ქიმიური ბმების მახასიათებლები
ქიმიური კავშირის დოქტრინა წარმოადგენს ყველა თეორიული ქიმიის საფუძველს. ქიმიური ბმა გაგებულია, როგორც ატომების ურთიერთქმედება, რომელიც აკავშირებს მათ მოლეკულებში, იონებში, რადიკალებსა და კრისტალებში. არსებობს ოთხი სახის ქიმიური ბმა: იონური, კოვალენტური, მეტალის და წყალბადის. ერთსა და იმავე ნივთიერებებში შეიძლება აღმოჩნდეს სხვადასხვა ტიპის ბმები.
1. ფუძეებში: ჰიდროქსო ჯგუფებში ჟანგბადისა და წყალბადის ატომებს შორის ბმა პოლარული კოვალენტურია, ხოლო მეტალსა და ჰიდროქსო ჯგუფს შორის ის იონური.
2. ჟანგბადის შემცველი მჟავების მარილებში: არამეტალის ატომსა და მჟავე ნარჩენის ჟანგბადს შორის - კოვალენტური პოლარული, ხოლო მეტალსა და მჟავე ნარჩენს შორის - იონური.
3. ამონიუმის, მეთილამონიუმის და სხვა მარილებში აზოტისა და წყალბადის ატომებს შორის არის პოლარული კოვალენტი, ხოლო ამონიუმის ან მეთილამონიუმის იონებსა და მჟავას ნარჩენს შორის - იონური.
4. ლითონის პეროქსიდებში (მაგალითად, Na 2 O 2) ჟანგბადის ატომებს შორის კავშირი კოვალენტურია, არაპოლარული, ხოლო მეტალსა და ჟანგბადს შორის არის იონური და ა.შ.
ყველა სახის და სახის ქიმიური ბმის ერთიანობის მიზეზი მათი იდენტური ქიმიური ბუნებაა – ელექტრონ-ბირთვული ურთიერთქმედება. ქიმიური ბმის წარმოქმნა ნებისმიერ შემთხვევაში არის ატომების ელექტრონულ-ბირთვული ურთიერთქმედების შედეგი, რომელსაც თან ახლავს ენერგიის გამოყოფა.
კოვალენტური ბმის ფორმირების მეთოდები
კოვალენტური ქიმიური ბმაარის ბმა, რომელიც წარმოიქმნება ატომებს შორის საერთო ელექტრონული წყვილების წარმოქმნის გამო.
კოვალენტური ნაერთები, როგორც წესი, არის აირები, სითხეები ან შედარებით დაბალი დნობის მყარი. ერთ-ერთი იშვიათი გამონაკლისი არის ბრილიანტი, რომელიც დნება 3500 °C-ზე ზემოთ. ეს აიხსნება ალმასის სტრუქტურით, რომელიც არის კოვალენტურად შეკრული ნახშირბადის ატომების უწყვეტი ბადე და არა ცალკეული მოლეკულების კრებული. სინამდვილეში, ნებისმიერი ალმასის კრისტალი, მიუხედავად მისი ზომისა, არის ერთი უზარმაზარი მოლეკულა.
კოვალენტური ბმა წარმოიქმნება, როდესაც ორი არამეტალის ატომის ელექტრონები გაერთიანებულია. მიღებულ სტრუქტურას მოლეკულა ეწოდება.
ასეთი კავშირის ფორმირების მექანიზმი შეიძლება იყოს გაცვლითი ან დონორ-აქცეპტორი.
უმეტეს შემთხვევაში, ორ კოვალენტურად შეკრულ ატომს აქვს განსხვავებული ელექტრონეგატიურობა და საერთო ელექტრონები არ მიეკუთვნება ორ ატომს თანაბრად. უმეტეს შემთხვევაში ისინი უფრო ახლოს არიან ერთ ატომთან, ვიდრე მეორესთან. მაგალითად, წყალბადის ქლორიდის მოლეკულაში, ელექტრონები, რომლებიც ქმნიან კოვალენტურ კავშირს, მდებარეობს ქლორის ატომთან უფრო ახლოს, რადგან მისი ელექტრონეგატიურობა უფრო მაღალია, ვიდრე წყალბადის. თუმცა, ელექტრონების მოზიდვის უნარში განსხვავება არ არის საკმარისად დიდი, რომ მოხდეს ელექტრონის სრული გადატანა წყალბადის ატომიდან ქლორის ატომში. ამრიგად, წყალბადისა და ქლორის ატომებს შორის კავშირი შეიძლება ჩაითვალოს, როგორც იონური ბმის (სრული ელექტრონის გადაცემა) და არაპოლარული კოვალენტური ბმის (ელექტრონების წყვილის სიმეტრიული განლაგება ორ ატომს შორის) ჯვარედინი. ატომებზე ნაწილობრივი მუხტი აღინიშნება ბერძნული ასო δ. ასეთ კავშირს პოლარული კოვალენტური ბმა ეწოდება, ხოლო წყალბადის ქლორიდის მოლეკულა პოლარულია, ანუ მას აქვს დადებითად დამუხტული ბოლო (წყალბადის ატომი) და უარყოფითად დამუხტული ბოლო (ქლორის ატომი).
1. გაცვლის მექანიზმი მოქმედებს, როდესაც ატომები ქმნიან საერთო ელექტრონულ წყვილებს დაუწყვილებელი ელექტრონების შერწყმით.
1) H 2 - წყალბადი.
კავშირი წარმოიქმნება წყალბადის ატომების s-ელექტრონების მიერ (გადახურული s-ორბიტალების) მიერ საერთო ელექტრონული წყვილის წარმოქმნის გამო.
2) HCl - წყალბადის ქლორიდი.
ბმა წარმოიქმნება s- და p-ელექტრონების საერთო ელექტრონული წყვილის (s-p ორბიტალების გადახურვა) ფორმირების გამო.
3) Cl 2: ქლორის მოლეკულაში კოვალენტური ბმა იქმნება დაუწყვილებელი p-ელექტრონების გამო (p-p ორბიტალების გადახურვა).
4) N 2: აზოტის მოლეკულაში ატომებს შორის წარმოიქმნება სამი საერთო ელექტრონული წყვილი.
კოვალენტური ბმის ფორმირების დონორ-აქცეპტორული მექანიზმი
დონორიაქვს ელექტრონული წყვილი მიმღები- თავისუფალი ორბიტალი, რომელიც ამ წყვილს შეუძლია დაიკავოს. ამონიუმის იონში ოთხივე ბმა წყალბადის ატომებთან არის კოვალენტური: სამი ჩამოყალიბდა აზოტის ატომისა და წყალბადის ატომების მიერ საერთო ელექტრონული წყვილების შექმნის გამო გაცვლის მექანიზმის მიხედვით, ერთი - დონორ-მიმღები მექანიზმის მეშვეობით. კოვალენტური ბმები კლასიფიცირდება ელექტრონული ორბიტალების გადაფარვის გზით, აგრეთვე მათი გადაადგილებით ერთ-ერთი შეკრული ატომის მიმართ. ბმის ხაზის გასწვრივ ელექტრონების ორბიტალების გადაფარვის შედეგად წარმოქმნილ ქიმიურ ბმებს ე.წ σ - კავშირები(სიგმა ობლიგაციები). სიგმას კავშირი ძალიან ძლიერია.
p ორბიტალებს შეუძლიათ გადაფარონ ორ რეგიონში, ქმნიან კოვალენტურ კავშირს გვერდითი გადახურვის მეშვეობით.
ქიმიურ ბმებს, რომლებიც წარმოიქმნება ელექტრონული ორბიტალების „გვერდითი“ გადახურვის შედეგად ბმის ხაზის გარეთ, ანუ ორ რეგიონში, ეწოდება პი ბმები.
საერთო ელექტრონული წყვილების გადაადგილების ხარისხის მიხედვით მათ მიერთებულ ერთ ატომთან, კოვალენტური ბმა შეიძლება იყოს პოლარული ან არაპოლარული. იგივე ელექტრონეგატიურობის მქონე ატომებს შორის წარმოქმნილ კოვალენტურ ქიმიურ კავშირს არაპოლარული ეწოდება. ელექტრონული წყვილი არ არის გადაადგილებული რომელიმე ატომის მიმართ, რადგან ატომებს აქვთ იგივე ელექტრონეგატიურობა - სხვა ატომებიდან ვალენტური ელექტრონების მიზიდვის თვისება. Მაგალითად,
ანუ მარტივი არამეტალური ნივთიერებების მოლეკულები წარმოიქმნება კოვალენტური არაპოლარული ბმის მეშვეობით. კოვალენტურ ქიმიურ კავშირს ელემენტების ატომებს შორის, რომელთა ელექტრონეგატიურობა განსხვავებულია, ეწოდება პოლარული.
მაგალითად, NH 3 არის ამიაკი. აზოტი უფრო ელექტროუარყოფითი ელემენტია, ვიდრე წყალბადი, ამიტომ საერთო ელექტრონული წყვილი გადაადგილებულია მისი ატომისკენ.
კოვალენტური ბმის მახასიათებლები: ბმის სიგრძე და ენერგია
კოვალენტური ბმის დამახასიათებელი თვისებებია მისი სიგრძე და ენერგია. ბმის სიგრძე არის მანძილი ატომის ბირთვებს შორის. რაც უფრო მოკლეა ქიმიური ბმა, მით უფრო ძლიერია იგი. ამასთან, კავშირის სიმტკიცის საზომია ბმის ენერგია, რომელიც განისაზღვრება კავშირის გასაწყვეტად საჭირო ენერგიის რაოდენობით. ის ჩვეულებრივ იზომება კჯ/მოლში. ამრიგად, ექსპერიმენტული მონაცემების მიხედვით, H 2, Cl 2 და N 2 მოლეკულების ბმის სიგრძე, შესაბამისად, არის 0.074, 0.198 და 0.109 ნმ, ხოლო კავშირის ენერგია, შესაბამისად, 436, 242 და 946 კჯ/მოლი.
იონები. იონური ბმა
არსებობს ორი ძირითადი შესაძლებლობა, რომ ატომი დაემორჩილოს ოქტეტის წესს. პირველი მათგანი არის იონური ბმების ფორმირება. (მეორე არის კოვალენტური ბმის ფორმირება, რომელიც ქვემოთ იქნება განხილული). როდესაც იონური ბმა იქმნება, ლითონის ატომი კარგავს ელექტრონებს, ხოლო არალითონის ატომი იძენს ელექტრონებს.
წარმოვიდგინოთ, რომ ორი ატომი „ხვდება“: I ჯგუფის ლითონის ატომი და VII ჯგუფის არალითონის ატომი. ლითონის ატომს აქვს ერთი ელექტრონი მის გარე ენერგეტიკულ დონეზე, ხოლო არამეტალის ატომს უბრალოდ აკლია ერთი ელექტრონი, რომ მისი გარე დონე დასრულდეს. პირველი ატომი ადვილად მისცემს მეორეს თავის ელექტრონს, რომელიც შორს არის ბირთვიდან და სუსტად არის მიბმული მასთან, ხოლო მეორე თავისუფალ ადგილს მის გარე ელექტრონულ დონეზე. შემდეგ ატომი, რომელიც მოკლებულია ერთ-ერთ უარყოფით მუხტს, გახდება დადებითად დამუხტული ნაწილაკი, ხოლო მეორე გადაიქცევა უარყოფითად დამუხტულ ნაწილაკად წარმოქმნილი ელექტრონის გამო. ასეთ ნაწილაკებს იონებს უწოდებენ.
ეს არის ქიმიური კავშირი, რომელიც წარმოიქმნება იონებს შორის. რიცხვებს, რომლებიც აჩვენებენ ატომების ან მოლეკულების რაოდენობას, ეწოდება კოეფიციენტები, ხოლო რიცხვებს, რომლებიც აჩვენებენ მოლეკულაში ატომების ან იონების რაოდენობას, ინდექსებს.
ლითონის კავშირი
ლითონებს აქვთ სპეციფიკური თვისებები, რომლებიც განსხვავდება სხვა ნივთიერებების თვისებებისგან. ასეთი თვისებებია შედარებით მაღალი დნობის ტემპერატურა, სინათლის არეკვლის უნარი და მაღალი თერმული და ელექტრული გამტარობა. ეს თავისებურებები განპირობებულია ლითონებში სპეციალური ტიპის ბმის - მეტალის ბმის არსებობით.
მეტალის ბმა არის კავშირი დადებით იონებს შორის მეტალის კრისტალებში, რომელიც წარმოიქმნება კრისტალზე თავისუფლად მოძრავი ელექტრონების მიზიდულობის გამო. მეტალების უმეტესობის ატომები გარე დონეზე შეიცავს ელექტრონების მცირე რაოდენობას - 1, 2, 3. ეს ელექტრონები ადვილად ჩამოდიდა ატომები გადაიქცევა დადებით იონებად. მოწყვეტილი ელექტრონები გადადიან ერთი იონიდან მეორეზე და აკავშირებენ მათ ერთ მთლიანობაში. იონებთან შეერთებისას ეს ელექტრონები დროებით ქმნიან ატომებს, შემდეგ ისევ იშლებიან და უერთდებიან სხვა იონს და ა.შ. პროცესი უსასრულოდ მიმდინარეობს, რომელიც სქემატურად შეიძლება გამოსახული იყოს შემდეგნაირად:
შესაბამისად, ლითონის მოცულობაში ატომები განუწყვეტლივ გარდაიქმნება იონებად და პირიქით. მეტალებში არსებულ კავშირს იონებს შორის საერთო ელექტრონების მეშვეობით მეტალიკი ეწოდება. მეტალურ კავშირს აქვს გარკვეული მსგავსება კოვალენტურ კავშირთან, რადგან ის დაფუძნებულია გარე ელექტრონების გაზიარებაზე. თუმცა, კოვალენტური კავშირით, მხოლოდ ორი მეზობელი ატომის გარე დაუწყვილებელი ელექტრონები იზიარებენ, ხოლო მეტალის ბმით, ყველა ატომი მონაწილეობს ამ ელექტრონების გაზიარებაში. ამიტომ კოვალენტური კავშირის მქონე კრისტალები მყიფეა, მაგრამ ლითონის ბმასთან ერთად, როგორც წესი, დრეკადი, ელექტროგამტარია და აქვს მეტალის ბზინვარება.
ლითონის შემაკავშირებელი დამახასიათებელია როგორც სუფთა ლითონები, ასევე სხვადასხვა ლითონების - შენადნობების ნარევები მყარ და თხევად მდგომარეობაში. თუმცა, ორთქლის მდგომარეობაში ლითონის ატომები ერთმანეთთან დაკავშირებულია კოვალენტური კავშირით (მაგალითად, ნატრიუმის ორთქლი ავსებს ყვითელ სინათლის ნათურებს დიდი ქალაქების ქუჩების გასანათებლად). ლითონის წყვილი შედგება ცალკეული მოლეკულებისგან (მონატომური და დიატომური).
ლითონის ბმა ასევე განსხვავდება კოვალენტური ბმის სიმტკიცით: მისი ენერგია 3-4-ჯერ ნაკლებია კოვალენტური ბმის ენერგიაზე.
ბონდის ენერგია არის ენერგია, რომელიც საჭიროა ქიმიური ბმის დასაშლელად ყველა მოლეკულაში, რომლებიც ქმნიან ნივთიერების ერთ მოლს. კოვალენტური და იონური ბმების ენერგია ჩვეულებრივ მაღალია და შეადგენს 100-800 კჯ/მოლი რიგის მნიშვნელობებს.
წყალბადის ბმა
შორის ქიმიური კავშირი ერთი მოლეკულის დადებითად პოლარიზებული წყალბადის ატომები(ან მისი ნაწილები) და უაღრესად ელექტროუარყოფითი ელემენტების უარყოფითად პოლარიზებული ატომებირომელსაც აქვს საერთო ელექტრონული წყვილი (F, O, N და ნაკლებად ხშირად S და Cl), სხვა მოლეკულას (ან მის ნაწილებს) წყალბადი ეწოდება. წყალბადური ბმის წარმოქმნის მექანიზმი ნაწილობრივ ელექტროსტატიკურია, ნაწილობრივ დ საპატიო-მიმღები პერსონაჟი.
ინტერმოლეკულური წყალბადის კავშირის მაგალითები:
ასეთი კავშირის არსებობისას, დაბალმოლეკულური ნივთიერებებიც კი ნორმალურ პირობებში შეიძლება იყოს სითხეები (ალკოჰოლი, წყალი) ან ადვილად თხევადი აირები (ამიაკი, წყალბადის ფტორი). ბიოპოლიმერებში - პროტეინებში (მეორადი სტრუქტურა) - არსებობს წყალბადის შიდა ბმა კარბონილის ჟანგბადსა და ამინო ჯგუფის წყალბადს შორის:
პოლინუკლეოტიდის მოლეკულები - დნმ (დეოქსირიბონუკლეინის მჟავა) - არის ორმაგი სპირალი, რომელშიც ნუკლეოტიდების ორი ჯაჭვი ერთმანეთთან წყალბადური ბმებით არის დაკავშირებული. ამ შემთხვევაში მოქმედებს კომპლემენტარობის პრინციპი, ანუ ეს ბმები წარმოიქმნება გარკვეულ წყვილებს შორის, რომლებიც შედგება პურინისა და პირიმიდინის ბაზებისგან: თიმინი (T) მდებარეობს ადენინის ნუკლეოტიდის (A) საპირისპიროდ, ხოლო ციტოზინი (C) მოპირდაპირედ მდებარეობს. გუანინი (G).
წყალბადური ბმების მქონე ნივთიერებებს აქვთ მოლეკულური კრისტალური ბადეები.
5) s-ელემენტებს
6) p-ელემენტებამდე
7) d-ელემენტებამდე
8) ვ-მდე - ელემენტები
2. რამდენ ელექტრონს შეიცავს დედამიწის ტუტე ლითონების ატომები გარე ენერგეტიკულ დონეზე?
1) ერთი 2) ორი 3) სამი 4) ოთხი
3. ქიმიურ რეაქციებში ალუმინის ატომები ვლინდება
3) ჟანგვის თვისებები 2) მჟავე თვისებები
4) 3) აღდგენითი თვისებები 4) ძირითადი თვისებები
4. კალციუმის ქლორთან ურთიერთქმედება რეაქციაა
1) დაშლა 2) შეერთება 3) ჩანაცვლება 4) გაცვლა
5. ნატრიუმის ბიკარბონატის მოლეკულური წონაა:
1) 84 2) 87 3) 85 4) 86
3. რომელი ატომი უფრო მძიმეა - რკინა თუ სილიციუმი - და რამდენად?4. დაადგინეთ მარტივი ნივთიერებების ფარდობითი მოლეკულური წონა: წყალბადი, ჟანგბადი, ქლორი, სპილენძი, ალმასი (ნახშირბადი). დაიმახსოვრეთ რომელი მათგანი შედგება დიატომური მოლეკულებისგან და რომელი ატომებისგან.
5. გამოთვალეთ შემდეგი ნაერთების ფარდობითი მოლეკულური მასები: ნახშირორჟანგი CO2 გოგირდმჟავა H2SO4 შაქარი C12H22O11 ეთილის სპირტი C2H6O მარმარილო CaCPO3
6. წყალბადის ზეჟანგში, ჟანგბადის თითოეულ ატომზე არის ერთი წყალბადის ატომი. განსაზღვრეთ წყალბადის პრეოქსიდის ფორმულა, თუ ცნობილია, რომ მისი ფარდობითი მოლეკულური წონაა 34. როგორია წყალბადისა და ჟანგბადის მასური თანაფარდობა ამ ნაერთში?
7. რამდენჯერ მძიმეა ნახშირორჟანგის მოლეკულა ჟანგბადის მოლეკულაზე?
გთხოვთ დამეხმაროთ მე-8 კლასის დავალება.
დავალება No1
მოწოდებული სიიდან აირჩიეთ ორი ნაერთი, რომელიც შეიცავს იონურ ქიმიურ კავშირს.
- 1. Ca(ClO 2) 2
- 2. HClO 3
- 3.NH4Cl
- 4. HClO 4
- 5.Cl2O7
პასუხი: 13
უმეტეს შემთხვევაში, იონური ტიპის ბმის არსებობა ნაერთში შეიძლება განისაზღვროს იმით, რომ მისი სტრუქტურული ერთეულები ერთდროულად მოიცავს ტიპიური ლითონის ატომებს და არამეტალის ატომებს.
ამ მახასიათებლის საფუძველზე დავადგინეთ, რომ არსებობს იონური ბმა ნაერთში ნომერი 1 - Ca(ClO 2) 2, რადგან მის ფორმულაში შეგიძლიათ იხილოთ ტიპიური ლითონის კალციუმის ატომები და არამეტალების ატომები - ჟანგბადი და ქლორი.
თუმცა, ამ სიაში აღარ არის ნაერთები, რომლებიც შეიცავს როგორც მეტალის, ისე არამეტალის ატომებს.
ამოცანაში მითითებულ ნაერთებს შორის არის ამონიუმის ქლორიდი, რომელშიც იონური ბმა რეალიზებულია ამონიუმის კატიონს NH 4 + და ქლორიდის იონს Cl− შორის.
დავალება No2
მოწოდებული სიიდან აირჩიეთ ორი ნაერთი, რომლებშიც ქიმიური ბმის ტიპი იგივეა, რაც ფტორის მოლეკულაში.
1) ჟანგბადი
2) აზოტის ოქსიდი (II)
3) წყალბადის ბრომიდი
4) ნატრიუმის იოდიდი
პასუხის ველში ჩაწერეთ არჩეული კავშირების ნომრები.
პასუხი: 15
ფტორის მოლეკულა (F2) შედგება ერთი არამეტალის ქიმიური ელემენტის ორი ატომისგან, ამიტომ ამ მოლეკულაში ქიმიური ბმა არის კოვალენტური, არაპოლარული.
კოვალენტური არაპოლარული ბმა შეიძლება განხორციელდეს მხოლოდ ერთი და იგივე არამეტალური ქიმიური ელემენტის ატომებს შორის.
შემოთავაზებული ვარიანტებიდან მხოლოდ ჟანგბადს და ალმასს აქვს კოვალენტური არაპოლარული ტიპის ბმა. ჟანგბადის მოლეკულა არის დიატომური, რომელიც შედგება ერთი არამეტალური ქიმიური ელემენტის ატომებისგან. ალმასს აქვს ატომური სტრუქტურა და მისი სტრუქტურით, ყოველი ნახშირბადის ატომი, რომელიც არალითონია, დაკავშირებულია 4 სხვა ნახშირბადის ატომთან.
აზოტის ოქსიდი (II) არის ნივთიერება, რომელიც შედგება მოლეკულებისგან, რომლებიც წარმოიქმნება ორი განსხვავებული არამეტალის ატომებით. ვინაიდან სხვადასხვა ატომების ელექტრონეგატიურობა ყოველთვის განსხვავებულია, მოლეკულაში საერთო ელექტრონული წყვილი მიკერძოებულია უფრო ელექტროუარყოფითი ელემენტის, ამ შემთხვევაში ჟანგბადის მიმართ. ამრიგად, ბმა NO მოლეკულაში არის პოლარული კოვალენტური.
წყალბადის ბრომიდი ასევე შედგება დიატომური მოლეკულებისგან, რომლებიც შედგება წყალბადის და ბრომის ატომებისგან. საერთო ელექტრონული წყვილი, რომელიც ქმნის H-Br კავშირს, გადაადგილებულია ბრომის უფრო ელექტროუარყოფითი ატომისკენ. ქიმიური ბმა HBr მოლეკულაში ასევე პოლარული კოვალენტურია.
ნატრიუმის იოდიდი არის იონური სტრუქტურის ნივთიერება, რომელიც წარმოიქმნება ლითონის კატიონისა და იოდიდის ანიონის მიერ. ბმა NaI მოლეკულაში წარმოიქმნება ელექტრონის 3-დან გადაცემის გამო ს-ნატრიუმის ატომის ორბიტალები (ნატრიუმის ატომი გარდაიქმნება კატიონად) არასრულფასოვანი 5-მდე გვ-იოდის ატომის ორბიტალი (იოდის ატომი იქცევა ანიონად). ამ ქიმიურ კავშირს იონური ეწოდება.
დავალება No3
მოწოდებული სიიდან აირჩიეთ ორი ნივთიერება, რომელთა მოლეკულები ქმნიან წყალბადურ კავშირებს.
- 1. C 2 H 6
- 2. C 2 H 5 OH
- 3.H2O
- 4. CH 3 OCH 3
- 5. CH 3 COCH 3
პასუხის ველში ჩაწერეთ არჩეული კავშირების ნომრები.
პასუხი: 23
ახსნა:
წყალბადის ბმები წარმოიქმნება მოლეკულური სტრუქტურის მქონე ნივთიერებებში, რომლებიც შეიცავს კოვალენტურ ბმებს H-O, H-N, H-F. იმათ. წყალბადის ატომის კოვალენტური ბმები სამი ქიმიური ელემენტის ატომებით უმაღლესი ელექტრონეგატიურობით.
ამრიგად, ცხადია, მოლეკულებს შორის არის წყალბადის ბმები:
2) ალკოჰოლი
3) ფენოლები
4) კარბოქსილის მჟავები
5) ამიაკი
6) პირველადი და მეორადი ამინები
7) ჰიდროფთორმჟავა
დავალება No4
მოწოდებული სიიდან აირჩიეთ ორი ნაერთი იონური ქიმიური ბმებით.
- 1.PCl 3
- 2.CO2
- 3. NaCl
- 4.H2S
- 5. MgO
პასუხის ველში ჩაწერეთ არჩეული კავშირების ნომრები.
პასუხი: 35
ახსნა:
უმეტეს შემთხვევაში, დასკვნა ნაერთში იონური ბმის არსებობის შესახებ შეიძლება გამოვიდეს იმ ფაქტიდან, რომ ნივთიერების სტრუქტურული ერთეულები ერთდროულად მოიცავს ტიპიური ლითონის ატომებს და არამეტალის ატომებს.
ამ მახასიათებლის საფუძველზე დავადგინეთ, რომ არსებობს იონური ბმა 3 (NaCl) და 5 (MgO) ნაერთებში.
Შენიშვნა*
ზემოაღნიშნული მახასიათებლის გარდა, იონური ბმის არსებობა ნაერთში შეიძლება ითქვას, თუ მისი სტრუქტურული ერთეული შეიცავს ამონიუმის კატიონს (NH 4 +) ან მის ორგანულ ანალოგებს - ალკილამონიუმის კათიონებს RNH 3 +, დიალკილამონიუმის R 2 NH 2 +, ტრიალკილამონიუმის კათიონები R 3 NH + ან ტეტრაალკილამონიუმი R 4 N +, სადაც R არის ნახშირწყალბადის რადიკალები. მაგალითად, ბმის იონური ტიპი გვხვდება ნაერთში (CH 3) 4 NCl კატიონს (CH 3) 4 + და ქლორიდის იონს Cl - შორის.
დავალება No5
მოწოდებული სიიდან აირჩიეთ ერთი და იგივე ტიპის სტრუქტურის ორი ნივთიერება.
4) სუფრის მარილი
პასუხის ველში ჩაწერეთ არჩეული კავშირების ნომრები.
პასუხი: 23
დავალება No8
შემოთავაზებული სიიდან აირჩიეთ არამოლეკულური სტრუქტურის ორი ნივთიერება.
2) ჟანგბადი
3) თეთრი ფოსფორი
5) სილიციუმი
პასუხის ველში ჩაწერეთ არჩეული კავშირების ნომრები.
პასუხი: 45
დავალება No11
შემოთავაზებული სიიდან აირჩიეთ ორი ნივთიერება, რომელთა მოლეკულები შეიცავს ორმაგ კავშირს ნახშირბადისა და ჟანგბადის ატომებს შორის.
3) ფორმალდეჰიდი
4) ძმარმჟავა
5) გლიცერინი
პასუხის ველში ჩაწერეთ არჩეული კავშირების ნომრები.
პასუხი: 34
დავალება No14
მოწოდებული სიიდან აირჩიეთ ორი ნივთიერება იონური ბმებით.
1) ჟანგბადი
3) ნახშირბადის მონოქსიდი (IV)
4) ნატრიუმის ქლორიდი
5) კალციუმის ოქსიდი
პასუხის ველში ჩაწერეთ არჩეული კავშირების ნომრები.
პასუხი: 45
დავალება No15
შემოთავაზებული სიიდან აირჩიეთ ორი ნივთიერება იმავე ტიპის ბროლის ბადით, როგორც ბრილიანტი.
1) სილიციუმის დიოქსიდი SiO 2
2) ნატრიუმის ოქსიდი Na 2 O
3) ნახშირბადის მონოქსიდი CO
4) თეთრი ფოსფორი P4
5) სილიკონი Si
პასუხის ველში ჩაწერეთ არჩეული კავშირების ნომრები.
პასუხი: 15
დავალება No20
მოწოდებული სიიდან აირჩიეთ ორი ნივთიერება, რომელთა მოლეკულებს აქვთ ერთი სამმაგი ბმა.
- 1. HCOOH
- 2.HCOH
- 3. C 2 H 4
- 4. N 2
- 5. C 2 H 2
პასუხის ველში ჩაწერეთ არჩეული კავშირების ნომრები.
პასუხი: 45
ახსნა:
სწორი პასუხის საპოვნელად გამოვიტანოთ ნაერთების სტრუქტურული ფორმულები წარმოდგენილი სიიდან:
ამრიგად, ჩვენ ვხედავთ, რომ არსებობს სამმაგი ბმა აზოტისა და აცეტილენის მოლეკულებში. იმათ. სწორი პასუხები 45
დავალება No21
შემოთავაზებული სიიდან აირჩიეთ ორი ნივთიერება, რომელთა მოლეკულები შეიცავს კოვალენტურ არაპოლარულ კავშირს.
"ქიმიური ბმა" არის გისოსის იონების განადგურების ენერგია _ ეკულ = ურეში. MO მეთოდის ძირითადი პრინციპები. ატომური AO-ების გადახურვის სახეები. შემაკავშირებელი და ანტიბმატური MO-ები ატომური ორბიტალების s და s pz და pz px და px კომბინაციით. H?C? C?H. ? - მოგერიების კოეფიციენტი. ქეფი =. აო. ქიმიური კავშირის ძირითადი თეორიები.
"ქიმიური ბმების ტიპები" - იონური ბმების მქონე ნივთიერებები ქმნიან იონურ კრისტალურ გისოსს. ატომები. ელექტრონეგატიურობა. მუნიციპალური საგანმანათლებლო დაწესებულება ლიცეუმის No18 ქიმიის მასწავლებელი კალინინა ლ.ა. იონები. მაგალითად: Na1+ და Cl1-, Li1+ და F1- Na1+ + Cl1- = Na(:Cl:) . თუ ე - დაემატება, იონი უარყოფითად დამუხტული ხდება. ატომურ ჩარჩოს აქვს მაღალი სიმტკიცე.
"მენდელეევის ცხოვრება" - 18 ივლისს დ.ი. მენდელეევმა დაამთავრა ტობოლსკის გიმნაზია. 1850 წლის 9 აგვისტო - 1855 წლის 20 ივნისი მთავარ პედაგოგიურ ინსტიტუტში სწავლისას. „თუ სახელები არ იცი, მაშინ საგნების ცოდნა მოკვდება“ კ.ლაინი. D.I. მენდელეევის ცხოვრება და მოღვაწეობა. ივან პავლოვიჩ მენდელეევი (1783 - 1847), მეცნიერის მამა. პერიოდული კანონის აღმოჩენა.
"ქიმიური ობლიგაციების ტიპები" - H3N. Al2O3. მატერიის სტრუქტურა." H2S. MgO. H2. კუ. Mg S.CS2. I. ჩამოწერეთ ნივთიერებების ფორმულები: 1.ც.ნ.ს. 2.ს კ.პ.ს. 3. ი.ს.-ით. კ.ნ.ს. NaF. C.K.P.S. განსაზღვრეთ ქიმიური ბმის ტიპი. მოლეკულებიდან რომელი შეესაბამება სქემას: A A?
"მენდელეევი" - დობერეინერის ელემენტების ტრიადები. აირები. მუშაობა. ცხოვრება და მეცნიერული ბედი. ელემენტების პერიოდული ცხრილი (გრძელი ფორმა). ნიულენდის "ოქტავების კანონი" სამეცნიერო საქმიანობა. გადაწყვეტილებები. ცხოვრების ახალი ეტაპი. მენდელეევის ელემენტების სისტემის მეორე ვერსია. ლ.მეიერის ელემენტების ცხრილის ნაწილი. პერიოდული კანონის აღმოჩენა (1869 წ.).
"მენდელეევის ცხოვრება და მოღვაწეობა" - ივან პავლოვიჩ მენდელეევი (1783 - 1847), მეცნიერის მამა. 1834 წელი, 27 იანვარი (6 თებერვალი) - დ.ი.მენდელეევი დაიბადა ქალაქ ტობოლსკში, ციმბირში. 1907 წელი, 20 იანვარი (2 თებერვალი) დ.ი.მენდელეევი გარდაიცვალა გულის დამბლით. DI. მენედელეევი (სამხრეთ ყაზახეთის რეგიონი, ქალაქი შიმკენტი). მრეწველობა. 1849 წლის 18 ივლისს დ.ი.მენდელეევმა დაამთავრა ტობოლსკის გიმნაზია.
არ არსებობს ქიმიური ბმების ერთიანი თეორია; ქიმიური ბმები პირობითად იყოფა კოვალენტად (ბმაის უნივერსალური ტიპი), იონური (კოვალენტური ბმის განსაკუთრებული შემთხვევა), მეტალად და წყალბადად.
Კოვალენტური ბმა
კოვალენტური ბმის ფორმირება შესაძლებელია სამი მექანიზმით: გაცვლის, დონორ-აქცეპტორისა და დატივის (ლუისი).
Მიხედვით მეტაბოლური მექანიზმიკოვალენტური ბმის ფორმირება ხდება საერთო ელექტრონული წყვილების გაზიარების გამო. ამ შემთხვევაში, თითოეული ატომი მიდრეკილია შეიძინოს ინერტული აირის გარსი, ე.ი. მიიღეთ დასრულებული გარე ენერგიის დონე. ქიმიური ბმის წარმოქმნა გაცვლის ტიპის მიხედვით გამოსახულია ლუისის ფორმულების გამოყენებით, რომლებშიც ატომის თითოეული ვალენტური ელექტრონი წარმოდგენილია წერტილებით (ნახ. 1).
ბრინჯი. 1 HCl-ის მოლეკულაში კოვალენტური ბმის წარმოქმნა გაცვლის მექანიზმით
ატომური სტრუქტურისა და კვანტური მექანიკის თეორიის განვითარებით, კოვალენტური ბმის წარმოქმნა წარმოდგენილია ელექტრონული ორბიტალების გადაფარვით (ნახ. 2).
ბრინჯი. 2. კოვალენტური ბმის წარმოქმნა ელექტრონის ღრუბლების გადახურვის გამო
რაც უფრო დიდია ატომური ორბიტალების გადახურვა, მით უფრო ძლიერია ბმა, მით უფრო მოკლეა ბმის სიგრძე და მით მეტია ბმის ენერგია. კოვალენტური ბმა შეიძლება წარმოიქმნას სხვადასხვა ორბიტალების გადახურვით. s-s, s-p ორბიტალების, ასევე d-d, p-p, d-p ორბიტალების გვერდითი წილებით გადაფარვის შედეგად ხდება ბმების წარმოქმნა. ბმა იქმნება 2 ატომის ბირთვების დამაკავშირებელი ხაზის პერპენდიკულურად. ერთსა და ერთს შეუძლია შექმნას მრავალჯერადი (ორმაგი) კოვალენტური ბმა, რომელიც ახასიათებს ალკენების, ალკადიენების და ა.შ კლასის ორგანულ ნივთიერებებს. ერთი და ორი ბმა ქმნის მრავალჯერადი (სამმაგი) კოვალენტური ბმა, რომელიც დამახასიათებელია კლასის ორგანული ნივთიერებებისთვის. ალკინების (აცეტილენები).
კოვალენტური ბმის ფორმირება მიერ დონორ-აქცეპტორი მექანიზმიმოდით შევხედოთ ამონიუმის კატიონის მაგალითს:
NH 3 + H + = NH 4 +
7 N 1s 2 2s 2 2p 3
აზოტის ატომს აქვს თავისუფალი მარტოხელა წყვილი ელექტრონები (ელექტრონები, რომლებიც არ მონაწილეობენ მოლეკულაში ქიმიური ბმების წარმოქმნაში), ხოლო წყალბადის კატიონს აქვს თავისუფალი ორბიტალი, ამიტომ ისინი არიან ელექტრონის დონორი და მიმღები, შესაბამისად.
განვიხილოთ კოვალენტური ბმის წარმოქმნის დატიური მექანიზმი ქლორის მოლეკულის მაგალითის გამოყენებით.
17 Cl 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5
ქლორის ატომს აქვს როგორც თავისუფალი მარტოხელა წყვილი ელექტრონები, ასევე ვაკანტური ორბიტალები, შესაბამისად, მას შეუძლია გამოავლინოს როგორც დონორის, ასევე მიმღების თვისებები. ამიტომ, როდესაც ქლორის მოლეკულა იქმნება, ერთი ქლორის ატომი მოქმედებს როგორც დონორი, ხოლო მეორე - როგორც მიმღები.
მთავარი კოვალენტური ბმის მახასიათებლებიარის: გაჯერება (გაჯერებული ბმები წარმოიქმნება მაშინ, როდესაც ატომი აკავშირებს თავის თავს იმდენ ელექტრონს, რამდენსაც მისი ვალენტური შესაძლებლობები იძლევა; უჯერი ბმები წარმოიქმნება მაშინ, როდესაც მიმაგრებული ელექტრონების რაოდენობა ნაკლებია ატომის ვალენტურ შესაძლებლობებზე); მიმართულება (ეს მნიშვნელობა დაკავშირებულია მოლეკულის გეომეტრიასთან და "ბმა კუთხის" კონცეფციასთან - ობლიგაციებს შორის კუთხე).
იონური ბმა
არ არსებობს ნაერთები სუფთა იონური ბმით, თუმცა ეს გაგებულია, როგორც ატომების ქიმიურად შეკრული მდგომარეობა, რომელშიც იქმნება ატომის სტაბილური ელექტრონული გარემო, როდესაც ელექტრონის მთლიანი სიმკვრივე მთლიანად გადადის უფრო ელექტროუარყოფითი ელემენტის ატომში. იონური კავშირი შესაძლებელია მხოლოდ ელექტროუარყოფითი და ელექტროდადებითი ელემენტების ატომებს შორის, რომლებიც იმყოფებიან საპირისპიროდ დამუხტული იონების - კათიონებისა და ანიონების მდგომარეობაში.
განმარტება
იონიარის ელექტრული დამუხტული ნაწილაკები, რომლებიც წარმოიქმნება ატომში ელექტრონის ამოღებით ან დამატებით.
ელექტრონის გადაცემისას, ლითონის და არამეტალის ატომები ქმნიან სტაბილურ ელექტრონულ გარსს თავიანთი ბირთვის გარშემო. არალითონის ატომი ქმნის შემდგომი ინერტული აირის გარსს მისი ბირთვის გარშემო, ხოლო ლითონის ატომი ქმნის წინა ინერტული აირის გარსს (ნახ. 3).
ბრინჯი. 3. იონური ბმის ფორმირება ნატრიუმის ქლორიდის მოლეკულის მაგალითის გამოყენებით
მოლეკულები, რომლებშიც იონური ბმები არსებობს მათი სუფთა სახით, გვხვდება ნივთიერების ორთქლის მდგომარეობაში. იონური ბმა ძალიან ძლიერია და, შესაბამისად, ამ ბმის მქონე ნივთიერებებს აქვთ მაღალი დნობის წერტილი. კოვალენტური ბმებისგან განსხვავებით, იონურ ბმებს არ ახასიათებთ მიმართულება და გაჯერება, ვინაიდან იონების მიერ შექმნილი ელექტრული ველი თანაბრად მოქმედებს ყველა იონზე სფერული სიმეტრიის გამო.
ლითონის კავშირი
მეტალის ბმა რეალიზდება მხოლოდ მეტალებში - ეს არის ურთიერთქმედება, რომელიც ატარებს ლითონის ატომებს ერთ გისოსში. ბმის ფორმირებაში მონაწილეობენ მხოლოდ ლითონის ატომების ვალენტური ელექტრონები, რომლებიც მიეკუთვნებიან მის მთელ მოცულობას. მეტალებში ელექტრონები მუდმივად იხსნება ატომებიდან და მოძრაობენ ლითონის მთელ მასაზე. ლითონის ატომები, რომლებიც მოკლებულია ელექტრონებს, გადაიქცევა დადებითად დამუხტულ იონებად, რომლებიც მიდრეკილნი არიან მოძრავი ელექტრონების მიღებაში. ეს უწყვეტი პროცესი მეტალის შიგნით წარმოქმნის ეგრეთ წოდებულ „ელექტრონულ გაზს“, რომელიც მყარად აკავშირებს ლითონის ყველა ატომს (ნახ. 4).
მეტალის კავშირი ძლიერია, ამიტომ ლითონებს ახასიათებთ დნობის მაღალი წერტილი, ხოლო "ელექტრონული აირის" არსებობა ლითონებს აძლევს ელასტიურობას და ელასტიურობას.
წყალბადის ბმა
წყალბადის ბმა არის სპეციფიკური ინტერმოლეკულური ურთიერთქმედება, რადგან მისი წარმოქმნა და სიძლიერე დამოკიდებულია ნივთიერების ქიმიურ ბუნებაზე. იგი წარმოიქმნება მოლეკულებს შორის, რომლებშიც წყალბადის ატომი უკავშირდება მაღალი ელექტრონეგატიურობის ატომს (O, N, S). წყალბადის ბმის წარმოქმნა დამოკიდებულია ორ მიზეზზე: ჯერ ერთი, ელექტრონეგატიურ ატომთან დაკავშირებულ წყალბადის ატომს არ გააჩნია ელექტრონები და ადვილად შეიძლება ჩაერთოს სხვა ატომების ელექტრონულ ღრუბლებში და, მეორეც, ვალენტურობის s-ორბიტალის არსებობა. წყალბადის ატომს შეუძლია მიიღოს ელექტრონეგატიური ატომის მარტოხელა წყვილი ელექტრონები და შექმნას კავშირი მასთან დონორ-მიმღები მექანიზმის მეშვეობით.
