مثال، چرا آنها در آب بسیار محلول هستند و چرا آنها حل می شوند محلول ها قادر به هدایت جریان الکتریکی هستند. این را نمی توان از منظر دیگری توضیح داد.
مکانیسم آموزش
تشکیل پیوند یونی تنها در صورت تحقق دو شرط امکان پذیر است: اگر اتم فلز شرکت کننده در واکنش بتواند به راحتی الکترون های واقع در آخرین سطح انرژی را رها کند و اتم غیر فلزی قادر به پذیرش این الکترون ها باشد. اتم های فلزات ذاتاً عوامل کاهنده هستند، یعنی قادرند اهدای الکترون.
این به این دلیل است که آخرین سطح انرژی در یک فلز می تواند از یک تا سه الکترون باشد و شعاع خود ذره بسیار بزرگ است. بنابراین، نیروی برهمکنش بین هسته و الکترون ها در آخرین سطح آنقدر کم است که می توانند به راحتی آن را ترک کنند. وضعیت در مورد نافلزات کاملاً متفاوت است. آنها دارند شعاع کوچکو تعداد الکترون های خود در آخرین سطح می تواند از سه تا هفت باشد.
و تعامل بین آنها و هسته مثبت بسیار قوی است، اما هر اتمی تلاش می کند تا سطح انرژی را تکمیل کند، بنابراین اتم های غیر فلزی برای به دست آوردن الکترون های از دست رفته تلاش می کنند.
و هنگامی که دو اتم - یک فلز و یک غیرفلز - به هم می رسند، الکترون ها از اتم فلز به اتم غیرفلز منتقل می شوند و یک برهمکنش شیمیایی تشکیل می شود.
نمودار اتصال
شکل به وضوح نشان می دهد که چگونه تشکیل پیوند یونی دقیقاً رخ می دهد. در ابتدا، اتم های سدیم و کلر با بار خنثی وجود دارد.
اولی یک الکترون در آخرین سطح انرژی دارد، دومی هفت. سپس یک الکترون از سدیم به کلر منتقل می شود و دو یون تشکیل می شود. که با یکدیگر ترکیب می شوند و یک ماده تشکیل می دهند. یون چیست؟ یون ذره ای باردار است که در آن تعداد پروتون ها با تعداد الکترون ها برابر نیست.
تفاوت با نوع کووالانسی
یک پیوند یونی به دلیل ویژگی آن هیچ جهتی ندارد. این به این دلیل است که میدان الکتریکی یون یک کره است و با رعایت قانون مشابه در یک جهت کاهش یا افزایش می یابد.
بر خلاف کووالانسی که به دلیل همپوشانی ابرهای الکترونی ایجاد می شود.
تفاوت دوم این است که پیوند کووالانسی اشباع شده است. چه مفهومی داره؟ تعداد ابرهای الکترونیکی که می توانند در تعامل شرکت کنند محدود است.
و در یونی به دلیل کروی بودن میدان الکتریکی می تواند با تعداد نامحدودی یون ارتباط برقرار کند. یعنی می توان گفت که اشباع نشده است.
همچنین می تواند با چندین ویژگی دیگر مشخص شود:
- انرژی پیوند یک مشخصه کمی است و بستگی به مقدار انرژی دارد که برای شکستن آن باید صرف شود. این به دو معیار بستگی دارد - طول پیوند و بار یونیدر آموزش آن دخیل است. هرچه پیوند قوی‌تر باشد، طول آن کوتاه‌تر و بارهای یونهای تشکیل‌دهنده آن بیشتر می‌شود.
- طول - این معیار قبلاً در پاراگراف قبلی ذکر شده است. این تنها به شعاع ذرات درگیر در تشکیل ترکیب بستگی دارد. شعاع اتم ها به صورت زیر تغییر می کند: در طول دوره با افزایش عدد اتمی کاهش می یابد و در گروه افزایش می یابد.
مواد دارای پیوند یونی
مشخصه تعداد قابل توجهی از ترکیبات شیمیایی است. این بخش بزرگی از تمام نمک ها، از جمله نمک خوراکی معروف است. در همه اتصالاتی که مستقیم وجود دارد رخ می دهد تماس بین فلز و غیر فلز. در اینجا چند نمونه از مواد با پیوند یونی آورده شده است:
- کلریدهای سدیم و پتاسیم،
- فلوراید سزیم،
- اکسید منیزیم
همچنین می تواند خود را در ترکیبات پیچیده نشان دهد.
به عنوان مثال سولفات منیزیم.
فرمول ماده ای با پیوندهای یونی و کووالانسی به شرح زیر است:
یک پیوند یونی بین یون های اکسیژن و منیزیم تشکیل می شود، اما گوگرد با استفاده از یک پیوند کووالانسی قطبی به یکدیگر متصل می شود.
که از آن می توان نتیجه گرفت که پیوندهای یونی مشخصه ترکیبات شیمیایی پیچیده هستند.
پیوند یونی در شیمی چیست؟
انواع پیوندهای شیمیایی - یونی، کووالانسی، فلزی
نتیجه
خواص به طور مستقیم به دستگاه بستگی دارد شبکه کریستالی. بنابراین، تمام ترکیبات دارای پیوند یونی در آب و سایر حلال های قطبی بسیار محلول، رسانا و دی الکتریک هستند. در عین حال، آنها کاملاً نسوز و شکننده هستند. از خواص این مواد اغلب در طراحی وسایل الکتریکی استفاده می شود.
اتم های اکثر عناصر به طور جداگانه وجود ندارند، زیرا می توانند با یکدیگر تعامل داشته باشند. این برهمکنش ذرات پیچیده تری تولید می کند.
ماهیت پیوند شیمیایی عمل نیروهای الکترواستاتیکی است که نیروهای برهمکنش بین بارهای الکتریکی هستند. الکترون ها و هسته های اتم چنین بارهایی دارند.
الکترونهایی که در سطوح الکترونیکی بیرونی (الکترون‌های ظرفیت) قرار دارند، که در دورترین فاصله از هسته قرار دارند، با آن ضعیف‌ترین برهمکنش دارند و بنابراین می‌توانند از هسته جدا شوند. آنها مسئول پیوند اتم ها به یکدیگر هستند.
انواع برهمکنش ها در شیمی
انواع پیوندهای شیمیایی را می توان در جدول زیر ارائه کرد:
ویژگی های پیوند یونی
واکنش شیمیایی که به دلیل جاذبه یونیداشتن بارهای مختلف یونی نامیده می شود. این در صورتی اتفاق می‌افتد که اتم‌هایی که به هم پیوند می‌خورند تفاوت قابل‌توجهی در الکترونگاتیوی داشته باشند (یعنی توانایی جذب الکترون‌ها) و جفت الکترون به عنصر الکترونگاتیوتر برود. نتیجه این انتقال الکترون ها از یک اتم به اتم دیگر، تشکیل ذرات باردار - یون ها است. جاذبه ای بین آنها به وجود می آید.
آنها کمترین شاخص های الکترونگاتیوی را دارند فلزات معمولیو بزرگترین آنها غیر فلزات معمولی هستند. بنابراین یون ها از برهمکنش بین فلزات معمولی و نافلزات معمولی تشکیل می شوند.
اتم‌های فلزات به یونهای با بار مثبت (کاتیونها) تبدیل می‌شوند و الکترون‌ها را به سطوح الکترونی بیرونی خود می‌دهند و نافلزات الکترون‌ها را می‌پذیرند و به دارای بار منفییون ها (آنیون ها).
اتم ها به حالت انرژی پایدارتر حرکت می کنند و پیکربندی های الکترونیکی خود را تکمیل می کنند.
پیوند یونی غیر جهت دار و غیر اشباع است، زیرا برهمکنش الکترواستاتیکی در همه جهات رخ می دهد؛ بر این اساس، یون می تواند یون های علامت مخالف را در همه جهات جذب کند.
آرایش یون ها به گونه ای است که در اطراف هر یک تعداد معینی یون با بار مخالف وجود دارد. مفهوم "مولکول" برای ترکیبات یونی معنی ندارد.
نمونه هایی از آموزش و پرورش
تشکیل پیوند در کلرید سدیم (nacl) به دلیل انتقال الکترون از اتم Na به اتم کلر برای تشکیل یون های مربوطه است:
Na 0 - 1 e = Na + (کاتیون)
Cl 0 + 1 e = Cl - (آنیون)
در کلرید سدیم، شش آنیون کلرید در اطراف کاتیون های سدیم و شش یون سدیم در اطراف هر یون کلرید وجود دارد.
هنگامی که برهمکنش بین اتم ها در سولفید باریم ایجاد می شود، فرآیندهای زیر رخ می دهد:
Ba 0 - 2 e = Ba 2+
S 0 + 2 e = S 2-
Ba دو الکترون خود را به گوگرد اهدا می کند و در نتیجه آنیون های گوگرد S 2- و کاتیون های باریم Ba 2 + تشکیل می شود.
پیوند شیمیایی فلزی
تعداد الکترون ها در سطوح انرژی بیرونی فلزات کم است و به راحتی از هسته جدا می شوند. در نتیجه این جدا شدن، یون های فلزی و الکترون های آزاد تشکیل می شوند. این الکترون ها «گاز الکترون» نامیده می شوند. الکترون‌ها آزادانه در سراسر حجم فلز حرکت می‌کنند و دائماً از اتم‌ها متصل و جدا می‌شوند.
ساختار ماده فلزی به شرح زیر است: شبکه کریستالی اسکلت ماده است و الکترون ها می توانند آزادانه بین گره های آن حرکت کنند.
نمونه های زیر را می توان بیان کرد:
Mg - 2е<->Mg 2+
Cs-e<->Cs+
Ca - 2e<->Ca2+
Fe-3e<->Fe 3+
کووالانسی: قطبی و غیر قطبی
رایج ترین نوع برهمکنش شیمیایی پیوند کووالانسی است. مقادیر الکترونگاتیوی عناصری که برهمکنش دارند به شدت متفاوت نیست؛ بنابراین، تنها یک جابجایی جفت الکترون مشترک به یک اتم الکترونگاتیو تر رخ می دهد.
فعل و انفعالات کووالانسی می تواند توسط یک مکانیسم تبادل یا یک مکانیسم دهنده-گیرنده تشکیل شود.
مکانیسم تبادل در صورتی محقق می شود که هر یک از اتم ها دارای الکترون های جفت نشده در سطوح الکترونیکی بیرونی باشند و همپوشانی اوربیتال های اتمی منجر به ظهور یک جفت الکترون شود که قبلاً به هر دو اتم تعلق دارد. هنگامی که یکی از اتم ها دارای یک جفت الکترون در سطح الکترونیکی بیرونی است، و دیگری دارای یک اوربیتال آزاد است، آنگاه هنگامی که اوربیتال های اتمی روی هم قرار می گیرند، جفت الکترون به اشتراک گذاشته می شود و بر اساس مکانیسم دهنده-گیرنده برهم کنش می کند.
کووالانسی ها بر اساس تعدد به موارد زیر تقسیم می شوند:
- ساده یا مجرد؛
- دو برابر؛
- سه برابر می شود.
دوتایی ها اشتراک دو جفت الکترون را به طور همزمان تضمین می کنند و سه جفت - سه.
با توجه به توزیع چگالی الکترون (قطب) بین اتم های پیوندی، یک پیوند کووالانسی به موارد زیر تقسیم می شود:
- غیر قطبی؛
- قطبی
یک پیوند غیرقطبی توسط اتم های یکسان و یک پیوند قطبی توسط الکترونگاتیوی متفاوت تشکیل می شود.
برهمکنش اتم هایی با الکترونگاتیوی مشابه را پیوند غیرقطبی می گویند. جفت الکترون های مشترک در چنین مولکولی به هیچ یک از اتم ها جذب نمی شود، بلکه به یک اندازه به هر دو تعلق دارد.
برهمکنش عناصر متفاوت در الکترونگاتیوی منجر به تشکیل پیوندهای قطبی می شود. در این نوع برهمکنش، جفت‌های الکترون مشترک به عنصر الکترونگاتیوتر جذب می‌شوند، اما به طور کامل به آن منتقل نمی‌شوند (یعنی تشکیل یون‌ها اتفاق نمی‌افتد). در نتیجه این تغییر در چگالی الکترون، بارهای جزئی روی اتم ها ظاهر می شود: هرچه الکترونگاتیو بیشتر دارای بار منفی باشد و الکترونگاتیو کمتر دارای بار مثبت است.
خواص و ویژگی های کووالانسی
ویژگی های اصلی پیوند کووالانسی:
- طول با فاصله بین هسته های اتم های متقابل تعیین می شود.
- قطبیت با جابجایی ابر الکترونی به سمت یکی از اتم ها تعیین می شود.
- جهت دار بودن خاصیت تشکیل پیوندهایی است که در فضا و بر این اساس مولکول هایی که اشکال هندسی خاصی دارند تشکیل می دهد.
- اشباع با توانایی تشکیل تعداد محدودی پیوند تعیین می شود.
- قطبش پذیری با توانایی تغییر قطبیت تحت تأثیر میدان الکتریکی خارجی تعیین می شود.
- انرژی لازم برای شکستن یک پیوند استحکام آن را تعیین می کند.
نمونه ای از برهم کنش غیر قطبی کووالانسی می تواند مولکول های هیدروژن (H2)، کلر (Cl2)، اکسیژن (O2)، نیتروژن (N2) و بسیاری دیگر باشد.
مولکول H· + ·H → H-H یک پیوند غیر قطبی دارد،
O: + :O → O=O مولکول غیرقطبی دوتایی دارد،
Ṅ: + Ṅ: → N≡N مولکول سه گانه غیرقطبی است.
نمونه هایی از پیوندهای کووالانسی عناصر شیمیایی شامل مولکول های دی اکسید کربن (CO2) و مونوکسید کربن (CO)، سولفید هیدروژن (H2S)، اسید کلریدریک (HCL)، آب (H2O)، متان (CH4)، اکسید گوگرد (SO2) و بسیاری دیگر .
در مولکول CO2، رابطه بین اتم‌های کربن و اکسیژن قطبی کووالانسی است، زیرا هیدروژن الکترونگاتیو تر، چگالی الکترون را جذب می‌کند. اکسیژن دارای دو الکترون جفت نشده در لایه بیرونی خود است، در حالی که کربن می تواند چهار الکترون ظرفیتی را برای تشکیل برهمکنش فراهم کند. در نتیجه پیوندهای دوگانه تشکیل می شود و مولکول به شکل زیر است: O=C=O.
برای تعیین نوع پیوند در یک مولکول خاص، کافی است اتم های تشکیل دهنده آن را در نظر بگیریم. مواد فلزی ساده یک پیوند فلزی، فلزات با نافلزات یک پیوند یونی، مواد غیرفلزی ساده یک پیوند ناقطبی کووالانسی، و مولکول‌های متشکل از نافلزات مختلف از طریق پیوند کووالانسی قطبی تشکیل می‌دهند.
عقب به جلو
توجه! پیش نمایش اسلایدها فقط برای مقاصد اطلاعاتی است و ممکن است نشان دهنده همه ویژگی های ارائه نباشد. اگر به این کار علاقه مند هستید، لطفا نسخه کامل آن را دانلود کنید.
اهداف درس:
- با استفاده از مثال پیوند یونی مفهوم پیوندهای شیمیایی را تشکیل دهید. برای دستیابی به درک درستی از تشکیل پیوندهای یونی به عنوان یک مورد شدید از پیوندهای قطبی.
- در طول درس، از تسلط بر مفاهیم اساسی زیر اطمینان حاصل کنید: یون (کاتیون، آنیون)، پیوند یونی.
- برای توسعه فعالیت ذهنی دانش آموزان از طریق ایجاد یک موقعیت مشکل در هنگام یادگیری مطالب جدید.
وظایف:
- آموزش تشخیص انواع پیوندهای شیمیایی؛
- ساختار یک اتم را تکرار کنید.
- کشف مکانیسم تشکیل پیوندهای شیمیایی یونی؛
- آموزش نحوه ترسیم طرح های تشکیل و فرمول های الکترونیکی ترکیبات یونی، معادلات واکنش با تعیین انتقال الکترون.
تجهیزات: کامپیوتر، پروژکتور، منبع چند رسانه ای، جدول تناوبی عناصر شیمیایی D.I. مندلیف، جدول "پیوند یونی".
نوع درس:شکل گیری دانش جدید.
نوع درس:درس چند رسانه ای
ایکسدرس od
من.زمان سازماندهی.
II . بررسی تکالیف.
معلم: چگونه اتم ها می توانند پیکربندی های الکترونیکی پایداری به خود بگیرند؟ راه های تشکیل پیوند کووالانسی چیست؟
دانش آموز: پیوندهای کووالانسی قطبی و غیرقطبی با مکانیزم تبادلی تشکیل می شوند. مکانیسم تبادل شامل مواردی است که یک الکترون از هر اتم در تشکیل یک جفت الکترون شرکت می کند. به عنوان مثال، هیدروژن: (اسلاید 2)
پیوند از طریق تشکیل یک جفت الکترون مشترک با ترکیب الکترون های جفت نشده اتفاق می افتد. هر اتم یک الکترون دارد. اتم های H معادل هستند و جفت ها به طور مساوی به هر دو اتم تعلق دارند. بنابراین، همین اصل زمانی اتفاق می‌افتد که جفت‌های الکترون مشترک (ابرهای الکترونی p همپوشانی) در طول تشکیل مولکول F 2 تشکیل می‌شوند. (اسلاید 3)
رکورد H · به این معنی که یک اتم هیدروژن دارای 1 الکترون در لایه الکترونی بیرونی خود است. ضبط نشان می دهد که 7 الکترون در لایه الکترونی بیرونی اتم فلوئور وجود دارد.
هنگامی که مولکول N 2 تشکیل می شود. 3 جفت الکترون مشترک تشکیل می شود. اوربیتال های p همپوشانی دارند. (اسلاید 4)
پیوند غیرقطبی نامیده می شود.
معلم: اکنون مواردی را بررسی کرده ایم که مولکول های یک ماده ساده تشکیل می شوند. اما در اطراف ما مواد زیادی با ساختارهای پیچیده وجود دارد. بیایید یک مولکول هیدروژن فلوراید بگیریم. در این حالت ارتباط چگونه شکل می گیرد؟
دانش آموز: هنگامی که یک مولکول هیدروژن فلوراید تشکیل می شود، اوربیتال الکترون s هیدروژن و اوربیتال الکترون p فلوئور H-F همپوشانی دارند. (اسلاید 5)
جفت الکترون پیوندی به اتم فلوئور منتقل می شود و در نتیجه تشکیل می شود دوقطبی. ارتباط قطبی نامیده می شود.
III. به روز رسانی دانش.
معلم: یک پیوند شیمیایی در نتیجه تغییراتی که در لایه‌های الکترونی بیرونی اتم‌های متصل رخ می‌دهد به وجود می‌آید. این امکان پذیر است زیرا لایه های الکترونی بیرونی در عناصری غیر از گازهای نجیب کامل نیستند. پیوند شیمیایی با تمایل اتم ها برای به دست آوردن یک پیکربندی الکترونیکی پایدار شبیه به پیکربندی "نزدیک ترین" گاز بی اثر به آنها توضیح داده می شود.
معلم: نمودار ساختار الکترونیکی اتم سدیم را (روی تخته) بنویسید. (اسلاید 6)
دانش آموز: برای دستیابی به پایداری لایه الکترونی، اتم سدیم باید یا یک الکترون را رها کند یا هفت الکترون را بپذیرد. سدیم به راحتی الکترون خود را که از هسته دور است و ضعیف به آن متصل است، رها می کند.
معلم: نمودار آزاد شدن الکترون را بسازید.
Na° - 1± → Na+ = Ne
معلم: نمودار ساختار الکترونیکی اتم فلوئور را (روی تخته) بنویسید.
معلم: چگونه می توان لایه الکترونیکی را کامل کرد؟
دانش آموز: برای دستیابی به پایداری لایه الکترونی، اتم فلوئور یا باید هفت الکترون را رها کند یا یکی را بپذیرد. از نظر انرژی برای فلوئور برای پذیرش الکترون مطلوب تر است.
معلم: نموداری برای دریافت الکترون بسازید.
F° + 1± → F- = Ne
IV. یادگیری مطالب جدید.
معلم از کلاسی که تکلیف درس در آن تعیین شده است سؤال می کند:
آیا راه‌های ممکن دیگری وجود دارد که اتم‌ها بتوانند پیکربندی‌های الکترونیکی پایداری به خود بگیرند؟ راه های ایجاد چنین ارتباطاتی چیست؟
امروز ما به یک نوع پیوند - پیوند یونی - نگاه خواهیم کرد. اجازه دهید ساختار لایه های الکترونی اتم های ذکر شده و گازهای بی اثر را با هم مقایسه کنیم.
مکالمه با کلاس
معلم: اتم های سدیم و فلوئور قبل از واکنش چه باری داشتند؟
دانش آموز: اتم های سدیم و فلوئور از نظر الکتریکی خنثی هستند، زیرا بارهای هسته آنها توسط الکترونهایی که در اطراف هسته می چرخند متعادل می شوند.
معلم: وقتی اتم ها الکترون می دهند و می گیرند چه اتفاقی می افتد؟
دانش آموز: اتم ها بارها را به دست می آورند.
معلم توضیحاتی می دهد: در فرمول یک یون، بار آن اضافه شده است. برای انجام این کار، از superscript استفاده کنید. مقدار شارژ را با یک عدد نشان می دهد (یکی را نمی نویسند) و سپس یک علامت (به علاوه یا منفی). به عنوان مثال، یک یون سدیم با بار 1+ دارای فرمول Na + (بخوانید "سدیم پلاس")، یک یون فلوراید با بار -1 - F - ("فلورین منهای")، یک یون هیدروکسید با بار -1 - OH - ("o-خاکستر منهای")، یک یون کربنات با بار -2 - CO 3 2- ("tse-o-3-2-minus").
در فرمول ترکیبات یونی ابتدا یون های دارای بار مثبت بدون نشان دادن بار و سپس یون های دارای بار منفی نوشته می شوند. اگر فرمول صحیح باشد، مجموع بار تمام یون های موجود در آن صفر است.
یون با بار مثبت کاتیون نامیده می شودو یک یون با بار منفی یک آنیون است.
معلم: ما این تعریف را در کتاب کار خود می نویسیم:
و اوذره ای باردار است که اتم در اثر پذیرش یا از دست دادن الکترون به آن تبدیل می شود.
معلم: چگونه مقدار شارژ یون کلسیم Ca 2+ را تعیین کنیم؟
دانش آموز: یون یک ذره باردار الکتریکی است که در نتیجه از دست دادن یا افزایش یک یا چند الکترون توسط یک اتم ایجاد می شود. کلسیم در آخرین سطح الکترونی خود دو الکترون دارد؛ یونیزاسیون اتم کلسیم زمانی رخ می دهد که دو الکترون از بین برود. Ca 2+ یک کاتیون دارای بار مضاعف است.
معلم: چه اتفاقی برای شعاع این یون ها می افتد؟
در طول انتقال هنگامی که یک اتم خنثی الکتریکی به حالت یونی تبدیل می شود، اندازه ذرات به شدت تغییر می کند. اتم که الکترون های ظرفیت خود را رها می کند، به ذره فشرده تر تبدیل می شود - یک کاتیون. به عنوان مثال، هنگامی که یک اتم سدیم به یک کاتیون Na+ تبدیل می شود، که همانطور که در بالا نشان داده شد، ساختار نئونی دارد، شعاع ذره به شدت کاهش می یابد. شعاع یک آنیون همیشه بیشتر از شعاع اتم خنثی الکتریکی مربوطه است.
معلم: برای ذرات باردار متفاوت چه اتفاقی می افتد؟
دانش آموز: یون های سدیم و فلوئور با بار مخالف، که از انتقال الکترون از اتم سدیم به اتم فلوئور به وجود می آیند، متقابلاً جذب شده و سدیم فلوراید را تشکیل می دهند. (اسلاید 7)
Na + + F - = NaF
طرحی برای تشکیل یون ها که در نظر گرفتیم نشان می دهد که چگونه یک پیوند شیمیایی بین اتم سدیم و اتم فلوئور تشکیل می شود که به آن پیوند یونی می گویند.
پیوند یونی- یک پیوند شیمیایی که از جاذبه الکترواستاتیکی یونهای دارای بار مخالف به یکدیگر تشکیل می شود.
ترکیباتی که در این حالت تشکیل می شوند ترکیبات یونی نامیده می شوند.
V. ادغام مواد جدید.
تکالیف برای تجمیع دانش و مهارت
1. ساختار پوسته های الکترونیکی یک اتم کلسیم و یک کاتیون کلسیم، یک اتم کلر و یک آنیون کلرید را مقایسه کنید:
نظر در مورد تشکیل پیوندهای یونی در کلرید کلسیم:
2. برای تکمیل این کار، باید به گروه های 3-4 نفره تقسیم شوید. هر یک از اعضای گروه یک مثال را در نظر می گیرد و نتایج را به کل گروه ارائه می دهد.
پاسخ دانش آموز:
1. کلسیم عنصری از زیرگروه اصلی گروه دوم یعنی یک فلز است. برای اتم آن راحت‌تر است که دو الکترون بیرونی بدهد تا شش الکترون از دست رفته را بپذیرد:
2. کلر عنصری از زیرگروه اصلی گروه VII، غیرفلزی است. برای اتم آن آسانتر است که یک الکترون را که برای تکمیل سطح بیرونی فاقد آن است بپذیرد تا اینکه هفت الکترون را از سطح بیرونی ببخشد:
3. ابتدا بیایید کمترین مضرب مشترک بین بارهای یون های حاصل را پیدا کنیم، برابر 2 (2x1). سپس تعیین می کنیم که چند اتم کلسیم باید گرفته شود تا دو الکترون از خود جدا کنند، یعنی باید یک اتم کلسیم و دو اتم CI بگیریم.
4. به صورت شماتیک، تشکیل پیوند یونی بین اتم های کلسیم و کلر را می توان نوشت: (اسلاید 8)
Ca 2+ + 2CI - → CaCI 2
وظایف خودکنترلی
1. بر اساس طرح تشکیل یک ترکیب شیمیایی، یک معادله برای واکنش شیمیایی ایجاد کنید: (اسلاید 9)
2. بر اساس طرح تشکیل یک ترکیب شیمیایی، یک معادله برای واکنش شیمیایی ایجاد کنید: (اسلاید 10)
3. طرحی برای تشکیل یک ترکیب شیمیایی ارائه شده است: (اسلاید 11)
یک جفت از عناصر شیمیایی را انتخاب کنید که اتم های آن می توانند مطابق با این طرح برهم کنش داشته باشند:
آ) Naو O;
ب) لیو اف;
V) کو O;
ز) Naو اف
| شیمی ساختار | |
|---|---|
| پیوند شیمیایی: | معطر بودن | پیوند کووالانسی | پیوند یونی| اتصال فلزی | پیوند هیدروژنی | پیوند اهداکننده و پذیرنده | توتومریسم |
| نمایش سازه: | گروه عملکردی | فرمول سازه ای | فرمول شیمیایی | لیگاند |
| خواص الکترونیکی: | الکترونگاتیوی | میل الکترونی | انرژی یونیزاسیون | دوقطبی | قانون هشت |
| استریوشیمی: | اتم نامتقارن | ایزومریسم | پیکربندی | کایرالیته | انطباق |
بنیاد ویکی مدیا 2010.
ببینید "پیوند شیمیایی یونی" در فرهنگ های دیگر چیست:
پیوند بین اتم ها در یک مولکول یا مول. اتصال، که در نتیجه انتقال الن از یک اتم به اتم دیگر یا اشتراک الن ها توسط یک جفت (یا گروه) اتم ایجاد می شود. نیروهای منتهی به X.s کولن هستند، با این حال، X.s. توصیف در داخل ... دایره المعارف فیزیکی
پیوند شیمیایی- برهمکنش اتم ها که در آن الکترون های متعلق به دو اتم (گروه) متفاوت برای هر دو اتم (گروه) مشترک (اجتماعی) می شوند و باعث ترکیب آنها به مولکول ها و کریستال ها می شود. دو نوع اصلی X. s وجود دارد: یونی... ... دایره المعارف بزرگ پلی تکنیک
پیوند شیمیایی، مکانیسمی است که توسط آن اتم ها به هم می پیوندند و مولکول ها را تشکیل می دهند. انواع مختلفی از این پیوندها وجود دارد که یا بر اساس جذب بارهای مخالف یا بر اساس تشکیل پیکربندی های پایدار از طریق تبادل الکترون ها است. فرهنگ دانشنامه علمی و فنی
پیوند شیمیایی- پیوند شیمیایی، برهمکنش اتم ها، که باعث ترکیب آنها به مولکول ها و کریستال ها می شود. نیروهایی که در طول تشکیل یک پیوند شیمیایی وارد می شوند، عمدتاً ماهیت الکتریکی دارند. تشکیل پیوند شیمیایی با تجدید ساختار همراه است... ... فرهنگ لغت دایره المعارف مصور
- ... ویکیپدیا
جذب متقابل اتم ها، منجر به تشکیل مولکول ها و کریستال ها می شود. مرسوم است که می گویند در یک مولکول یا در یک کریستال ساختارهای شیمیایی بین اتم های همسایه وجود دارد. ظرفیت یک اتم (که در ادامه با جزئیات بیشتر مورد بحث قرار گرفته است) تعداد پیوندها را نشان می دهد... دایره المعارف بزرگ شوروی
پیوند شیمیایی- جذب متقابل اتم ها که منجر به تشکیل مولکول ها و کریستال ها می شود. ظرفیت یک اتم تعداد پیوندهای تشکیل شده توسط یک اتم معین با پیوندهای همسایه را نشان می دهد. اصطلاح "ساختار شیمیایی" توسط آکادمیک A. M. Butlerov در... ... فرهنگ لغت دایره المعارف متالورژی
برهمکنش اتم ها باعث ترکیب آنها به مولکول ها و کریستال ها می شود. این فعل و انفعال منجر به کاهش انرژی کل مولکول یا کریستال حاصل در مقایسه با انرژی اتم های غیر متقابل می شود و بر اساس... ... فرهنگ لغت بزرگ دایره المعارفی پلی تکنیک
پیوند کووالانسی با استفاده از مثال یک مولکول متان: سطح انرژی کامل بیرونی: هیدروژن (H) دارای 2 الکترون و کربن (C) دارای 8 الکترون است. پیوند کووالانسی پیوندی است که توسط ابرهای الکترونی ظرفیت هدایت شده تشکیل می شود. خنثی... ... ویکی پدیا
پیوند شیمیایی پدیده ای از برهمکنش اتم ها است که در اثر همپوشانی ابرهای الکترونی ذرات پیوند ایجاد می شود که با کاهش انرژی کل سیستم همراه است. اصطلاح "ساختار شیمیایی" برای اولین بار توسط A. M. Butlerov در سال 1861 معرفی شد... ... ویکی پدیا
