ПОМІРКУЙТЕ
Взаємодією яких частинок зумовлене існування хімічного зв’язку?
Існування хімічного зв’язку зумовлене електростатичним притяганням позитивно заряджених ядер атомів до негативно заряджених електронів або взаємодією протилежно заряджених йонів.
Що є основою ковалентного хімічного зв’язку між атомами?
Основою ковалентного зв’язку є утворення спільних електронних пар за рахунок об’єднання неспарених електронів, що належать обом атомам.
У чому полягає принципова відмінність між полярним і неполярним ковалентним зв’язком?
Принципова відмінність полягає у розподілі спільної електронної пари: у неполярному зв’язку вона належить обом атомам однаковою мірою, а у полярному — зміщена в бік елемента з більшою електронегативністю.
Що є основою речовин із йонним зв’язком?
Основою таких речовин є сили електростатичного притягання між протилежно зарядженими йонами, які утворюються внаслідок віддачі та приєднання електронів атомами.
РОБОТА З ІНФОРМАЦІЄЮ
1. Порівняйте поняття, склавши для них діаграми Венна: а) ковалентний і йонний зв’язки; б) ковалентний полярний та ковалентний неполярний зв’язки; в) кристалічні й аморфні речовини.
а) Ковалентний і йонний зв’язки:
| Ковалентний зв’язок | Спільне | Йонний зв’язок |
|---|---|---|
| Утворюються спільні електронні пари | В основі лежить електростатичне притягання | Відбувається повний перехід електронів |
| Виникає між неметалічними елементами | Забезпечує утворення стійкої електронної оболонки | Виникає між металом і неметалом |
б) Ковалентний полярний та ковалентний неполярний зв’язки:
| Ковалентний неполярний | Спільне | Ковалентний полярний |
|---|---|---|
| Утворюється між однаковими неметалами | В основі — спільні електронні пари | Утворюється між різними неметалами |
| Електронна пара не зміщена до жодного з атомів | Це зв’язок між неметалічними елементами | Електронна пара зміщена до більш електронегативного атома |
в) Кристалічні й аморфні речовини:
| Кристалічні речовини | Спільне | Аморфні речовини |
|---|---|---|
| Мають упорядковану структуру та кристалічні ґратки | Перебувають у твердому агрегатному стані | Мають невпорядковану структуру та не мають ґраток |
| Характеризуються чіткою температурою плавлення | Складаються з окремих частинок | Плавляться поступово в певному інтервалі температур |
2. Який тип хімічного зв’язку в речовинах із кристалічними ґратками: а) атомними; б) йонними; в) молекулярними?
У речовинах із атомними кристалічними ґратками тип зв’язку — ковалентний (полярний або неполярний). У речовинах із йонними ґратками тип зв’язку — йонний. У речовинах із молекулярними ґратками тип зв’язку — ковалентний (полярний або неполярний) усередині молекул та слабка міжмолекулярна взаємодія між ними.
РОЗУМІННЯ ЯВИЩ ПРИРОДИ (РОБОТА В ГРУПАХ)
3. Поясніть взаємозв’язок між фізичними властивостями речовин і кристалічними ґратками в них: а) йонними; б) молекулярними; в) атомними.
а) Йонні кристалічні ґрати зумовлюють високу твердість, крихкість та високі температури плавлення речовин через міцне електростатичне притягання між протилежно зарядженими йонами.
б) Молекулярні кристалічні ґрати мають слабкі сили міжмолекулярної взаємодії, тому такі речовини характеризуються низькими температурами плавлення, леткістю та низькою твердістю.
в) Атомні кристалічні ґрати складаються з атомів, сполучених дуже міцними ковалентними зв’язками, що робить речовини надзвичайно твердими, нелеткими та дуже тугоплавкими.
4. Визначте число електронних пар і неспарених електронів на зовнішньому енергетичному рівні атомів: а) Хлору; б) Сульфуру; в) Фосфору.
а) Атом Хлору на зовнішньому рівні має 3 електронні пари та 1 неспарений електрон.
б) Атом Сульфуру на зовнішньому рівні має 2 електронні пари та 2 неспарені електрони.
в) Атом Фосфору на зовнішньому рівні має 1 електронну пару та 3 неспарені електрони.
5. Назвіть по дві хімічні сполуки, у яких атоми Оксигену утворюють зв’язок: а) йонний; б) ковалентний.
а) Прикладами сполук із йонним зв’язком Оксигену є натрій оксид $Na_{2}O$ та кальцій оксид $CaO$.
б) Прикладами сполук із ковалентним зв’язком Оксигену є вода $H_{2}O$ та вуглекислий газ $CO_{2}$.
6. Запишіть електронні формули молекул: а) гідроген хлориду HCl; б) гідроген сульфіду H2S; в) амоніаку NH3. Скільки спільних і неподілених електронних пар містять атоми в кожній речовині?
а) Електронна формула $HCl$: $H ! : ! \underset{ \cdot \cdot }{ \overset{ \cdot \cdot }{ Cl } } ! :$. Молекула містить 1 спільну електронну пару та 3 неподілені електронні пари у атома Хлору.
б) Електронна формула $H_{2}S$: $H ! : ! \underset{ \cdot \cdot }{ \overset{ \cdot \cdot }{ S } } ! : ! H$. Молекула містить 2 спільні електронні пари та 2 неподілені електронні пари у атома Сульфуру.
в) Електронна формула $NH_{3}$: $H ! : ! \underset{ H }{ \overset{ \cdot \cdot }{ \underset{ \cdot \cdot }{ N } } } ! : ! H$. Молекула містить 3 спільні електронні пари та 1 неподілену електронну пару у атома Нітрогену.
РОЗУМІННЯ ЯВИЩ ПРИРОДИ (РОБОТА В ГРУПАХ)
7. Зобразіть схему утворення речовин із йонним зв’язком на прикладі калій фториду.
Схема утворення калій фториду:
$K \cdot + \cdot \ddot{\underset{\cdot \cdot}{\text{F}}} : \rightarrow K^{+} + [:\ddot{\underset{\cdot \cdot}{\text{F}}}:]^{-} \rightarrow KF$
8. Із-поміж наведених формул випишіть формули речовин, у яких хімічний зв’язок: а) ковалентний неполярний; б) ковалентний полярний; в) йонний. $H_2, HBr, Na_2O, CaO, CO_2, CO, O_2, NO_2, K_3N, NH_3, N_2, NF_3, F_2, OF_2, MgF_2$
а) ковалентний неполярний: $H_2, O_2, N_2, F_2$.
б) ковалентний полярний: $HBr, CO_2, CO, NO_2, NH_3, NF_3, OF_2$.
в) йонний: $Na_2O, CaO, K_3N, MgF_2$.
9. Із-поміж наведених формул випишіть формули речовин, які у твердому агрегатному стані мають кристалічні ґратки: а) атомні; б) йонні; в) молекулярні. $CaBr_2, Si, O_2, CuO, Br_2, C$ (алмаз), $NaNO_3, HCl, Fe_2(SO_4)_3, CO_2, SiC, H_2O, SiO_2$
а) атомні: $Si, C$ (алмаз), $SiC, SiO_2$.
б) йонні: $CaBr_2, CuO, NaNO_3, Fe_2(SO_4)_3$.
в) молекулярні: $O_2, Br_2, HCl, CO_2, H_2O$.
10. Певна безбарвна речовина добре розчиняється у воді й має високу температуру кипіння. Висловіть припущення щодо типу її кристалічних ґраток. Чи має ця речовина запах?
Ця речовина має йонні кристалічні ґратки, оскільки саме вони характеризуються високими температурами кипіння та доброю розчинністю у воді. Речовина не має запаху, тому що йонні сполуки є нелеткими.
11. Карборунд (силіцій карбід $SiC$) має температуру плавлення 2830 °C і за твердістю близький до алмазу. Який тип його кристалічних ґраток?
Карборунд має атомні кристалічні ґратки.
12. Ванілін — безбарвна кристалічна речовина з приємним запахом. Які кристалічні ґратки він має?
Ванілін має молекулярні кристалічні ґратки, оскільки він є леткою речовиною з вираженим запахом.