Այն մոլեկուլը, որտեղ դրական և բացասական լիցքավորված հատվածների ծանրության կենտրոնները չեն համընկնում, կոչվում է դիպոլ։ Սահմանենք «դիպոլ» հասկացությունը.

Դիպոլ - երկու հավասար չափի հակադիր հավաքածու էլեկտրական լիցքերգտնվում են միմյանցից որոշ հեռավորության վրա:

Ջրածնի H 2 մոլեկուլը դիպոլ չէ (նկ. 50 ա), իսկ քլորաջրածնի մոլեկուլը դիպոլ է (նկ. 50 բ) Ջրի մոլեկուլը նույնպես դիպոլ է։ Էլեկտրոնային զույգերը H 2 O-ում ավելի մեծ չափով տեղափոխվում են ջրածնի ատոմներից դեպի թթվածնի ատոմ:

Բացասական լիցքի ծանրության կենտրոնը գտնվում է թթվածնի ատոմի մոտ, իսկ դրական լիցքի ծանրության կենտրոնը՝ ջրածնի ատոմների մոտ։

Բյուրեղային նյութում ատոմները, իոնները կամ մոլեկուլները գտնվում են խիստ կարգով:

Այն վայրը, որտեղ գտնվում է նման մասնիկը կոչվում է բյուրեղային ցանցի հանգույց:Ատոմների, իոնների կամ մոլեկուլների դիրքը բյուրեղային ցանցի հանգույցներում ներկայացված է նկ. 51.

է գ
Բրինձ. 51. Բյուրեղյա վանդակաճաղերի մոդելներ (ցուցադրված է զանգվածային բյուրեղի մեկ հարթություն). ա) կովալենտ կամ ատոմային (ադամանդ C, սիլիցիումի Si, քվարց SiO 2); բ) իոնային (NaCl); մեջ) մոլեկուլային (սառույց, I 2); Գմետաղական (Li, Fe): Մետաղական ցանցի մոդելում կետերը նշանակում են էլեկտրոններ

Ըստ մասնիկների քիմիական կապի տեսակի բյուրեղյա վանդակաճաղերբաժանված են կովալենտային (ատոմային), իոնային և մետաղական: Գոյություն ունի բյուրեղային ցանցի մեկ այլ տեսակ՝ մոլեկուլային: Նման վանդակում առանձին մոլեկուլներ պահվում են միջմոլեկուլային ներգրավման ուժեր.

Բյուրեղների հետ կովալենտային կապեր (Նկար 51 ա) բազմատոմ մոլեկուլային գոյացություններ են։ Ադամանդի կամ քվարցի կտորը ոչ այլ ինչ է, քան կովալենտային քիմիական կապերով պոլիմերային մոլեկուլ:

Իոնային բյուրեղներ(Նկար 51 բ) պարունակում են դրական և բացասական լիցքավորված իոններ բյուրեղային ցանցի տեղերում: Բյուրեղյա վանդակը կառուցված է այնպես, որ հակառակ լիցքավորված իոնների էլեկտրաստատիկ ձգողականության ուժերը և նման լիցքավորված իոնների վանող ուժերը հավասարակշռված լինեն։ Նման բյուրեղյա վանդակները բնորոշ են այնպիսի միացությունների, ինչպիսիք են LiF, NaCl և շատ ուրիշներ։

մոլեկուլային բյուրեղներ(Նկար 51 մեջբյուրեղի տեղամասերում պարունակում են դիպոլային մոլեկուլներ, որոնք միմյանց նկատմամբ պահպանվում են էլեկտրաստատիկ ձգողական ուժերով, ինչպես իոնները իոնային բյուրեղային ցանցում: Օրինակ՝ սառույցը մոլեկուլային բյուրեղյա վանդակ է, որը ձևավորվում է ջրի դիպոլներից։ Նկ. 51 մեջսիմվոլները  չեն տրվում լիցքերի համար, որպեսզի չծանրաբեռնեն գործիչը։

մետաղական բյուրեղյա(Նկար 51 Գ) պարունակում է դրական լիցքավորված իոններ ցանցի տեղամասերում: Արտաքին էլեկտրոնների մի մասը ազատորեն շարժվում է իոնների միջև: « էլեկտրոնային գազ«Բյուրեղային ցանցի հանգույցներում պահում է դրական լիցքավորված իոններ: Հարվածի ժամանակ մետաղը չի ծակում սառույցի, քվարցի կամ աղի բյուրեղի պես, այլ միայն փոխում է ձևը: Էլեկտրոնները, իրենց շարժունակության շնորհիվ, ժամանակ ունեն շարժվելու պահին: ազդեցությունը և իոնները պահում են նոր դիրքում, այդ իսկ պատճառով մետաղները և պլաստմասսաները դարբնելով, թեքվում են առանց կոտրվելու:

Բրինձ. 52. Սիլիցիումի օքսիդի կառուցվածքը. աբյուրեղային; բ) ամորֆ. Սև կետերը նշանակում են սիլիցիումի ատոմներ, բաց շրջանները՝ թթվածնի ատոմներ։ Բյուրեղի հարթությունը պատկերված է, ուստի չորրորդ կապը սիլիցիումի ատոմում նշված չէ: Կտրված գիծը նշում է ամորֆ նյութի անկարգության կարճ հեռավորության կարգը
Ամորֆ նյութում խախտված է կառուցվածքի եռաչափ պարբերականությունը, որը բնորոշ է բյուրեղային վիճակին (նկ. 52 բ)։

Հեղուկներ և գազերբյուրեղային և ամորֆ մարմիններից տարբերվում են ատոմների պատահական շարժումով և
մոլեկուլները. Հեղուկների մեջ գրավիչ ուժերը ունակ են միմյանց նկատմամբ միկրոմասնիկներ պահել մոտ հեռավորությունների վրա՝ համաչափ պինդ մարմնի հեռավորություններին: Գազերում ատոմների և մոլեկուլների փոխազդեցությունը գործնականում բացակայում է, հետևաբար գազերը, ի տարբերություն հեղուկների, զբաղեցնում են նրանց տրամադրվող ամբողջ ծավալը։ Հեղուկ ջրի մոլը 100 0 C ջերմաստիճանում զբաղեցնում է 18,7 սմ 3 ծավալ, իսկ հագեցած ջրի գոլորշիը՝ 30000 սմ 3 նույն ջերմաստիճանում:


Բրինձ. 53. Հեղուկների և գազերի մոլեկուլների փոխազդեցության տարբեր տեսակներ. ա) դիպոլ–դիպոլ; բ) դիպոլ – ոչ դիպոլ; մեջ)ոչ դիպոլ – ոչ դիպոլ
Ի տարբերություն պինդ մարմինների, հեղուկների և գազերի մոլեկուլներն ազատ են շարժվում։ Շարժման արդյունքում նրանք որոշակիորեն կողմնորոշվում են. Օրինակ, նկ. 53 ա, բ. ցույց է տրվում, թե ինչպես են փոխազդում դիպոլային մոլեկուլները, ինչպես նաև ոչ բևեռ մոլեկուլները դիպոլային մոլեկուլների հետ հեղուկներում և գազերում։

Երբ դիպոլը մոտենում է դիպոլին, մոլեկուլները պտտվում են ձգողականության և վանման արդյունքում։ Մի մոլեկուլի դրական լիցքավորված մասը գտնվում է մյուսի բացասական լիցքավորված մասի մոտ։ Ահա թե ինչպես են դիպոլները փոխազդում հեղուկ ջրի մեջ։

Երբ երկու ոչ բևեռ մոլեկուլներ (ոչ դիպոլներ) մոտենում են միմյանց բավականին մոտ հեռավորությունների վրա, նրանք նաև փոխադարձաբար ազդում են միմյանց վրա (նկ. 53): մեջ) Մոլեկուլները միավորվում են բացասաբար լիցքավորված էլեկտրոնային թաղանթների միջոցով, որոնք ծածկում են միջուկները։ Էլեկտրոնային պատյաններդեֆորմացվում են այնպես, որ մեկ և մյուս մոլեկուլներում դրական և բացասական կենտրոնների ժամանակավոր տեսք են ունենում, և դրանք փոխադարձաբար ձգվում են միմյանց: Բավական է, որ մոլեկուլները ցրվեն, քանի որ կրկին դառնում են ժամանակավոր դիպոլներ ոչ բևեռային մոլեկուլներ.

Օրինակ՝ գազային ջրածնի մոլեկուլների փոխազդեցությունը։ (Նկար 53 մեջ).
3.2. Դասակարգում անօրգանական նյութեր. Պարզ և բարդ նյութեր
AT վաղ XIXդարում Շվեդ քիմիկոսԲերզելիուսն առաջարկեց կենդանի օրգանիզմներից ստացված նյութերը կոչել օրգանական.Անվանվել են անշունչ բնությանը բնորոշ նյութեր անօրգանականկամ հանքային(հանքանյութերից ստացված):

Բոլոր պինդ, հեղուկ և գազային նյութերը կարելի է բաժանել պարզ և բարդ:

Նյութերը կոչվում են պարզ, որոնք բաղկացած են մեկ քիմիական տարրի ատոմներից:

Օրինակ, ջրածինը, բրոմը և երկաթը սենյակային ջերմաստիճանում և մթնոլորտային ճնշման դեպքում պարզ նյութեր են, որոնք համապատասխանաբար գտնվում են գազային, հեղուկ և պինդ վիճակում (նկ. 54): a B C).

Գազային ջրածին H 2 (g) և հեղուկ բրոմ Br 2 (l) բաղկացած են երկատոմային մոլեկուլներից: Պինդ երկաթ Fe(t) գոյություն ունի բյուրեղի տեսքով՝ մետաղական բյուրեղային ցանցով։

Պարզ նյութերը բաժանվում են երկու խմբի՝ ոչ մետաղներ և մետաղներ։

ա) բ) մեջ)

Բրինձ. 54. Պարզ նյութեր. ա) գազային ջրածին. Այն ավելի թեթև է, քան օդը, ուստի փորձանոթը խցանված է և գլխիվայր շրջված; բ) հեղուկ բրոմ (սովորաբար պահվում է փակ ամպուլներում); մեջ) երկաթի փոշի

Ոչ մետաղները պինդ վիճակում կովալենտային (ատոմային) կամ մոլեկուլային բյուրեղային ցանցով պարզ նյութեր են։

Սենյակային ջերմաստիճանում կովալենտային (ատոմային) բյուրեղյա վանդակը բնորոշ է այնպիսի ոչ մետաղների, ինչպիսիք են բոր B(t), ածխածինը C(t), սիլիցիումի Si(t): Մոլեկուլային բյուրեղյա վանդակը ունի սպիտակ ֆոսֆոր P (t), ծծումբ S (t), յոդ I 2 (t): Որոշ ոչ մետաղներ միայն շատ ցածր ջերմաստիճաններում անցնում են հեղուկ կամ պինդ ագրեգացման վիճակի։ Նորմալ պայմաններում դրանք գազեր են։ Նման նյութերը ներառում են, օրինակ, ջրածին H 2 (գ), ազոտ N 2 (գ), թթվածին O 2 (գ), ֆտոր F 2 (գ), քլոր Cl 2 (գ), հելիում He (g), նեոն Ne (դ), արգոն Ar(d). Սենյակային ջերմաստիճանում մոլեկուլային բրոմ Br 2 (l) գոյություն ունի հեղուկ վիճակում:

Մետաղները պարզ նյութեր են՝ ամուր վիճակում գտնվող մետաղական բյուրեղյա ցանցով։

Սրանք ճկուն, ճկուն նյութեր են, որոնք ունեն մետաղական փայլ և ունակ են փոխանցել ջերմություն և էլեկտրականություն։

Նյութերի մոտ 80%-ը Պարբերական համակարգձևավորել պարզ մետաղներ. Սենյակային ջերմաստիճանում մետաղները պինդ են: Օրինակ՝ Li(t), Fe(t): Միայն սնդիկը, Hg (l) հեղուկ է, որը պնդանում է -38,89 0 С-ում:

Միացությունները նյութեր են, որոնք կազմված են տարբեր քիմիական տարրերի ատոմներից։

Բարդ նյութի տարրերի ատոմները կապված են մշտական ​​և հստակորեն սահմանված հարաբերություններով:

Օրինակ, ջուրը H 2 O բարդ նյութ է: Նրա մոլեկուլը պարունակում է երկու տարրի ատոմներ։ Ջուրը Երկրի վրա միշտ և ցանկացած կետում պարունակում է 11,1% ջրածին և 88,9% թթվածին զանգվածով:

Կախված ջերմաստիճանից և ճնշումից՝ ջուրը կարող է լինել պինդ, հեղուկ կամ գազային վիճակում, որը նշված է աջ կողմում. քիմիական բանաձեւնյութեր - H 2 O (g), H 2 O (g), H 2 O (t):

Գործնականում մենք, որպես կանոն, գործ ունենք ոչ թե մաքուր նյութերի, այլ դրանց խառնուրդների հետ։

Խառնուրդը համադրություն է քիմիական միացություններտարբեր կազմ և կառուցվածք

Դիագրամի տեսքով ներկայացնենք պարզ և բարդ նյութերը, ինչպես նաև դրանց խառնուրդները.

Պարզ

ոչ մետաղներ

էմուլսիաներ

Հիմնադրամներ

բարդ նյութերի մեջ անօրգանական քիմիաբաժանվում են օքսիդների, հիմքերի, թթուների և աղերի։

օքսիդներ
Կան մետաղների և ոչ մետաղների օքսիդներ։ Մետաղների օքսիդները իոնային կապերով միացություններ են։ Պինդ վիճակում նրանք կազմում են իոնային բյուրեղյա վանդակաճաղեր։

Ոչ մետաղական օքսիդներ- կովալենտային քիմիական կապերով միացություններ.

Օքսիդները բարդ նյութեր են, որոնք բաղկացած են երկու քիմիական տարրերի ատոմներից, որոնցից մեկը թթվածինն է, որի օքսիդացման աստիճանը -2 է։

Ստորև ներկայացված են ոչ մետաղների և մետաղների որոշ օքսիդների մոլեկուլային և կառուցվածքային բանաձևերը.
Մոլեկուլային բանաձեւ Կառուցվածքային բանաձեւ

CO 2 - ածխածնի օքսիդ (IV) O \u003d C \u003d O

SO 2 - ծծմբի օքսիդ (IV)

SO 3 - ծծմբի օքսիդ (VI)

SiO 2 - սիլիցիումի օքսիդ (IV)

Na 2 O - նատրիումի օքսիդ

CaO - կալցիումի օքսիդ

K 2 O - կալիումի օքսիդ, Na 2 O - նատրիումի օքսիդ, Al 2 O 3 - ալյումինի օքսիդ: Կալիումը, նատրիումը և ալյումինը կազմում են մեկական օքսիդ:

Եթե ​​տարրն ունի մի քանի օքսիդացման վիճակներ, ապա կան նրա օքսիդներից մի քանիսը: Այս դեպքում, օքսիդի անվանումից հետո, փակագծերում հռոմեական թվով նշվում է տարրի օքսիդացման աստիճանը։ Օրինակ, FeO-ն երկաթի (II) օքսիդ է, Fe 2 O 3-ը երկաթի (III) օքսիդ է:

Միջազգային նոմենկլատուրայի կանոնների համաձայն ձևավորված անվանումներից բացի, օգտագործվում են օքսիդների ավանդական ռուսերեն անվանումներ, օրինակ՝ CO 2 ածխածնի օքսիդ (IV) - ածխաթթու գազ CO ածխածնի երկօքսիդ (II) – ածխածնի երկօքսիդ, CaO կալցիումի օքսիդ - արագ կրաքարի, SiO 2 սիլիցիումի օքսիդ - քվարց, սիլիցիում, ավազ:

Կան երեք խումբ օքսիդներ, որոնք տարբերվում են քիմիական հատկություններով. հիմնային, թթվայինև ամֆոտերիկ(այլ հունարեն , - երկուսն էլ՝ երկակի)։

Հիմնական օքսիդներձևավորվում են Պարբերական համակարգի I և II խմբերի հիմնական ենթախմբերի տարրերով (տարրերի օքսիդացման աստիճանը +1 և +2 է), ինչպես նաև երկրորդական ենթախմբերի տարրերը, որոնց օքսիդացման աստիճանը նույնպես +1 կամ + է։ 2. Այս բոլոր տարրերը մետաղներ են, ուստի հիմնական օքսիդները մետաղների օքսիդներ են, օրինակ:
Li 2 O - լիթիումի օքսիդ

MgO - մագնեզիումի օքսիդ

CuO - պղնձի (II) օքսիդ
Հիմնական օքսիդները համապատասխանում են հիմքերին:

Թթվային օքսիդներ առաջացած ոչ մետաղներից և մետաղներից, որոնց օքսիդացման աստիճանը +4-ից մեծ է, օրինակ.
CO 2 - ածխածնի օքսիդ (IV)

SO 2 - ծծմբի օքսիդ (IV)

SO 3 - ծծմբի օքսիդ (VI)

P 2 O 5 - ֆոսֆորի օքսիդ (V)
Թթվային օքսիդները համապատասխանում են թթուներին:

Ամֆոտերային օքսիդներ առաջանում են մետաղներով, որոնց օքսիդացման աստիճանը +2, +3, երբեմն +4 է, օրինակ.
ZnO - ցինկի օքսիդ

Al 2 O 3 - ալյումինի օքսիդ
Ամֆոտերային օքսիդները համապատասխանում են ամֆոտերային հիդրօքսիդներին։

Բացի այդ, կա մի փոքր խումբ, այսպես կոչված անտարբեր օքսիդներ:
N 2 O - ազոտի օքսիդ (I)

NO - ազոտի օքսիդ (II)

CO - ածխածնի երկօքսիդ (II)
Հարկ է նշել, որ մեր մոլորակի ամենակարևոր օքսիդներից մեկը ջրածնի օքսիդն է, որը ձեզ հայտնի է որպես ջուր H 2 O:
Հիմնադրամներ
«Օքսիդներ» բաժնում նշվել է, որ հիմքերը համապատասխանում են հիմնական օքսիդներին.
Նատրիումի օքսիդ Na 2 O - նատրիումի հիդրօքսիդ NaOH:

Կալցիումի օքսիդ CaO - կալցիումի հիդրօքսիդ Ca (OH) 2.

Պղնձի օքսիդ CuO - պղնձի հիդրօքսիդ Cu (OH) 2

Հիմքերը բարդ նյութեր են, որոնք բաղկացած են մետաղի ատոմից և մեկ կամ մի քանի հիդրոքսո խմբերից -OH:

Հիմքերը պինդ մարմիններ են՝ իոնային բյուրեղային ցանցով:

Ջրի մեջ լուծվելիս լուծվող հիմքերի բյուրեղները ( ալկալիներ)ոչնչացվում են բևեռային ջրի մոլեկուլների ազդեցությամբ, և առաջանում են իոններ.

NaOH(t)  Na + (լուծույթ) + OH - (լուծույթ)

Իոնների նմանատիպ գրառումը. Na + (լուծույթ) կամ OH - (լուծույթ) նշանակում է, որ իոնները գտնվում են լուծույթում:

Հիմնադրամի անունը ներառում է բառը հիդրօքսիդև Ռուսական անունմետաղի մեջ սեռական դեպք. Օրինակ՝ NaOH-ը նատրիումի հիդրօքսիդ է, Ca (OH) 2-ը՝ կալցիումի հիդրօքսիդ։

Եթե ​​մետաղը մի քանի հիմք է կազմում, ապա անվանման մեջ մետաղի օքսիդացման վիճակը նշվում է փակագծերում հռոմեական թվով։ Օրինակ՝ Fe (OH) 2 - երկաթի (II) հիդրօքսիդ, Fe (OH) 3 - երկաթի (III) հիդրօքսիդ։

Բացի այդ, կան ավանդական անուններ որոշ հիմքերի համար.

NaOH- կաուստիկ սոդա, կաուստիկ սոդա

KOH - կաուստիկ պոտաշ

Ca (OH) 2 - խարխուլ կրաքար, կրաքարի ջուր

Ռ
Ջրում լուծվող հիմքերը կոչվում են ալկալիներ

Տարբերել ջրում լուծելի և չլուծվող հիմքերը.

Սրանք I և II խմբերի հիմնական ենթախմբերի մետաղական հիդրօքսիդներ են, բացառությամբ Be-ի և Mg-ի հիդրօքսիդների:

Դեպի ամֆոտերային հիդրօքսիդներկիրառվում է,
HCl (g)  H + (լուծույթ) + Cl - (լուծույթ)

Թթուները կոչվում են բարդ նյութեր, որոնք ներառում են ջրածնի ատոմներ, որոնք կարող են փոխարինվել կամ փոխանակվել մետաղի ատոմներով, և թթվային մնացորդներ։

Կախված մոլեկուլում թթվածնի ատոմների առկայությունից կամ բացակայությունից. անօքսիկ և թթվածին պարունակողթթուներ.

Թթվածնազուրկ թթուներ անվանելու համար ոչ մետաղի ռուսերեն անվանմանը տառ է ավելացվում. մասին-և ջրածին բառը :

HF - hydrofluoric թթու

HCl - աղաթթու

HBr - հիդրոբրոմաթթու

HI - հիդրոիոդաթթու

H 2 S - հիդրոսուլֆիդային թթու
Որոշ թթուների ավանդական անուններ.

HCl- աղաթթու; HF- hydrofluoric թթու

Թթվածին պարունակող թթուներ անվանելու համար վերջավորություններ են ավելացվում ոչ մետաղի ռուսերեն անվան արմատին. նայա,

-ովայաեթե ոչ մետաղը գտնվում է ամենաբարձր աստիճանըօքսիդացում. Օքսիդացման ամենաբարձր վիճակը համընկնում է այն խմբի թվի հետ, որում գտնվում է ոչ մետաղական տարրը.
H 2 SO 4 - ser նայաթթու

HNO 3 - ազոտ նայաթթու

HClO 4 - քլոր նայաթթու

HMnO 4 - մանգան նորթթու
Եթե ​​տարրը թթուներ է առաջացնում երկու օքսիդացման վիճակում, ապա վերջավորությունը օգտագործվում է տարրի ստորին օքսիդացման վիճակին համապատասխանող թթուն անվանելու համար. ճիշտ:
H 2 SO 3 - եղնուղտ ճիշտթթու

HNO 2 - ազոտ ճիշտթթու
Ըստ մոլեկուլում ջրածնի ատոմների քանակի՝ միահիմն(HCl, HNO 3), երկհիմնական(H 2 SO 4), ցեղայինթթուներ (H 3 PO 4):

Թթվածին պարունակող շատ թթուներ առաջանում են ջրի հետ համապատասխան թթվային օքսիդների փոխազդեցությունից։ Տվյալ թթվին համապատասխանող օքսիդը կոչվում է նրա անհիդրիդ:

Ծծմբի երկօքսիդ SO 2 - ծծմբաթթու H 2 SO 3

Ծծմբի անհիդրիդ SO 3 - ծծմբական թթու H2SO4

Ազոտային անհիդրիդ N 2 O 3 - ազոտային թթու HNO 2

Ազոտային անհիդրիդ N 2 O 5 - ազոտական ​​թթու HNO 3

Ֆոսֆորի անհիդրիդ P 2 O 5 - ֆոսֆորաթթու H 3 PO 4
Նկատի ունեցեք, որ օքսիդում տարրի և համապատասխան թթվի օքսիդացման վիճակները նույնն են:

Եթե ​​նույն օքսիդացման վիճակում գտնվող տարրը առաջացնում է մի քանի թթվածին պարունակող թթուներ, ապա թթվածնի ատոմների ավելի ցածր պարունակությամբ թթվի անվանմանը ավելացվում է «» նախածանցը։ մետա«, բարձր թթվածնի պարունակությամբ - նախածանց» օրթո". Օրինակ:

HPO 3 - մետաֆոսֆորական թթու

H 3 PO 4 - օրթոֆոսֆորական թթու, որը հաճախ անվանում են պարզապես ֆոսֆորական թթու

H 2 SiO 3 - metasilicic թթու, որը սովորաբար կոչվում է silicic թթու

H 4 SiO 4 - օրթոսիլիկաթթու:

Սիլիցիումի թթուները ջրի հետ SiO 2-ի փոխազդեցությամբ չեն առաջանում, դրանք ստացվում են այլ կերպ։
ԻՑ
Աղերը բարդ նյութեր են, որոնք բաղկացած են մետաղի ատոմներից և թթվային մնացորդներից։
օլի
NaNO 3 - նատրիումի նիտրատ

CuSO 4 - պղնձի սուլֆատ (II)

CaCO 3 - կալցիումի կարբոնատ

Ջրի մեջ լուծարվելիս աղի բյուրեղները ոչնչացվում են, առաջանում են իոններ.

NaNO 3 (t)  Na + (լուծույթ) + NO 3 - (լուծույթ).
Աղերը կարող են դիտվել որպես թթվային մոլեկուլում ջրածնի ատոմների ամբողջական կամ մասնակի փոխարինման արտադրանք մետաղի ատոմներով, կամ որպես հիմքային հիդրոքսո խմբերի ամբողջական կամ մասնակի փոխարինման արտադրանք թթվային մնացորդներով։

Ջրածնի ատոմների ամբողջական փոխարինմամբ, միջին աղեր. Na 2 SO 4, MgCl 2: . Մասնակի փոխարինմամբ, թթվային աղեր (հիդրոաղեր) NaHSO4 և հիմնական աղեր (hydroxosalts) MgOHCl.

Միջազգային նոմենկլատուրայի կանոնների համաձայն՝ աղերի անվանումները ձևավորվում են անվանական դեպքում թթվային մնացորդի անունից և գենետիկ դեպքում՝ մետաղի ռուսերեն անվանումից (Աղյուսակ 12).

NaNO 3 - նատրիումի նիտրատ

CuSO 4 - պղնձի (II) սուլֆատ

CaCO 3 - կալցիումի կարբոնատ

Ca 3 (RO 4) 2 - կալցիումի օրթոֆոսֆատ

Na 2 SiO 3 - նատրիումի սիլիկատ

Թթվային մնացորդի անվանումն առաջացել է թթու ձևավորող տարրի լատինական անվան արմատից (օրինակ՝ ազոտ՝ ազոտ, արմատը՝ nitr-) և վերջավորությունները.

-ժամըամենաբարձր օքսիդացման վիճակի համար, - այնթթու առաջացնող տարրի ավելի ցածր օքսիդացման վիճակի համար (Աղյուսակ 12):

Աղյուսակ 12

Թթուների և աղերի անունները

Թթվի անվանումը	Թթվային բանաձև	Աղերի անվանումը	Օրինակներ Սոլեյլ
Ջրածնի քլորիդ (աղ)	HCl	քլորիդներ	AgCl արծաթի քլորիդ
Ջրածնի սուլֆիդ	Հ 2 Ս	Սուլֆիդներ	FeS Sulf idերկաթ (II)
ծծմբային	H2SO3	Սուլֆիտներ	Na 2 SO 3 սուլֆ այննատրիում
ծծմբական	H2SO4	սուլֆատներ	K 2 SO 4 Սուլֆ ժամըկալիում
ազոտային	HNO 2	Նիտրիտներ	LiNO 2 Nitr այնլիթիում
Ազոտ	HNO3	Նիտրատներ	Al(NO 3) 3 Nitr ժամըալյումինե
օրթոֆոսֆորական	H3PO4	Օրթոֆոսֆատներ	Ca 3 (PO 4) 2 Կալցիումի օրթոֆոսֆատ
Ածուխ	H2CO3	Կարբոնատներ	Na 2 CO 3 Նատրիումի կարբոնատ
Սիլիկոն	H2SiO3	սիլիկատներ	Na 2 SiO 3 Նատրիումի սիլիկատ

Վերնագրեր թթվային աղերձևավորվում են միջին աղերի անվանումների պես՝ նախածանցի ավելացմամբ։ հիդրո":

NaHSO 4 - նատրիումի ջրածնի սուլֆատ

NaHS - նատրիումի հիդրոսուլֆիդ
Հիմնական աղերի անվանումները ձևավորվում են նախածանցը ավելացնելով. հիդրոքսո MgOHCl - մագնեզիումի հիդրոքլորիդ:

Բացի այդ, շատ աղեր ունեն ավանդական անվանումներ, ինչպիսիք են.
Na 2 CO 3 - սոդա;

NaHCO3 - սննդի (խմելու) սոդա;

CaCO 3 - կավիճ, մարմար, կրաքար:

Ատոմ-մոլեկուլային տեսությունը մշակվել և քիմիայում առաջին անգամ կիրառվել է ռուս մեծ գիտնական Մ.Վ.Լոմոնոսովի կողմից։ Այս վարդապետության հիմնական դրույթները շարադրված են «Մաթեմատիկական քիմիայի տարրեր» աշխատությունում (1741) և մի շարք այլ աշխատություններում։ Լոմոնոսովի ուսմունքի էությունը կարելի է կրճատել հետևյալ դրույթներով.

1. Բոլոր նյութերը բաղկացած են «մարմիններից» (ինչպես Լոմոնոսովն անվանեց մոլեկուլներ):

2. Մոլեկուլները բաղկացած են «տարրերից» (ինչպես Լոմոնոսովն անվանեց ատոմները):

3. Մասնիկները՝ մոլեկուլները և ատոմները, գտնվում են շարունակական շարժման մեջ։ Մարմինների ջերմային վիճակը նրանց մասնիկների շարժման արդյունքն է։

4. Պարզ նյութերի մոլեկուլները կազմված են միանման ատոմներից՝ մոլեկուլներից բարդ նյութերտարբեր ատոմներից:

Լոմոնոսովից 67 տարի անց անգլիացի գիտնական Ջոն Դալթոնը կիրառեց ատոմիստական ​​ուսմունքը քիմիայում։ Նա գրքում շարադրել է ատոմիզմի հիմնական սկզբունքները. Նոր համակարգքիմիական փիլիսոփայություն» (1808): Ըստ էության, Դալթոնի ուսմունքը կրկնում է Լոմոնոսովի ուսմունքը: Այնուամենայնիվ, Դալթոնը հերքել է պարզ նյութերում մոլեկուլների առկայությունը, ինչը Լոմոնոսովի ուսմունքի համեմատ մի քայլ հետ է: Ըստ Դալթոնի պարզ նյութերը բաղկացած են. միայն ատոմներից, և միայն բարդ նյութերից՝ «բարդ ատոմներից» (ժամանակակից իմաստով՝ մոլեկուլներ) Ատոմ-մոլեկուլային ուսմունքը քիմիայում վերջնականապես հաստատվեց միայն մ.թ. կեսերին տասնիններորդմեջ 1860 թվականին Կարլսրուեում քիմիկոսների միջազգային կոնգրեսում ընդունվեցին մոլեկուլ և ատոմ հասկացությունների սահմանումներ։

Մոլեկուլը տվյալ նյութի ամենափոքր մասնիկն է, որն ունի իր քիմիական հատկությունները։ Քիմիական հատկություններմոլեկուլները որոշվում են նրա բաղադրությամբ և քիմիական կառուցվածքով։

Ատոմը քիմիական տարրի ամենափոքր մասնիկն է, որը պարզ և բարդ նյութերի մոլեկուլների մի մասն է։ Տարրի քիմիական հատկությունները որոշվում են նրա ատոմի կառուցվածքով։ Դրանից բխում է ատոմի սահմանումը, որը համապատասխանում է ժամանակակից գաղափարներին.

Ատոմը էլեկտրականորեն չեզոք մասնիկ է, որը կազմված է դրական լիցքավորված նյութից ատոմային միջուկև բացասական լիցքավորված էլեկտրոններ։

Ժամանակակից պատկերացումների համաձայն՝ գազային և գոլորշիային վիճակում գտնվող նյութերը կազմված են մոլեկուլներից։ Պինդ վիճակում մոլեկուլները բաղկացած են միայն այն նյութերից, որոնց բյուրեղային ցանցն ունի մոլեկուլային կառուցվածք։ Պինդ անօրգանական նյութերի մեծ մասը չունեն մոլեկուլային կառուցվածք. նրանց ցանցը բաղկացած է ոչ թե մոլեկուլներից, այլ այլ մասնիկներից (իոններ, ատոմներ); դրանք գոյություն ունեն մակրոմարմինների տեսքով (նատրիումի քլորիդի բյուրեղ, պղնձի կտոր և այլն)։ Աղերը, մետաղների օքսիդները, ադամանդը, սիլիցիումը, մետաղները մոլեկուլային կառուցվածք չունեն։

Քիմիական տարրեր

Ատոմային և մոլեկուլային տեսությունը հնարավորություն տվեց բացատրել քիմիայի հիմնական հասկացությունները և օրենքները։ Ատոմային և մոլեկուլային տեսության տեսանկյունից յուրաքանչյուր տարր կոչվում է քիմիական տարր։ առանձին տեսարանատոմներ. Ատոմի ամենակարևոր բնութագիրը նրա միջուկի դրական լիցքն է, որը թվային առումով հավասար է տարրի հերթական թվին։ Միջուկի լիցքի արժեքը տարբեր տեսակի ատոմների համար ծառայում է որպես տարբերակիչ հատկանիշ, ինչը թույլ է տալիս մեզ տարր հասկացության ավելի ամբողջական սահմանում տալ.

Քիմիական տարրՄիևնույն դրական միջուկային լիցքով ատոմի որոշակի տեսակ:

Հայտնի է 107 տարր։ Ներկայումս աշխատանքները շարունակվում են ավելի բարձր սերիական համարներով քիմիական տարրերի արհեստական ​​արտադրության վրա։

Բոլոր տարրերը սովորաբար բաժանվում են մետաղների և ոչ մետաղների: Սակայն այս բաժանումը պայմանական է։ Տարրերի կարևոր բնութագիրը նրանց առատությունն է երկրակեղևում, այսինքն. Երկրի վերին պինդ թաղանթում, որի հաստությունը պայմանականորեն ենթադրվում է 16 կմ։ Երկրակեղևում տարրերի բաշխվածությունը ուսումնասիրում է երկրաքիմիան՝ երկրի քիմիայի գիտությունը։ Երկրաքիմիկոս Ա.Պ. Վինոգրադովը կազմել է միջինի աղյուսակ քիմիական բաղադրությունը երկրի ընդերքը. Ըստ այդ տվյալների՝ ամենատարածված տարրը թթվածինն է՝ երկրակեղևի զանգվածի 47,2%-ը, որին հաջորդում է սիլիցիումը` 27,6, ալյումինը` 8,80, երկաթը` 5,10, կալցիումը` 3,6, նատրիումը` 2,64, կալիումը` 2,6, մագնեզիումը: 2,10, ջրածինը` 0,15%:

Կովալենտային քիմիական կապը, դրա տեսակները և ձևավորման մեխանիզմները: Կովալենտային կապի բնութագրերը (բևեռականություն և կապի էներգիա): Իոնային կապ. Մետաղական միացում. ջրածնային կապ

Քիմիական կապի ուսմունքը ամբողջ տեսական քիմիայի հիմքն է։

Քիմիական կապը ատոմների այնպիսի փոխազդեցությունն է, որը կապում է դրանք մոլեկուլների, իոնների, ռադիկալների, բյուրեղների մեջ։

Քիմիական կապերի չորս տեսակ կա՝ իոնային, կովալենտ, մետաղական և ջրածին։

Քիմիական կապերի բաժանումը տեսակների պայմանական է, քանի որ բոլորին բնորոշ է որոշակի միասնություն։

Իոնային կապը կարելի է համարել որպես կովալենտ բևեռային կապի սահմանափակող դեպք։

Մետաղական կապը միավորում է ատոմների կովալենտային փոխազդեցությունը ընդհանուր էլեկտրոնների օգնությամբ և այդ էլեկտրոնների և մետաղական իոնների միջև էլեկտրաստատիկ ձգողականությունը։

Նյութերում հաճախ չկան քիմիական կապի (կամ մաքուր քիմիական կապերի) սահմանափակող դեպքեր։

Օրինակ, լիթիումի ֆտորիդը $LiF$ դասակարգվում է որպես իոնային միացություն։ Փաստորեն, դրա կապը $80%$ իոնային է և $20%$ կովալենտ: Հետևաբար, ակնհայտորեն ավելի ճիշտ է խոսել քիմիական կապի բևեռականության (իոնականության) աստիճանի մասին։

Ջրածնի հալոգենիդների շարքում $HF—HCl—HBr—HI—HAt$ կապի բևեռականության աստիճանը նվազում է, քանի որ հալոգենի և ջրածնի ատոմների էլեկտրաբացասականության արժեքների տարբերությունը նվազում է, իսկ աստատինում կապը դառնում է։ գրեթե ոչ բևեռ $(EO(H) = 2.1; EO(At) = 2.2)$:

Միևնույն նյութերում կարող են պարունակվել տարբեր տեսակի կապեր, օրինակ.

1. հիդրոքսո խմբերում թթվածնի և ջրածնի ատոմների միջև կապը բևեռային կովալենտ է, իսկ մետաղի և հիդրոքսո խմբի միջև՝ իոնային.
2. թթվածին պարունակող թթուների աղերում՝ ոչ մետաղի ատոմի և թթվային մնացորդի թթվածնի միջև՝ կովալենտ բևեռային, իսկ մետաղի և թթվային մնացորդի միջև՝ իոնային;
3. ամոնիումի, մեթիլամոնիումի և այլնի աղերում՝ ազոտի և ջրածնի ատոմների միջև՝ կովալենտ բևեռային, իսկ ամոնիումի կամ մեթիլամոնիումի իոնների և թթվային մնացորդի միջև՝ իոնային;
4. մետաղների պերօքսիդներում (օրինակ՝ $Na_2O_2$) թթվածնի ատոմների միջև կապը կովալենտային ոչ բևեռ է, իսկ մետաղի և թթվածնի միջև՝ իոնային և այլն։

Տարբեր տեսակի միացումներ կարող են անցնել մեկը մյուսի մեջ.

- ժամը էլեկտրոլիտիկ դիսոցացիակովալենտային միացությունների ջրում կովալենտային բևեռային կապը դառնում է իոնային.

- մետաղների գոլորշիացման ժամանակ մետաղական կապը վերածվում է կովալենտային ոչ բևեռայինի և այլն։

Քիմիական կապերի բոլոր տեսակների և տեսակների միասնության պատճառը դրանց նույնական քիմիական բնույթն է՝ էլեկտրոն-միջուկային փոխազդեցությունը։ Քիմիական կապի առաջացումը ամեն դեպքում ատոմների էլեկտրոն-միջուկային փոխազդեցության արդյունք է, որն ուղեկցվում է էներգիայի արտազատմամբ։

Կովալենտային կապի ձևավորման մեթոդներ. Կովալենտային կապի բնութագրերը՝ կապի երկարությունը և էներգիան

Կովալենտային քիմիական կապը կապ է, որը առաջանում է ատոմների միջև ընդհանուր էլեկտրոնային զույգերի ձևավորման պատճառով։

Նման կապի ձևավորման մեխանիզմը կարող է լինել փոխանակում և դոնոր-ընդունող։

Ի. փոխանակման մեխանիզմգործում է, երբ ատոմները կազմում են ընդհանուր էլեկտրոնային զույգեր՝ միացնելով չզույգված էլեկտրոնները։

1) $H_2$ - ջրածին:

Կապն առաջանում է ջրածնի ատոմների $s$-էլեկտրոնների (համընկնող $s$-օրբիտալների) կողմից ընդհանուր էլեկտրոնային զույգի ձևավորման պատճառով.

2) $HCl$ - քլորաջրածին.

Կապն առաջանում է $s-$ և $p-$էլեկտրոնների ընդհանուր էլեկտրոնային զույգի ձևավորման պատճառով (համընկնող $s-p-$օրբիտալներ).

3) $Cl_2$. քլորի մոլեկուլում կովալենտային կապ է ձևավորվում չզույգված $p-$էլեկտրոնների պատճառով (համընկնող $p-p-$օրբիտալներ).

4) $N_2$. ազոտի մոլեկուլում ատոմների միջև ձևավորվում են երեք ընդհանուր էլեկտրոնային զույգ.

II. Դոնոր-ընդունող մեխանիզմԴիտարկենք կովալենտային կապի ձևավորումը՝ օգտագործելով ամոնիումի իոնի $NH_4^+$ օրինակը։

Դոնորն ունի էլեկտրոնային զույգ, ընդունողը՝ դատարկ ուղեծիր, որը կարող է զբաղեցնել այս զույգը։ Ամոնիումի իոնում ջրածնի ատոմների հետ բոլոր չորս կապերը կովալենտ են. երեքը ձևավորվել են ազոտի ատոմի և ջրածնի ատոմների փոխանակման մեխանիզմով ընդհանուր էլեկտրոնային զույգերի ստեղծման շնորհիվ, մեկը՝ դոնոր-ընդունող մեխանիզմով։

Կովալենտային կապերը կարելի է դասակարգել էլեկտրոնային ուղեծրերի համընկնման եղանակով, ինչպես նաև դրանց տեղաշարժով դեպի կապված ատոմներից մեկը։

քիմիական կապեր, որոնք առաջանում են հաղորդակցության գծի երկայնքով էլեկտրոնային ուղեծրերի համընկնումից, կոչվում են $σ$ -պարտատոմսեր (սիգմա-պարտատոմսեր). Սիգմա կապը շատ ամուր է:

$p-$օրբիտալները կարող են համընկնել երկու շրջաններում՝ ձևավորելով կովալենտային կապ կողային համընկնման միջոցով.

Հաղորդակցության գծից դուրս էլեկտրոնային ուղեծրերի «կողային» համընկնման արդյունքում առաջացած քիմիական կապերը, այսինքն. երկու շրջաններում կոչվում են $π$ -պարտատոմսեր (pi-bonds).

Ըստ կողմնակալության աստիճանըընդհանուր էլեկտրոնային զույգեր ատոմներից մեկի հետ, որը նրանք կապում են, կարող է լինել կովալենտային կապ բևեռայինև ոչ բևեռային.

Նույն էլեկտրաբացասականությամբ ատոմների միջև ձևավորված կովալենտային քիմիական կապը կոչվում է ոչ բևեռային.Էլեկտրոնների զույգերը չեն տեղափոխվում ատոմներից որևէ մեկին, քանի որ ատոմներն ունեն նույն ER-ն՝ այլ ատոմներից վալենտային էլեկտրոնները դեպի իրենց քաշելու հատկությունը: Օրինակ:

դրանք. մոլեկուլները ձևավորվում են կովալենտային ոչ բևեռային կապի միջոցով պարզ ոչ մետաղական նյութեր. Կովալենտային քիմիական կապն այն տարրերի ատոմների միջև, որոնց էլեկտրաբացասականությունը տարբերվում է, կոչվում է բևեռային.

Կովալենտային կապի երկարությունը և էներգիան:

բնորոշիչ կովալենտ կապի հատկություններըդրա երկարությունն ու էներգիան է։ Հղման երկարությունըատոմների միջուկների միջև եղած հեռավորությունն է։ Քիմիական կապն ավելի ամուր է, որքան կարճ է նրա երկարությունը: Այնուամենայնիվ, կապի ամրության չափանիշն է կապող էներգիա, որը որոշվում է կապը խզելու համար պահանջվող էներգիայի քանակով։ Այն սովորաբար չափվում է կՋ/մոլով: Այսպիսով, ըստ փորձարարական տվյալների, $H_2, Cl_2$ և $N_2$ մոլեկուլների կապի երկարությունը համապատասխանաբար կազմում է $0,074, 0,198$ և $0,109$ նմ, իսկ կապող էներգիաները՝ $436, 242$ և $946$ կՋ/։ մոլ, համապատասխանաբար.

Իոններ. Իոնային կապ

Պատկերացրեք, որ երկու ատոմ «հանդիպում» են՝ I խմբի մետաղի ատոմը և VII խմբի ոչ մետաղի ատոմը: Մետաղական ատոմն ունի մեկ էլեկտրոն իր արտաքին էներգիայի մակարդակում, մինչդեռ ոչ մետաղական ատոմին պակասում է ընդամենը մեկ էլեկտրոն՝ իր արտաքին մակարդակը ավարտելու համար:

Առաջին ատոմը հեշտությամբ կտա երկրորդին իր էլեկտրոնը, որը հեռու է միջուկից և թույլ կապված է դրան, իսկ երկրորդը կտա այն. ազատ տեղիր արտաքին էլեկտրոնային մակարդակի վրա:

Այնուհետև ատոմը, որը զրկված է իր բացասական լիցքերից մեկից, կդառնա դրական լիցքավորված մասնիկ, իսկ երկրորդը ստացված էլեկտրոնի շնորհիվ կվերածվի բացասական լիցքավորված մասնիկի։ Նման մասնիկները կոչվում են իոններ.

Իոնների միջև առաջացող քիմիական կապը կոչվում է իոնային:

Դիտարկենք այս կապի ձևավորումը՝ օգտագործելով հայտնի նատրիումի քլորիդ միացությունը (սեղանի աղ), որպես օրինակ.

Ատոմների իոնների փոխակերպման գործընթացը ներկայացված է դիագրամում.

Ատոմների նման փոխակերպումը իոնների միշտ տեղի է ունենում տիպիկ մետաղների և բնորոշ ոչ մետաղների ատոմների փոխազդեցության ժամանակ։

Դիտարկենք տրամաբանության ալգորիթմը (հաջորդականությունը) իոնային կապի ձևավորումը գրանցելիս, օրինակ, կալցիումի և քլորի ատոմների միջև.

Այն թվերը, որոնք ցույց են տալիս ատոմների կամ մոլեկուլների թիվը, կոչվում են գործակիցները, և մոլեկուլում ատոմների կամ իոնների թիվը ցույց տվող թվերը կոչվում են ցուցանիշները։

մետաղական միացում

Եկեք ծանոթանանք, թե ինչպես են մետաղական տարրերի ատոմները փոխազդում միմյանց հետ։ Մետաղները սովորաբար լինում են ոչ թե մեկուսացված ատոմների, այլ կտորի, ձուլակտորի կամ մետաղական արտադրանքի տեսքով։ Ի՞նչն է միավորում մետաղի ատոմները:

Արտաքին մակարդակում գտնվող մետաղների մեծ մասի ատոմները պարունակում են ոչ մեծ թիվէլեկտրոններ - $1, 2, 3$: Այս էլեկտրոնները հեշտությամբ անջատվում են, և ատոմները վերածվում են դրական իոնների։ Անջատված էլեկտրոնները շարժվում են մի իոնից մյուսը՝ կապելով դրանք մեկ ամբողջության մեջ։ Կապվելով իոնների հետ՝ այս էլեկտրոնները ժամանակավորապես ձևավորում են ատոմներ, այնուհետև նորից անջատվում և միանում մեկ այլ իոնի հետ և այլն։ Հետևաբար, մետաղի ծավալում ատոմները շարունակաբար վերածվում են իոնների և հակառակը։

Մետաղների կապը իոնների միջև սոցիալականացված էլեկտրոնների միջոցով կոչվում է մետաղական:

Նկարը սխեմատիկորեն ցույց է տալիս նատրիումի մետաղի բեկորի կառուցվածքը:

Այս դեպքում սոցիալականացված էլեկտրոնների փոքր քանակությունը կապում է մեծ թվով իոններ և ատոմներ։

Մետաղական կապը որոշակի նմանություն ունի կովալենտային կապի հետ, քանի որ այն հիմնված է արտաքին էլեկտրոնների բաշխման վրա։ Այնուամենայնիվ, կովալենտային կապում միայն երկու հարևան ատոմների արտաքին չզույգված էլեկտրոնները սոցիալականացված են, մինչդեռ մետաղական կապում բոլոր ատոմները մասնակցում են այս էլեկտրոնների սոցիալականացմանը: Այդ իսկ պատճառով կովալենտային կապով բյուրեղները փխրուն են, իսկ մետաղական կապ ունեցողները, որպես կանոն, պլաստիկ են, էլեկտրահաղորդիչ և ունեն մետաղական փայլ։

Մետաղական կապը բնորոշ է ինչպես մաքուր մետաղներին, այնպես էլ տարբեր մետաղների խառնուրդներին՝ համաձուլվածքների, որոնք գտնվում են պինդ և հեղուկ վիճակում։

ջրածնային կապ

Քիմիական կապ մեկ մոլեկուլի (կամ դրա մի մասի) դրական բևեռացված ջրածնի ատոմների և խիստ էլեկտրաբացասական տարրերի բացասաբար բևեռացված ատոմների միջև, որոնք ունեն միայնակ էլեկտրոնային զույգեր ($F, O, N$ և ավելի քիչ հաճախ՝ $S$ և $Cl$), մյուսը։ մոլեկուլը (կամ դրա մասերը) կոչվում է ջրածին:

Ջրածնային կապի առաջացման մեխանիզմը մասամբ էլեկտրաստատիկ է, մասամբ՝ դոնոր-ընդունիչ։

Միջմոլեկուլային ջրածնային կապի օրինակներ.

Նման կապի առկայության դեպքում նույնիսկ ցածր մոլեկուլային քաշի նյութերը նորմալ պայմաններում կարող են լինել հեղուկներ (ալկոհոլ, ջուր) կամ հեշտությամբ հեղուկացնող գազեր (ամոնիակ, ֆտորաջրածին):

Ջրածնային կապ ունեցող նյութերն ունեն մոլեկուլային բյուրեղային ցանցեր։

Մոլեկուլային և ոչ մոլեկուլային կառուցվածքի նյութեր. Բյուրեղյա ցանցի տեսակը. Նյութերի հատկությունների կախվածությունը դրանց կազմից և կառուցվածքից

Նյութերի մոլեկուլային և ոչ մոլեկուլային կառուցվածքը

AT քիմիական փոխազդեցություններՄտնում են ոչ թե առանձին ատոմներ կամ մոլեկուլներ, այլ նյութեր։ Տվյալ պայմաններում նյութը կարող է լինել ագրեգացման երեք վիճակներից մեկում՝ պինդ, հեղուկ կամ գազային: Նյութի հատկությունները կախված են նաև այն կազմող մասնիկների՝ մոլեկուլների, ատոմների կամ իոնների միջև քիմիական կապի բնույթից։ Ըստ կապի տեսակի՝ առանձնացնում են մոլեկուլային և ոչ մոլեկուլային կառուցվածքի նյութեր։

Մոլեկուլներից կազմված նյութերը կոչվում են մոլեկուլային նյութեր. Նման նյութերում մոլեկուլների միջև կապերը շատ թույլ են, շատ ավելի թույլ, քան մոլեկուլի ներսում գտնվող ատոմների միջև, և արդեն համեմատաբար ցածր ջերմաստիճանում դրանք կոտրվում են. նյութը վերածվում է հեղուկի, այնուհետև գազի (յոդի սուբլիմացիա): Մոլեկուլներից կազմված նյութերի հալման և եռման կետերը մեծանում են մոլեկուլային քաշը.

Դեպի մոլեկուլային նյութերներառում են ատոմային կառուցվածք ունեցող նյութեր ($C, Si, Li, Na, K, Cu, Fe, W$), որոնց թվում կան մետաղներ և ոչ մետաղներ։

Հաշվի առեք ֆիզիկական հատկություններալկալիական մետաղներ. Ատոմների միջև կապի համեմատաբար ցածր ուժն առաջացնում է ցածր մեխանիկական ուժ. ալկալիական մետաղները փափուկ են և հեշտությամբ կտրվում են դանակով:

Ատոմների մեծ չափերը հանգեցնում են ալկալային մետաղների ցածր խտության. լիթիումը, նատրիումը և կալիումը նույնիսկ ավելի թեթև են, քան ջուրը: Ալկալիական մետաղների խմբում եռման և հալման կետերը նվազում են տարրի հերթական թվի աճով, քանի որ. ատոմների չափերը մեծանում են, իսկ կապերը թուլանում են։

Նյութերին ոչ մոլեկուլայինկառուցվածքները ներառում են իոնային միացություններ: Ոչ մետաղների հետ մետաղների միացությունների մեծ մասն ունի այս կառուցվածքը՝ բոլոր աղերը ($NaCl, K_2SO_4$), որոշ հիդրիդներ ($LiH$) և օքսիդներ ($CaO, MgO, FeO$), հիմքեր ($NaOH, KOH$): Իոնային (ոչ մոլեկուլային) նյութերն ունեն բարձր հալման և եռման ջերմաստիճան։

Բյուրեղյա վանդակաճաղեր

Նյութը, ինչպես գիտենք, կարող է գոյություն ունենալ երեքով համախմբման վիճակներԳազային, հեղուկ և պինդ:

Պինդները՝ ամորֆ և բյուրեղային:

Դիտարկենք, թե ինչպես են քիմիական կապերի առանձնահատկությունները ազդում պինդ մարմինների հատկությունների վրա: Պինդները բաժանվում են բյուրեղայինև ամորֆ.

Ամորֆ նյութերը չունեն հստակ հալման կետ՝ տաքանալիս աստիճանաբար փափկվում են և դառնում հեղուկ։ Ամորֆ վիճակում, օրինակ, գտնվում են պլաստիլինը և տարբեր խեժերը։

Բյուրեղային նյութերը բնութագրվում են այն մասնիկների ճիշտ դասավորությամբ, որոնցից կազմված են՝ ատոմներ, մոլեկուլներ և իոններ՝ տիեզերքի խիստ սահմանված կետերում: Երբ այս կետերը միացված են ուղիղ գծերով, ձևավորվում է տարածական շրջանակ, որը կոչվում է բյուրեղյա վանդակ: Այն կետերը, որտեղ գտնվում են բյուրեղային մասնիկները, կոչվում են վանդակավոր հանգույցներ:

Կախված բյուրեղային ցանցի հանգույցներում տեղակայված մասնիկների տեսակից և դրանց միջև կապի բնույթից, առանձնանում են բյուրեղային ցանցերի չորս տեսակ. իոնային, ատոմային, մոլեկուլայինև մետաղական.

Իոնային բյուրեղյա վանդակաճաղեր:

Իոնականկոչվում են բյուրեղյա ցանցեր, որոնց հանգույցներում կան իոններ։ Դրանք ձևավորվում են իոնային կապով նյութերով, որոնք կարող են կապել ինչպես պարզ իոններ $Na^(+), Cl^(-)$, այնպես էլ բարդ $SO_4^(2−), OH^-$։ Հետևաբար, աղերը, որոշ օքսիդներ և մետաղների հիդրօքսիդներ ունեն իոնային բյուրեղային ցանցեր։ Օրինակ՝ նատրիումի քլորիդի բյուրեղը բաղկացած է փոփոխվող $Na^+$ դրական իոններից և $Cl^-$ բացասական իոններից՝ ձևավորելով խորանարդաձև վանդակ։ Նման բյուրեղում իոնների միջև կապերը շատ կայուն են: Հետևաբար, իոնային ցանց ունեցող նյութերը բնութագրվում են համեմատաբար բարձր կարծրությամբ և ամրությամբ, դրանք հրակայուն են և չցնդող։

Ատոմային բյուրեղյա վանդակներ.

միջուկայինկոչվում են բյուրեղյա ցանցեր, որոնց հանգույցներում կան առանձին ատոմներ։ Նման ցանցերում ատոմները փոխկապակցված են շատ ուժեղ կովալենտային կապերով։ Այս տեսակի բյուրեղային ցանցով նյութերի օրինակ է ադամանդը՝ ածխածնի ալոտրոպ մոդիֆիկացիաներից մեկը։

Ատոմային բյուրեղային ցանց ունեցող նյութերի մեծ մասն ունեն շատ բարձր հալման կետեր (օրինակ, ադամանդի համար այն գերազանցում է $3500°C$-ից), դրանք ամուր են և կարծր, գործնականում անլուծելի:

Մոլեկուլային բյուրեղյա ցանցեր.

Մոլեկուլայինկոչվում են բյուրեղյա վանդակներ, որոնց հանգույցներում գտնվում են մոլեկուլները։ Այս մոլեկուլներում քիմիական կապերը կարող են լինել կամ բևեռային ($HCl, H_2O$) կամ ոչ բևեռային ($N_2, O_2$): Չնայած այն հանգամանքին, որ մոլեկուլների ներսում ատոմները կապված են շատ ուժեղ կովալենտային կապերով, մոլեկուլների միջև առկա են միջմոլեկուլային ձգողականության թույլ ուժեր: Հետևաբար, մոլեկուլային բյուրեղյա վանդակավոր նյութերն ունեն ցածր կարծրություն, ցածր հալման կետ և ցնդող են։ Առավել ամուր օրգանական միացություններունեն մոլեկուլային բյուրեղյա վանդակներ (նաֆթալին, գլյուկոզա, շաքար):

Մետաղական բյուրեղյա վանդակաճաղեր։

Նյութերի հետ մետաղական կապունեն մետաղական բյուրեղյա վանդակներ: Նման ցանցերի հանգույցներում կան ատոմներ և իոններ (կամ ատոմներ, կամ իոններ, որոնց մեջ հեշտությամբ վերածվում են մետաղի ատոմները՝ իրենց արտաքին էլեկտրոններին տալով « ընդհանուր օգտագործման»): Այդպիսին ներքին կառուցվածքըմետաղները որոշում են նրանց բնորոշ ֆիզիկական հատկությունները՝ ճկունություն, ճկունություն, էլեկտրական և ջերմային հաղորդունակություն, բնորոշ մետաղական փայլ:

Նյութերի մոլեկուլային և ոչ մոլեկուլային կառուցվածքը. Նյութի կառուցվածքը

Քիմիական փոխազդեցության մեջ մտնում են ոչ թե առանձին ատոմներ կամ մոլեկուլներ, այլ նյութեր։ Նյութերը տարբերվում են ըստ կապի տեսակի մոլեկուլայինև ոչ մոլեկուլային կառուցվածք. Մոլեկուլներից կազմված նյութերը կոչվում են մոլեկուլային նյութեր. Նման նյութերում մոլեկուլների միջև կապերը շատ թույլ են, շատ ավելի թույլ, քան մոլեկուլի ներսում գտնվող ատոմների միջև, և արդեն համեմատաբար ցածր ջերմաստիճանում դրանք կոտրվում են. նյութը վերածվում է հեղուկի, այնուհետև գազի (յոդի սուբլիմացիա): Մոլեկուլներից բաղկացած նյութերի հալման և եռման կետերը մեծանում են մոլեկուլային քաշի ավելացման հետ։ Դեպի մոլեկուլային նյութերներառում են ատոմային կառուցվածք ունեցող նյութեր (C, Si, Li, Na, K, Cu, Fe, W), որոնց թվում կան մետաղներ և ոչ մետաղներ։ Նյութերին ոչ մոլեկուլային կառուցվածքներառում են իոնային միացություններ. Ոչ մետաղների հետ մետաղների միացությունների մեծ մասն ունի այս կառուցվածքը՝ բոլոր աղերը (NaCl, K 2 SO 4), որոշ հիդրիդներ (LiH) և օքսիդներ (CaO, MgO, FeO), հիմքեր (NaOH, KOH): Իոնային (ոչ մոլեկուլային) նյութերունեն բարձր հալման և եռման ջերմաստիճան:

Պինդները՝ ամորֆ և բյուրեղային

Պինդները բաժանվում են բյուրեղային և ամորֆ.

Ամորֆ նյութերչունեն հստակ հալման կետ. երբ տաքանում են, դրանք աստիճանաբար փափկվում են և դառնում հեղուկ: Ամորֆ վիճակում, օրինակ, գտնվում են պլաստիլինը և տարբեր խեժերը։

Բյուրեղային նյութերբնութագրվում են այն մասնիկների ճիշտ դասավորությամբ, որոնցից կազմված են՝ ատոմներ, մոլեկուլներ և իոններ՝ տիեզերքի խիստ սահմանված կետերում։ Երբ այս կետերը միացված են ուղիղ գծերով, ձևավորվում է տարածական շրջանակ, որը կոչվում է բյուրեղյա վանդակ: Այն կետերը, որտեղ գտնվում են բյուրեղային մասնիկները, կոչվում են վանդակավոր հանգույցներ: Կախված բյուրեղային ցանցի հանգույցներում տեղակայված մասնիկների տեսակից և դրանց միջև կապի բնույթից՝ առանձնանում են բյուրեղային ցանցերի չորս տեսակ՝ իոնային, ատոմային, մոլեկուլային և մետաղական։

Բյուրեղյա վանդակները կոչվում են իոնային, որոնց տեղամասերում կան իոններ։ Դրանք ձևավորվում են իոնային կապ ունեցող նյութերից, որոնք կարող են կապված լինել ինչպես պարզ իոնների՝ Na +, Cl-, այնպես էլ բարդ SO 4 2-, OH - իոնների հետ: Հետևաբար, աղերը, որոշ օքսիդներ և մետաղների հիդրօքսիդներ ունեն իոնային բյուրեղային ցանցեր։ Օրինակ, նատրիումի քլորիդի բյուրեղը կառուցված է փոփոխվող դրական Na + և բացասական Cl- իոններից՝ ձևավորելով խորանարդաձև վանդակ։ Նման բյուրեղում իոնների միջև կապերը շատ կայուն են: Հետևաբար, իոնային ցանց ունեցող նյութերը բնութագրվում են համեմատաբար բարձր կարծրությամբ և ամրությամբ, դրանք հրակայուն են և չցնդող։

Բյուրեղային ցանց՝ ա) և ամորֆ վանդակ՝ բ):

Բյուրեղային ցանց՝ ա) և ամորֆ վանդակ՝ բ):

Ատոմային բյուրեղյա վանդակներ

միջուկայինկոչվում են բյուրեղյա ցանցեր, որոնց հանգույցներում կան առանձին ատոմներ։ Նման ցանցերում ատոմները միացված են միմյանց շատ ուժեղ կովալենտային կապեր. Այս տեսակի բյուրեղային ցանցով նյութերի օրինակ է ադամանդը՝ ածխածնի ալոտրոպ մոդիֆիկացիաներից մեկը։ Ատոմային բյուրեղային ցանց ունեցող նյութերի մեծ մասը ունեն շատ բարձր հալման կետեր (օրինակ, ադամանդի մեջ այն ավելի քան 3500 ° C է), դրանք ամուր են և կարծր, գործնականում անլուծելի:

Մոլեկուլային բյուրեղյա ցանցեր

Մոլեկուլայինկոչվում են բյուրեղյա վանդակներ, որոնց հանգույցներում գտնվում են մոլեկուլները։ Այս մոլեկուլներում քիմիական կապերը կարող են լինել և՛ բևեռային (HCl, H 2 O), և՛ ոչ բևեռային (N 2, O 2): Չնայած այն հանգամանքին, որ մոլեկուլներում ատոմները կապված են շատ ուժեղ կովալենտային կապերով, Միջմոլեկուլային ձգողականության թույլ ուժերը գործում են հենց մոլեկուլների միջև. Հետևաբար, մոլեկուլային բյուրեղյա վանդակավոր նյութերն ունեն ցածր կարծրություն, ցածր հալման կետ և ցնդող են։ Պինդ օրգանական միացությունների մեծ մասը ունեն մոլեկուլային բյուրեղային ցանցեր (նաֆտալին, գլյուկոզա, շաքար):

Մոլեկուլային բյուրեղյա վանդակ (ածխածնի երկօքսիդ)

Մետաղական բյուրեղյա վանդակաճաղեր

Նյութերի հետ մետաղական կապունեն մետաղական բյուրեղյա վանդակներ: Այդպիսի վանդակաճաղերի հանգույցներում են ատոմներ և իոններ(կամ ատոմներ, կամ իոններ, որոնց մեջ մետաղի ատոմները հեշտությամբ վերածվում են՝ տալով իրենց արտաքին էլեկտրոնները «ընդհանուր օգտագործման համար»): Մետաղների նման ներքին կառուցվածքը որոշում է նրանց բնորոշ ֆիզիկական հատկությունները՝ ճկունություն, պլաստիկություն, էլեկտրական և ջերմային հաղորդունակություն և բնորոշ մետաղական փայլ:

խաբեության թերթիկներ