Какая элементарная частица участвует в образовании химической связи?

15 ответов на вопрос “Какая элементарная частица участвует в образовании химической связи?”

  1. benya-gavs Ответить

    Изучение строения атома позволило дать современную формулировку Периодического закона Д. И. Менделеева: свойства химических элементов, а также образованных ими веществ находятся в периодической зависимости от зарядов атомных ядер.
    Периодическое изменение свойств элементов и образованных ими веществ вызвано периодическим повторением электронного строения внешнего энергетического уровня атомов.
    Глава 8. Химическая связь 49. Химическая связь и энергия Что заставляет атомы соединяться друг с другом? Как объяснить, например, что молекулы водорода H2 и хлора Cl2 состоят из двух атомов, а не из трех, а молекула гелия He 2 не существует? Почему одни атомы связаны между собой, а другие нет? Почему некоторые молекулы устойчивы, другие легко распадаются, а третьи вообще не образуются ни при каких условиях? Ответы на подобные вопросы необычайно важны для химиков.
    В XIX в. было введено определение валентности как числа химических связей, которые данный атом образует с другими. Например, зная, что валентность водорода равна 1, а кислорода – II, можно составить структурные формулы молекул водорода, кислорода и воды:
    В них черточками обозначены химические связи между атомами. Что же представляет собой химическая связь? Ответить на этот вопрос удалось лишь после того, как было изучено строение атома. В 1897 г. английский физик Дж. Дж. Томсон предположил, что связь имеет электрическую природу и образуется за счет смещения или переноса электронов от одного атома к другому. Эта гипотеза оказалась правильной.
    Атом, как вы уже знаете, состоит из положительно заряженного ядра и электронов.
    Простейший атом – атом водорода – содержит всего один электрон, находящийся на первом энергетическом уровне. При сближении двух атомов водорода ядро одного из них притягивает электронное облако другого, и наоборот.
    Между атомами возникает взаимодействие, и расстояние между ними уменьшается до тех пор, пока взаимное притяжение не уравновесится отталкиванием ядер. В образовавшейся молекуле электронная плотность в пространстве между ядрами оказывается повышенной.
    Два электронных облака атомов объединяются в единое электронное облако молекулы (рис.
    94).
    Рис. 94. Перекрывание электронных облаков атомов приводит к образованию электронного облака молекулы водорода Молекула может образоваться лишь в том случае, если при взаимодействии атомов их общая энергия уменьшается. Иными словами, образование химической связи всегда сопровождается выделением энергии, называемой энергией химической связи.
    Химическая связь – это взаимодействие атомов, осуществляемое путем обмена электронами или их перехода от одного атома к другому.
    Не все атомы могут взаимодействовать между собой. Бывает так, что при сближении атомов и перекрывании их электронных облаков молекула не образуется. Например, если два атома гелия приближаются друг к другу, то общая энергия все время увеличивается, и молекула He образоваться не может.
    Условия возникновения химической связи определил американский химик Г. Льюис, который в 1916 г. предложил электронную теорию химической связи. Эта теория основана на представлении о том, что электронные оболочки атомов благородных газов отличаются особой устойчивостью, чем и объясняется их химическая инертность. Атомы всех других элементов при образовании химической связи стремятся изменить электронную оболочку до конфигурации ближайшего благородного газа, отдавая или присоединяя электроны. Только в этом случае образуются устойчивые молекулы. Льюис назвал это утверждение правилом октета (от лат. окто – восемь), так как атомы всех благородных газов, кроме гелия, содержат на внешнем уровне восемь электронов.
    Льюис Гилберт (1875-1946) Один из самых известных американских химиков. Родился в городе Уэймут в штате Массачусетс. Получил домашнее образование. В возрасте 14 лет поступил в университет, в 24 года защитил диссертацию. Основные роботы Льюиса связаны с физической химией – разделом химии, изучающим протекание химических реакций и строение вещества. Льюис объяснил возникновение химической связи путем объединения электронов разных атомов в общие электронные пары. Он показал, что число электронных пар, которые принадлежат каждому атому в молекула, как правило, равно четырем.
    Это позволило ученому сформулировать правило октета, по-новому трактовать попятив валентности Его книга «Валентность и структура атомов и молекул»
    долгие годы была лучшим учебником по теории химической связи. Много сил и времени Льюис затратил на получение чистого дейтерия – тяжелого изотопа водорода и его соединений, в первую очередь тяжелой воды. Он также внес большой вклад в изучение кислот и оснований.
    Теперь понятно, почему образуется молекула H 2, а молекула He2 – нет. Это связано с тем, что атому водорода до завершения внешнего уровня не хватает одного электрона. При образовании молекулы H2 электроны двух атомов объединяются, электронная конфигурация каждого атома дополняется до конфигурации атома гелия. В то же время в атоме гелия внешний энергетический уровень уже заполнен; этим атомам просто не нужны «чужие»
    электроны.
    Вопросы и задания 1. Почему число известных молекул во много раз превышает число химических элементов?
    2. Какая элементарная частица участвует в образовании химической связи?
    3. Какие силы действуют в молекуле водорода?
    4. Что такое химическая связь и почему она образуется?
    5. Почему одни атомы взаимодействуют друг с другом, а другие нет?
    6. Сколько электронов не хватает до октета атомам азота, хлора, серы, углерода?
    50. Ковалентная связь При образовании молекул атомы стремятся к тому, чтобы на их внешнем энергетическом уровне было два или восемь (октет) электронов. Этого можно достичь несколькими способами. Самый распространенный из них заключается в объединении неспаренных электронов в общие электронные пары, принадлежащие одновременно обоим атомам.
    Химическая связь, возникающая в результате образования общих электронных пар, называется ковалентной.
    Подавляющее большинство известных химических соединений содержат ковалентные связи.

  2. takerusamabany Ответить

    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:
    1. неполярную;
    2. полярную.
    1. Ковалентная неполярная связь образуется между атомами неметалла одного и того лее химического элемента. Такую связь имеют простые вещества, например О2; N2; C12. Можно привести схему образования молекулы водорода: (на схеме электроны обозначены точками).
    2. Ковалентная полярная связь образуется между атомами различных неметаллов.
    Ионной называется связь между ионами, т. е. заряженными частицами, образовавшимися из атома или группы атомов в результате присоединения или отдачи электронов. 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.
    В итоге образуются противоположно заряженные частицы — ионы Na+ и Сl-, которые притягиваются друг к другу. При ответе следует обратить внимание, что 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, 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 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 (Mg, Fe).
    Все вышеперечисленные отличия в механизме образования связи объясняют различие в свойствах веществ с разными видами связей.

  3. ivank0z Ответить


    Начало

    Поиск по сайту

    ТОПы

    Учебные заведения

    Предметы

    Проверочные работы

    Обновления

    Новости

    Переменка
    Отправить отзыв

  4. AlikaEE Ответить

    Механизмы образования химических связейХимическая связь в молекуле водорода соединяет между собой атомы, не имеющие электрического заряда, т.е. электронейтральные частицы. Па первый взгляд кажется, что такие частицы не должны проявлять взаимного притяжения, если не учитывать ничтожно малого гравитационного притяжения, с помощью которого невозможно…
    (ОБЩАЯ ХИМИЯ )
    Типы химической связи. Теория образования ионной, ковалентной, полярной связейРоль отдачи и присоединения электронов в образовании химической связи впервые рассмотрена немецким ученым Вальтером Косселем в 1916 г. В том же году американским ученым Гильбертом Лыоисом предложена теория образования химической связи с помощью электронных пар, одновременно принадлежащих двум атомам….
    (ОБЩАЯ И НЕОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ)
    Механизмы образования химических связейХимическая связь в молекуле водорода соединяет между собой атомы, не имеющие электрического заряда, т.е. электронейтральные частицы. Па первый взгляд кажется, что такие частицы не должны проявлять взаимного притяжения, если не учитывать ничтожно малого гравитационного притяжения, с помощью которого невозможно…
    (ОБЩАЯ ХИМИЯ )
    ПРИЧИНЫ ОБРАЗОВАНИЯ ХИМИЧЕСКОЙ СВЯЗИЗнакомство с природой химической связи начнем с рассмотрения простейшей частицы – молекулярного иона водорода Н?. Он состоит из двух ядер водорода – протонов и одного электрона; хотя в обычных условиях такие частицы отсутствуют, так как очень легко и быстро реагируют с электроном или даже отрывают электрон…
    (ОБЩАЯ И НЕОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ )
    Химические связи в органических соединенияхАтомы углерода в органических соединениях четырехвалентны и при этом могут находиться в трех разных состояниях гибридизации (табл. 22.1). Таблица 22.1 Гибридизация атомов углерода В образовании органических соединений особую роль играет способность атомов углерода соединяться между собой с образованием…
    (Общая химия)
    ХИМИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ В КОМПЛЕКСНЫХ СОЕДИНЕНИЯХОсновой теории химической связи является аппарат квантовой химии. При неупрощенной постановке задачи в рамках неэмпирических методов этой науки можно рассчитать зависимость потенциальной энергии и прочих характеристик «соединения» от каждого конкретного расположения ядер, т. е. для произвольной геометрической…
    (ХИМИЯ КООРДИНАЦИОННЫХ СОЕДИНЕНИЙ)
    Электростатические представления о химической связи в комплексных соединенияхСуществует мнение, согласно которому электростатический подход к описанию химической связи противоположен и враждебен квантово-механическому. Это мнение является полемическим преувеличением и по сути своей неверно. В конечном счете единственными существенными силами, действующими на молекулярном уровне,…
    (ХИМИЯ КООРДИНАЦИОННЫХ СОЕДИНЕНИЙ)
    ХИМИЧЕСКАЯ СВЯЗЬИзучив содержание главы б, студенты должны: знать • основные представления о природе и прочности химических связей; • понятие «валентность»; • простые и кратные связи, а также о- и я-связи; • основные разновидности химических связей — ионную, ковалентную, неполярную и полярную, металлическую,…
    (ОБЩАЯ ХИМИЯ )
    Природа химической связиВажнейшим свойством атомов является их способность к соединению в бесчисленные разновидности молекул и кристаллических структур. Именно поэтому атомам было уделено столько внимания в предыдущих главах. Все, что человек видит вокруг себя в природе, производит из добываемых природных залежей, создает в…
    (ОБЩАЯ ХИМИЯ )

  5. Haoose Ответить

    Ковалентная полярная связь — разновидность ковалентной химической связи, которая образуется при взаимодействии атомов, значение электроотрицательности которых отличаются, но не резко; происходит смещение общей электронной пары к более электроотрицательному атому.
    Ионная связь — связь, которая образуется при взаимодействии атомов, которые резко отличаются друг от друга по электроотрицательности.
    Водородная связь — связь, которая образуется между атомами водорода одной молекулы и атомом сильно электроотрицательного элемента (O, N, F) другой молекулы.
    Молекулярная масса — сумма атомных масс всех атомов в молекуле.
    Межмолекулярное взаимодействие — взаимодействие молекул между собой, не приводящее к разрыву или образованию новых химических связей. К межмолекулярным взаимодействиям относятся все силы межмолекулярного притяжения и отталкивания.
    Вандерваальсовы силы — разновидность сил межмолекулярного взаимодействия, благодаря которым вещество имеет три агрегатных состояния.
    Полярная молекула — молекула, образованная атомами с помощью ковалентной полярной химической связи.
    Число Авогадро — количество частиц в 12 граммах 12С и равное 6,02·1023.
    1 Моль — это количество вещества, равное числу Авогадро, т.е 6,02·1023 частиц.
    Молярная масса — масса одного моля вещества, измеряется в г/моль.
    Ион — НЕэлементарная частица, имеющая заряд за счет удаления или приобретения одного или нескольких электронов.
    Катион — положительно заряженный ион.
    Анион — отрицательно заряженный ион.
    Степень окисления — это такое число электронов, которое необходимо прибавить (восстановить) или отнять (окислить) к иону, чтобы он превратился обратно в нейтральный атом.
    Окисление — оттягивание или полное удаление электронов от частицы.
    Восстановление — присоединение или приближение электронов к частице.
    Комплексный ион — это сложный ион, состоящий из двух и более простых ионов.
    Соль — это соединение определенного числа катионов и анионов, которое обладает нулевым результирующим зарядом.
    Кристалл соли — устойчивое образование из катионов и анионов, в котором ион каждого типа как можно дальше удален от других ионов с зарядом такого же знака.
    Координационное число — число атомов или химических групп, непосредственно присоединенных к центральному атому в комплексном ионе или молекуле.
    Сольватация — электростатическое взаимодействие между частицами (ионами, молекулами) растворенного вещества и растворителя. Простыми словами, это просто процесс растворения.
    Гидратация — это процесс сольватации в воде.
    Катод — отрицательный электрод, который поставляет электроны.
    Анод — положительный электрод, который забирает электроны.
    Электролиз — это метод разделения компонентов соединения при помощи электрического тока, проходящего через расплавленное соединение или раствор.
    1 Фарадей — величина, равная 96485 Кл, представляет собой просто заряд 1 моля электронов.

  6. demonlilith Ответить

    Основные характеристики связи
    Химическая связь – это совокупность сил, удерживающих атомы в молекуле. В основе связей лежат электростатические силы притяжения. Отличие связей в степени распределения электронов.
    Главную роль в образовании химических связей играют электроны. Химическая связь образуется потому, что электронные структуры атомов становятся более устойчивыми.
    Наиболее устойчивыми являются электронные структуры с завершенным внешним электронным слоем типа nS2np6, который называется электронным октетом и электронная структура IS2 (у инертных газов, в этом причина их инертности).
    Атомы других элементов при образовании химических связей стремятся приобрести такие электронные структуры.
    Образование любой химической связи это процесс, в результате которого выделяется определенное количество энергии. Поэтому разрыв (разрушение) связи требует затраты энергии.
    Энергия, которая требуется для разрыва связи, называется энергией химической связи.
    Энергия химической связи является мерой её прочности. Чем больше энергия химической связи, тем больше её прочность. Различные химические связи характеризуются различными значениями энергии, т. е. неодинаковой прочностью. Прочность связи зависит от природы взаимодействующих атомов (их размеров, ЭО и т. д.) и от типа связи. Например, прочность любой δ-связи больше прочности любой π-связи.
    Валентность – способность атомов образовывать химическую связь.
    Валентность определяется числом электронов, участвующих в образовании связей.
    Электровалентность – это способность атомов образовывать ионную связь, характеризуется числом орданных или принятых электронов.
    Ковалентность – способность атомов проявлять ковалентную связь характеризуется числом ковалентных связей.
    В образовании связи участвуют валентные электроны.
    В зависимости от способа образования устойчивых (завершенных) электронных структур атомов различают два основных вида химической связи – ковалентную связь и ионную (электровалентную) связь.
    Выводы:
    1.Химическая связь – это совокупность сил, удерживающих атомы в молекуле.
    2.В основе связей лежат электростатические силы притяжения. Отличие связей в степени распределения электронов.
    3.Химическая связь образуется потому, что электронные структуры атомов становятся более устойчивыми.
    4.Энергия, которая требуется для разрыва связи, называется энергией химической связи.
    5.Валентность – способность атомов образовывать химическую связь.
    6.Электровалентность – это способность атомов образовывать ионную связь, характеризуется числом орданных или принятых электронов.
    7.Ковалентность – способность атомов проявлять ковалентную связь характеризуется числом ковалентных связей.
    Ковалентная связь
    Ковалентная связь существует в молекулах простых веществ (H2, Cl2, O2, N2 и др.) и в молекулах, которые образованы атомами различных неметаллов (HCl, H2O, PCl3, NH3, CO2 и др.).
    Теорию ковалентной связи предложил в 1916 году американский ученый Джильбер Льюис. Согласно этой теории, причиной образования ковалентной связи является возникновение общих электронных пар между взаимодействующими атомами.
    Ковалентная связь – это связь атомов с помощью общих электронных пар.
    Образование ковалентной связи в молекуле водорода H2.

  7. konilvi Ответить

    2. Полярность– это характеристика химической связи, показывающая перераспределение электронной плотности в пространстве вблизи ядер по сравнению с исходным распределением этой плотности в нейтральных атомах, образующих данную связь. Связи строго неполярны лишь в двухатомных гомоядерных молекулах, в остальных случаях они в той или иной степени полярны. Обычно ковалентные связи слабо полярны, ионные связи сильно полярны.
    Валентность — способность атома образовывать определенное количество химических связей с другими атомами. В различных соединениях атомы одного и того же элемента могут проявлять различную валентность. Валентность атома определяется числом неспаренных электронов в основном или возбужденном состоянии, участвующих в образовании химической связи с другим атомом.
    Валентные электроны – это электроны, которые могут участвовать в образовании химической связи.В образовании химической связи могут участвовать только неспаренные электроны атома.
    3.Существует три основных вида химической связи – ковалентная, ионная и металлическая.
    Ковалентная связь – это химическая связь между атомами, возникающая между атомами за счет образования общих электронных пар.Она может быть образована атомами одного итого же элемента и тогда она неполярная; например, такая ковалентная связь существует в молекулах одноэлементных газов H2, O2, N2, Cl2 и др.Ковалентная связь может быть образована атомами разных элементов, сходных по химическому характеру, и тогда она полярная; например, такая ковалентная связь существует в молекулах H2O, NF3, CO2. Ковалентная связь образуется между атомами элементов, обладающих электроотрицательным характером.Электроотрицательность –это способность атомов химического элемента оттягивать к себе общие электронные пары, участвующие в образовании химической связи.Так как разные элементы обладают разной электроотрицательностью, то общая электронная пара оказывается смещенной в сторону более электроотрицательного элемента. В результате на атоме образуется частичный отрицательный заряд, соответственно на атоме менее электроотрицательного элемента возникает такой же частичный, но уже положительный заряд. Следовательно, по линии ковалентной связи возникает два полюса – отрицательный и положительный. Такую ковалентную связь называют полярной. Ковалентную связь между атомами одного элемента называют неполярной, так как в этом случае зарядов-полюсов по линии связи не возникает. Для веществ с ковалентной связью характерны два типа решеток – молекулярные и атомные.
    Ионная связь – это химическая связь, образующаяся между катионами и анионами за счет их электростатического притяжения.Такая связь образуется при большой разнице в электроотрицательностях атомов, когда менее электроотрицательный атом почти полностью отдает свои валентные электроны и превращается в катион, а другой, более электроотрицательный атом, эти электроны присоединяет и становится анионом. Ионно-связанные соединения не имеют молекулярного строения и представляют собой твердые вещества, образующие ионно-кристаллические решетки, с высокими температурами кипения и плавления, они высокополярны, часто солеобразны, в водных растворах электропроводны. Соединений с чисто ионными связями практически не существует.
    Металлическая связь— этосвязь в металлах и сплавах, между положительными ионами, осуществляемая за счет притяжения электронов, свободно перемещающихся по кристаллу.Атомы большинства металлов на внешнем уровне содержат небольшое число электронов, эти электроны легко отрываются, а атомы превращаются в положительные ионы. Оторвавшиеся электроны свободно перемещаются от одного иона к другому, связывая их в единое целое. Соединяясь с ионами, эти электроны временно образуют атомы, потом снова отрываются и соединяются уже с другим ионом и т.д. Металлическая связь имеет некоторое сходство с ковалентной, так как основана на обобществлении внешних электронов. Однако при образовании ковалентной связи обобществляются внешние неспаренные электроны только двух соседних атомов, в то время как при образовании металлической связи в обобществлении электронов участвуют все атомы.
    4.Химические связи можно рассматривать с точки зрения превращения энергии: если при создании молекулы ее энергия меньше, чем сумма энергий составляющих ее изолированных атомов, то она может существовать, т. е. ее связь устойчива.
    Каждое вещество характеризуется определенными физическими и химическими свойствами. Когда какое-нибудь простое вещество вступает в химическую реакцию и образует новое вещество, то оно при этом теряет большинство своих свойств. Например, железо, соединяясь с серой, теряет металлический блеск, ковкость, магнитные свойства и др. Следовательно, в сульфиде железа нет железа, каким мы знаем его в виде простого вещества. Но так как из сульфида железа при помощи химических реакций можно снова получить металлическое железо, то говорят что в состав сульфида железа входит элемент железо, понимая под этим тот материал, из которого состоит металлическое железо. Точно так же водород и кислород, входящие в состав воды, содержатся в воде не в виде газообразных водорода и кислорода с их характерными свойствами, а в виде элементов — водорода и кислорода. Если же элементы находятся в “свободном состоянии”, т. е. не связаны химически ни с каким другим элементом, то они образуют простые вещества.
    Атомы в молекулах удерживаются химическими связями. Химические связи отличаются насыщаемостью. Валентность атомов определяет характер строения и химические свойства молекул.Структура вещества, под которой понимают упорядоченную связь и взаимодействие между элементами системы, определяет целостные ее свойства.
    5. Ван-дер-Ваальсовы силы — силы межмолекулярного взаимодействия с энергией 10 — 20 кДж/моль.Квандерваальсовымсиламотносятсявзаимодействиямеждудиполями. Этивзаимодействиявосновномопределяютсилы, ответственныезаформированиепространственнойструктурыбиологическихмакромолекул. Существуеттритипавандерваальсовыхсил, причемвсеониимеютэлектрическуюприроду:ориентационные, дисперсионныеииндукционныесилы.
    Ван-дер-ваальсово взаимодействие возникает за счет возникновения наведенных дипольных моментов. Такой вид взаимодействия может возникать как между разными молекулами, так и внутри одной молекулы между соседними атомами за счет возникновения дипольного момента у атомов при движении электронов. Ван-дер-ваальсово взаимодействие может быть притягивающим и отталкивающим. Межмолекулярное взаимодействие носит характер притяжения, а внутримолекулярное — отталкивания. Внутримолекулярное Ван-дер-ваальсово взаимодействие оказывает существенный вклад в геометрию молекулы.
    Водородная связь–это химическая связь между атомами водорода одной молекулы и атомами наиболее электроотрицательных элементов другой молекулы.
    Водородная связь имеет частично электростатическую, а частично донорно-акцепторную природу. Водородные связи влияют на химические и физические свойства соединений. Межмолекулярные водородные связи обуславливают ассоциацию молекул, что приводит к повышению температур плавления и кипения. Внутримолекулярная водородная связь образуется при благоприятном пространственном расположении в молекуле соответствующих групп атомов и специфически влияет на их свойства. Например повышает кислотность салициловой кислоты. Благодаря внутримолекулярной водородной связи возможно образование спиральной структуры ДНК.
    3. Periodická soustava prvků a její význam
    periodický zákon
    rozdělení periodické tabulky – periody, skupiny
    – prvky nepřechodné, přechodné, vnitřně přechodné
    – nekovy, polokovy, kovy

  8. atravikus Ответить


    Именно по донорно-акцепторному механизму образованы ковалентные связи в комплексных ионах (см. раздел 3.1 «Понятие о комплексных соединениях»).
    В задании № 1 студентам предлагается записать сокращённые электронные формулы и электронно-графические схемы атомов заданных элементов в основном и возбуждённом состояниях (если возбуждённое состояние может быть реализовано в химическом процессе), а также кратко охарактеризовать биологическую роль данного элемента в живых организмах.
    Пример 1.1 Запишите сокращённые электронно-графическую схему и электронную формулу атома азота в основном состоянии, проанализируйте возможность существования возбуждённых состояний и валентные возможности атома азота, охарактеризуйте биологическую роль азота в живых организмах.
    Азот – p-элемент; у p-элементов валентными электронами (т.е. электронами, участвующими в образовании химических связей) являются электроны внешнего энергетического уровня, поэтому сокращённая электронная формула должна отражать строение внешнего энергетического уровня атома азота. Т.к. азот – элемент второго периода, то внешние электроны располагаются на втором энергетическом уровне, который образован одной s- и тремя p-орбиталями. Азот – p-элемент пятой группы, поэтому число электронов на внешнем уровне равно 5, из которых два располагаются на более низкой по энергии 2s-орбитали и ещё 3 – на p-орбиталях.
    Сокращённая электронная формула атома азота в основном состоянии: 2s22p3. Поскольку на втором энергетическом уровне отсутствуют d-орбитали, то возбуждённое состояние атома азота не может быть реализовано. Поэтому атом азота может образовать за счёт трёх неспаренных электронов 3 ковалентные связи по обменному механизму и 1 связь по донорно-акцепторному механизму за счёт неподелённой электронной пары. Таким образом, максимальная валентность атома азота равна 4.
    Азот – важнейший биогенный элемент, необходимый для существования животных и растений, он входит в состав аминокислот, важнейших биополимеров: белков, нуклеиновых кислот (ДНК, РНК), а также, витаминов, гормонов (например, адреналин, тироксин), нуклеопротеидов, хлорофилла, гемоглобина.
    Пример 1.2 Запишите сокращённые электронно-графическую схему и электронную формулу атома ниобия в основном состоянии, проанализируйте возможность существования возбуждённых состояний и валентные возможности атома ниобия, охарактеризуйте биологическую роль ниобия.
    Ниобий – d-элемент; у d-элементов валентными электронами являются электроны внешнего энергетического уровня и d-предвнешнего подуровня. Поскольку ниобий элемент пятого периода, то сокращённая электронная формула должна отражать строение внешнего (пятого) энергетического уровня и
    4d-подуровня. Пятый энергетический уровень образован одной s-, тремя p-,
    пятью d- и семью f-орбиталями:

    В атоме любого d-элемента в невозбуждённом состоянии из всех орбиталей внешнего энергетического уровня занята только s-орбиталь, поэтому остальные орбитали при записи сокращённой электронно-графической схемы можно не указывать. Таким образом, валентные электроны в атоме ниобия будут располагаться на 5s-орбитали внешнего уровня и 4d-орбиталях предвнешнего. На s-орбиталях внешнего уровня у атомов
    d-элементов располагаются 2 электрона (если нет «проскока» электрона). Ниобий – третий d-элемент пятого периода, поэтому на d-орбиталях будет находиться 3 электрона. Таким образом, электронная формула атома ниобия в невозбуждённом состоянии 4d35s2. Следует обратить внимание, что общее число валентных электронов в атоме ниобия (5) равно номеру группы, в которой находится элемент. При возбуждении атома ниобия пара электронов на 5s-орбитали распаривается, и один из электронов переходит на 5p-орбиталь:

    Сокращённая электронная формула атома ниобия в возбуждённом состоянии Nb* – 4d35s15p1. Как видно из электронно-графической схемы атома ниобия в возбуждённом состоянии, максимальная валентность атома ниобия равна 5.
    Ниобий является неотъемлемым микроэлементом человеческого организма. Он концентрируется в костях, печени, мышцах, крови. Биологическая роль ниобия малоизучена. Известно, что ниобий гипоаллергенен: его можно безопасно использовать для введения в тело, так как он не вызывает биологического отторжения организмом. Это ценное свойство ниобия используется в восстановительной хирургии.

  9. eva493 Ответить

    Что состоит из частиц, среди которых чаще всего встречаются электроны, протоны и нейтроны (Вещество)
    Условное обозначение химического состава и структуры соединений с помощью символов химических элементов называют? (Формула)
    Совокупность атомов с одинаковым зарядом атомных ядер и одинаковым числом электронов в атомной оболочке называется? (Элемент)
    Что является мельчайшей частицей химического элемента, состоящая из ядра и электронов? (Атом)
    Как называется электрически нейтральная частица, образованная из двух или более связанных ковалентными связями атомов? (Молекула)
    Число, стоящее внизу от символа химического элемента называется? (Индекс)
    Что показывает число молекул? (Коэффициент)
    Как называется отрицательно заряженная элементарная частица движущая по орбите вокруг ядра.. (Электрон)
    Как называется элементарная частица, имеющая положительный электрический заряд и входящая в состав ядра каждого атома? (Протон)
    Как называется элементарная частица, не имеющая электрического заряда. (Нейтрон)
    Как называются химические элемент, который может проявлять и окислительные и восстановительные свойства? (Неметалл)
    Как называется химический элемент обладающие высокой электропроводностью и теплопроводностью, ковкостью, пластичностью? (Металл)
    Какая химическая связь может быть полярной и неполярной? (Ковалентная)
    Как называется химическая связь, которая осуществляется за счет электростатического взаимодействия катионов и анионов. (Ионная)
    Как называется химической связь между положительно заряженными ионами (катионами) в кристаллической решётке металлов, осуществляемая за счёт притяжения подвижных электронов. (Металлическая)

  10. Dimon20189 Ответить

    видами химической связи являются ионная, ковалентная. 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 лее химического элемента. Такую связь имеют простые вещества, например О2; N2; C12.
    б) Ковалентная полярная связь образуется между атомами различных неметаллов.
    Ионной называется связь между ионами, т. е. заряженными частицами, образовавшимися из атома или группы атомов в результате присоединения или отдачи электронов 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.
    В итоге образуются противоположно заряженные частицы — ионы Na+ и Сl-, которые притягиваются друг к другу. При ответе следует обратить внимание, что 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.
    2 Нравится Пожаловаться

  11. shadowsdaudark Ответить

    H
    ê
    Эту схему можно записать иначе: Н – Р – Н, где каждая пара электронов, связывающая два атома, соответствует одной черточке, изображающей ковалентную связь в структурных формулах.
    р – электронные облака атома фосфора ориентированы во взаимноперпендикулярных направлениях (вдоль осей координат) –рх, ру, рz и имеют гантелевидную форму. У атома водорода в образовании химической связи Р-Н участвует s-электрон, имеющий сферическую форму облака. При образовании молекулы РН3 происходит перекрывание р – электронных облаков атома фосфора с s-электронными облаками трех атомов водорода:

    В соответствии с требованиями метода валентных связей три связи
    Р – Н должны располагаться под углами, близкими к 90°С. Следовательно, пространственное расположение одинарных связей определяет геометрическую структуру молекулы. Молекула РН3 должна иметь форму тригональной пирамиды:

    В вершине пирамиды находится атом фосфора, а в вершинах основания атомы водорода.
    б) Образование молекулы ВВr3. В молекуле ВВr3 центральным атомом является атом бора.
    Электронные формулы атомов:
    5В 1s22s22p1 35Br 1s22s22p63s23p63d104s24p5
    Электронно-графические формулы внешнего уровня имеют вид:
    p p
    s s
    5B 2 35Br 4

    Поскольку бор в соединении трехвалентен, запишем электронно-графическую формулу атома бора в возбужденном состоянии:
    р
    s
    5B* 2
    В образовании трех химических связей в молекуле ВВr3 участвуют одна s- и две р-орбитали, расположенные на разных подуровнях и обладающие разной формой и разной энергией:

    В этом случае вместо исходных одной s- и двух p-орбиталей возбужденного атома бора образуется три равноценные гибридные орбитали (sp2 – гибридизация). При sp2 гибридизации гибридные электронные облака располагаются в направлениях, лежащих в одной плоскости и ориентированных под углами 120° друг к другу:

    Этому типу гибридизации соответствует образование плоской треугольной молекулы. При образовании молекулы ВВr3 происходит перекрывание трех гибридных орбиталей атома бора с р – электронными орбиталями трех атомов брома:

    Молекула ВВr3 имеет форму плоского правильного треугольника, в центре которого расположен атом бора, а в вершинах – атомы брома. Все три связи В-Br в молекуле ВВr3 равноценны.
    Пример 2. Нарисуйте энергетические схемы образования молекулы F2 и молекулярного иона F2+ по методу молекулярных орбиталей. Сколько электронов находится на связывающих и разрыхляющих орбиталях? Чему равен порядок связи в этих частицах? Укажите их магнитную характеристику (парамагнетизм или диамагнетизм).
    Решение. Согласно теории молекулярных орбиталей (ММО) молекула рассматривается как совокупность положительно заряженных ядер и отрицательно заряженных электронов, где каждый электрон движется в поле остальных электронов и всех ядер.
    Описать молекулу согласно теории ММО – это значит определить тип ее орбиталей, их энергии и выяснить характер распределения электронов по орбиталям.
    При образовании молекулы возникают молекулярные орбитали двух видов – связывающие и разрыхляющие. Если при образовании молекулы из атомов переход электрона на молекулярную орбиталь будет сопровождаться уменьшением энергии, то такая молекулярная орбиталь является связывающей. Если переход электрона на молекулярную орбиталь сопровождается увеличением энергии, то такая молекулярная орбиталь будет разрыхляющей.
    Электроны в молекулах располагаются на s- и p- молекулярных орбиталях. s-орбитали могут быть образованы перекрыванием s – атомных орбиталей и перекрыванием 2рх- атомных орбиталей. При этом образуются молекулярные орбитали: s-связывающие (sсв) и s-разрыхляющие (sразр). При перекрывании 2ру и 2рz атомных орбиталей образуются молекулярные орбитали: pсв2Ру, pсв2Рz и pраз2Ру, pраз2Рz. Порядок размещения электронов по молекулярным орбиталям тот же, что и в случае атомных орбиталей, то есть соответствует принципу наименьшей энергии, принципу Паули, правилу Хунда.

  15. VideoAnswer Ответить

Добавить ответ

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *