Образование электронных пар

Элементы, атомы которых имеют электронные оболочки, полностью занятые восемью электронами, не имеют склонности соединяться с другими элементами. Они находятся в стабильном состоянии (благородные газы). Элементы, которые на своих внешних оболочках имеют только один или несколько электронов, или слишком много или слишком мало, стремятся достичь стабильного состояния и поэтому химически очень активны.

Например, если встречаются четыре атома водорода и один атом углерода, каждый атом через отдачу или принятие электрона из атомной оболочки пытает­ся заполнять остальные свои оболочки. Это происходит вследствие того, что каж­дый электрон внешних оболочек «используется» совместно и вращается вокруг обоих ядер, а атомы связываются в молекулу метана. Так как соединение получа­ется с помощью общих электронных пар, то этот вид соединения называют обра­зованием электронных пар (рис. 14.17).

14.1.4.1. Ионная связь

Если от атома отсоединяются один или несколько электронов, то его заряд ста­нет электрически положительным. Если атом напротив присоединяет электро-

Образование электронных пар

сн4

Метан

Образование электронных пар

©

н

Образование электронных пар

Атом — Na + Атом — CI + Ион — Na+ )6іорид натрия Ион — С1~

Рис. 14.18. Ионная связь

ны, то он становится электрически отрицательным. Возникшие после передачи или принятия электронов положительные или отрицательные частицы называют ионами, вид заряда представляется знаком «плюс» или «минус» справа сверху ря­дом с соответствующим условным знаком, например Na+ (положительно заря­женный ион натрия) или С1~ (отрицательно заряженный ион хлора). Количество зарядов выражается числом перед знаком заряда, например А13+ (положительно заряженный ион алюминия). Ионы с противоположными зарядами притягивают

Ион натрия Na+

Ион хлора CI"

Рис. 14.19. Кристалл поварен­ной соли

Образование электронных пар

друг друга и поэтому могут связываться друг с дру­гом. У возникшего хлорида натрия (поваренная соль), например, атом натрия отдает свой внешний электрон атому хлора (рис. 14.18).

Ионы железа Fe2+

Свободные электроны

Рис. 14.20. Металлическая связь (кристалл железа)

Образование электронных пар

Из-за этого возникают положительно заряжен­ный ион натрия и отрицательно заряженный ион хлора, которые притягиваются своими противопо­ложными зарядами и образуют химическое соеди­нение хлорид натрия. Этот тип соединения назы­вают ионной связью. Она встречается преимуще­ственно в соединениях металлов с неметаллами (соли). Силы притяжения при ионной связи дей­ствуют не только между двумя ионами, но и по всем направлениям. Благодаря этому происходит обра­зование решетчатых соединений ионов. Эти пост­роенные согласно геометрическим законам про­странственные решетки образуют твердые, плос­кие ограниченные тела, которые называют крис­таллами (ионная кристаллическая решетка) (рис.14.19).

14.1.4.2. Металлическая связь

Атомы металлов на своей внешней оболочке в большинстве случаев имеют лишь небольшое ко­личество электронов, которые при соединении атомов металла отсоединяются в твердое тело от своих атомов. Вследствие этого из атомов метал-

лов получаются ионы металлов (рис. 14.20).

Вещество

Формула

Компоненты

Формула

сумм

Формула

струк­

туры

Вода

Н20

н н

/

0

2 атома Н 1 атом О

Формаль­

дегид

нсно

н-с

1 атом С

2 атома Н 1 атом О

Четырех­

хлористый

углерод

СС14

CI

CI-C-CI

I

CI

1 атом С 4 атома CI

Таблица 14.5. Валентность отдельных элементов

Валентность

Пример

Одно­

валентный

Na — К — Ag — Си — Н — CI-

Двух­

валентный

і

О

і

і

со

I

I

CD

LL

I

I

CL

I

I

а

N

I

I

СО

О

I

Трех­

валентный

I I I I

Al Fe Р N

/ / / /

Четырех­

валентный

I I I I

— Pb — — Sn — — S — — С — I I I I

Электроны подобно газу сво­бодно передвигаются между иона­ми металлов, которые могут пред­ставляться как шарообразные ча­стицы. Они располагаются плот­но друг к другу по причине электрических сил, причем они удерживаются электронами как герметиком. Так как силы дей­ствуют во всех направлениях, об­разуются металлические кристал­лы (металлическая кристалличес­кая решетка).

14.1.4.3. Валентность

Вид элементов, объединяющихся в химические связи, и их соотноше­ние можно узнать по химическим формулам. При этом отличают формулы сумм и формулы структу­ры. В формуле сумм условные хими­ческие знаки в соединении элемен­тов пишутся в ряд друг за другом. Поставленные около условных знаков нижние индексы указывают, в каком числовом соотношении атомы элементов содержат­ся в химическом соединении. В формуле структуры представляется каждый от­дельный атом. Она показывает соединение атомов в молекуле (табл. 14.4). В ка­ком числовом соотношении атомы образуют друг с другом химические связи, за­висит от того, сколько его внешних электронов отдается, может приниматься или предоставляться к общему использованию. Это число называют валентностью элемента, заменяемые электроны — электронами валентности. В формулах струк­туры валентность указывают соответствующим количеством черт валентности (табл. 14.5).

Вы можете оставить комментарий, или ссылку на Ваш сайт.

Оставить комментарий



elitnamebel.ru