Generalizarea temei „chimia nemetalelor”. Interacțiunea atomilor elementelor nemetalice între ei Interacțiunea atomilor electronilor nemetalici între ei

Obiectivele lecției:

  • Rezumați informații despre diferitele tipuri de legături chimice.
  • Repetați schemele de formare pentru substanțe cu diferite tipuri de legături *Continuați să dezvoltați capacitatea de a le scrie folosind exemple.
  • Comparați diferite tipuri de comunicare.

Obiectivele lecției:

  • Consolidați conceptul de electronegativitate elemente chimice, tipuri de legături covalente: polare și nepolare;
  • Exercitați capacitatea de a compune formule electronice și structurale ale compușilor, explicați mecanismul de formare a legăturilor covalente; să utilizeze cunoștințele și abilitățile dobândite în activități practice;
  • Promovarea dezvoltării abilităților de comunicare;
  • Dezvoltați gândirea logică.

Termeni cheie:

  • Metalele - acestea sunt elemente chimice ai căror atomi renunță cu ușurință la electronii lor exteriori, transformându-se în ioni pozitivi.
  • Nemetale - acestea sunt elemente chimice ai căror atomi acceptă electroni la nivelul exterior, transformându-se în ioni negativi
  • Ioni - particule încărcate în care se transformă un atom după ce a renunțat sau a acceptat electroni.
  • Electronegativitatea este o abilitate atom elementul chimic atrage electroni dintr-un alt atom.
  • Legătură chimică este o modalitate de interacțiune a atomilor care duce la formarea de molecule.


    ÎN CURILE CURĂRILOR

Interacțiunea atomilor elementelor nemetalice între ei

În primul rând, să ne amintim cum arată Tabelul Periodic al Elementelor și să evidențiem metalele, nemetalele și metaloizii din el. Figura 1 ne va ajuta în acest sens.

Orez. 1. Tabel periodic al elementelor

Stratul exterior de atomi nemetalici conține de la 4 la 8 electroni.
Excepție: H(1e); Nu (2e); B (3e)
Raza atomilor nemetalici este mai mică decât raza atomilor metalici.
Elementele chimice nemetalice sunt situate în tabelul periodic la începutul subgrupelor principale, începând cu a treia grupă și la sfârșitul perioadelor, adică. în partea dreaptă sus a tabelului periodic. Figura 2.

Orez. 2. Aranjarea nemetalelor în tabelul periodic

Proprietățile chimice ale nemetalelor

Elementele chimice nemetalice pot prezenta atât proprietăți oxidante, cât și reducătoare, în funcție de transformarea chimică la care participă.
Atomii elementului cel mai electronegativ - fluorul - nu sunt capabili să doneze electroni; acesta prezintă întotdeauna numai proprietăți oxidante; alte elemente pot prezenta și proprietăți reducătoare, deși într-o măsură mult mai mică decât metalele. Cei mai puternici agenți oxidanți sunt fluorul, oxigenul și clorul; hidrogenul, borul, carbonul, siliciul, fosforul, arsenul și telurul prezintă predominant proprietăți reducătoare. Azotul, sulful și iodul au proprietăți redox intermediare.

Interacțiunea cu substanțe simple

1. Interacțiunea cu metalele:
2Na + Cl2 = 2NaCl,
Fe + S = FeS,
6Li + N2 = 2Li3N,
2Ca + O2 = 2CaO
în aceste cazuri, nemetalele prezintă proprietăți oxidante; acceptă electroni, formând particule încărcate negativ.
În videoclip putem vedea interacțiunea sodiului cu clorul

2. Interacțiunea cu alte nemetale:
Atunci când interacționează cu hidrogenul, majoritatea nemetalelor prezintă proprietăți oxidante, formând compuși volatili de hidrogen - hidruri covalente:
3H2 + N2 = 2NH3,
H2 + Br2 = 2HBr;
interacționând cu oxigenul, toate nemetalele, cu excepția fluorului, prezintă proprietăți reducătoare:
S + O2 = SO2,
4P + 5O2 = 2P2O5;
Când interacționează cu fluorul, fluorul este un agent oxidant, iar oxigenul este un agent reducător:
2F2 + O2 = 2OF2;
nemetalele interacționează între ele, cu cât metalul mai electronegativ joacă rolul unui agent oxidant, cu atât cel mai puțin electronegativ joacă rolul unui agent reducător:
S + 3F2 = SF6,
C + 2Cl2 = CCl4.
În imagini, luați în considerare legăturile covalente polare și nepolare. Dați exemple de elemente care corespund acestor imagini.

Orez. 3.

Orez. 4. Legătură covalentă nepolară

În videoclipul 2 puteți vizualiza și asculta o legătură nepolară covalentă

Subiecte > Chimie > Chimie Clasa a VIII-a

Cu ajutorul acestei lecții video, toată lumea va putea finaliza în mod independent subiectul „Chimia nemetalelor. Generalizarea subiectului”. Această lecție este cea finală; elevii vor trebui să-și amintească, să rezuma și să sistematizeze tot materialul abordat în chimia nemetalelor. Profesorul își va aminti structura atomilor elementelor chimice - nemetale, precum și compoziția, structura și proprietățile substanțelor simple - nemetale.

Tema: Chimia nemetalelor

Lecția: Generalizarea temei „Chimia nemetalelor”

Elementele chimice sunt nemetale.

Elementele chimice care formează substanțe simple nemetalice sunt situate în colțul din dreapta sus al D.I. PSHE. Mendeleev. Există doar 16 astfel de elemente chimice. De la stânga la dreapta de-a lungul perioadei și de jos în sus de-a lungul subgrupului principal, razele atomilor elementelor chimice scad, proprietățile oxidante și valorile relative ale electronegativității cresc. Cel mai electronegativ element este fluorul.

Caracteristicile structurale ale atomilor nemetalici în comparație cu metalele sunt razele atomice relativ mici și un număr mare de electroni externi (de obicei 4 sau mai mulți). Majoritatea nemetalelor vor avea mai multe proprietăți oxidante - este mai ușor pentru ei să accepte electroni decât să-i dea departe.

Structura și proprietățile fizice ale substanțelor nemetalice simple.

Există mai multe substanțe nemetalice simple decât elemente chimice nemetalice. Acest lucru se datorează fenomenului. Alotropia este capacitatea atomilor aceluiasi element chimic de a forma mai multe substante simple - modificari alotropice.

De exemplu, elementul chimic oxigen formează doi alotropi: oxigenul (necesar pentru respirație) și ozonul (protejând Pământul de razele UV). Elementul chimic sulf formează trei modificări alotropice, dintre care cea mai stabilă la temperatura camerei este sulful rombic. Sunt cunoscute mai multe modificări alotropice ale carbonului. Printre acestea se numără diamantul, grafitul și fulerenul.

În substanțele nemetalice simple se realizează o legătură chimică nepolară covalentă. Structurile cristaline ale acestor substanțe pot fi atomice sau moleculare. Substanțele cu o rețea cristalină atomică se disting prin refractaritate, duritate și nevolatilitate. Siliciul, diamantul, grafitul și borul au o rețea cristalină atomică. Substanțele cu o rețea cristalină moleculară sunt fuzibile și volatile. În primul rând, acestea sunt gazoase la n. u. nemetale (hidrogen, oxigen, clor, fluor), singurul lichid la n. u. nemetal - brom, nemetale solide (sulf, fosfor alb, iod).

Proprietățile chimice generale ale nemetalelor.

Proprietățile oxidante ale nemetalelor. În reacțiile cu metale, nemetalele sunt întotdeauna agenți de oxidare. Când metalele interacționează cu oxigenul, de obicei se formează oxizi. De exemplu, când magneziul arde în oxigen, se formează oxid de magneziu:

Când metalele reacţionează cu halogenii, se formează halogenuri metalice. De exemplu, când fierul reacţionează cu clorul, se formează clorura de fier (III):

Când unele metale active reacţionează cu hidrogenul, se formează hidruri metalice. De exemplu, când sodiul este încălzit cu hidrogen, se formează hidrură de sodiu:

Când metalele active sunt încălzite cu azot (numai litiul reacţionează cu azotul fără încălzire), se formează nitruri, în care azotul prezintă o stare de oxidare de -3. De exemplu, atunci când potasiul este încălzit cu azot, se formează nitrură de potasiu:

Alți compuși metalici binari se formează și prin reacția metalelor cu nemetalele corespunzătoare. Când fierul și pulberile de sulf sunt încălzite, se formează sulfură de fier (II):

Când magneziul interacționează cu siliciul, se formează siliciura de magneziu:

Nemetalele pot acționa ca agenți de oxidare nu numai în reacțiile cu metale, ci și cu alte nemetale, ale căror valori relative de electronegativitate vor fi mai mici.

De exemplu, atunci când hidrogenul interacționează cu clorul, hidrogenul prezintă proprietăți reducătoare, iar clorul prezintă proprietăți oxidante:

Când sulful arde în oxigen: sulful este un agent reducător, oxigenul este un agent oxidant:

Oxigenul și alte nemetale pot acționa ca agenți oxidanți în reacțiile cu substanțe complexe. Arderea metanului în oxigen:

Reacții de înlocuire a halogenilor mai activi cu alții mai puțin activi în săruri:

Proprietăți reducătoare ale nemetalelor. Proprietățile reducătoare ale nemetalelor se manifestă prin reacții atât cu alte nemetale (mai electronegative), cât și cu unele substanțe complexe.

În reacțiile cu fluor, toate nemetalele prezintă proprietăți reducătoare. Și cu oxigen, doar fluorul va acționa ca agent oxidant. Când azotul reacționează cu oxigenul sub influența unei descărcări electrice, se formează monoxid de azot. În acest caz, azotul acționează ca agent reducător:

Când fosforul reacţionează cu excesul de clor, se formează pentaclorură de fosfor:

Sulful prezintă proprietăți reducătoare, de exemplu, într-o reacție cu acid sulfuric concentrat, care are ca rezultat formarea de dioxid de sulf și apă:

În acidul sulfuric, sulful este un agent oxidant, iar substanța simplă sulful este un agent reducător.

1. Zhurin A. A. Teme și exerciții de chimie: Materiale didactice pentru elevii din clasele 8-9. - M.: School Press, 2004.

2. Mikityuk A.D. Culegere de probleme și exerciții de chimie. 8-11 clase / A. D. Mikityuk. - M.: Examen, 2009.

3. Orjekovski P. A. Chimie: clasa a IX-a: manual. pentru învăţământul general stabilire / P. A. Orjekovski, L. M. Meshcheryakova, L. S. Pontak. - M.: AST: Astrel, 2007.

4. Culegere de probleme și exerciții la chimie: clasa a IX-a. / P. A. Orjekovski, N. A. Titov, F. F. Hegele. - M.: AST: Astrel, 2007.

5. Khomchenko I. D. Culegere de probleme și exerciții de chimie pentru școala secundară. - M.: RIA „New Wave”: Editura Umerenkov, 2008.

Resurse web suplimentare

1. O colecție unificată de resurse educaționale digitale (experiențe video pe această temă) ().

2. Versiunea electronică a revistei „Chimie și viață” ().

Teme pentru acasă

Culegere de probleme și exerciții de chimie: clasa a IX-a. / P. A. Orjekovski, N. A. Titov, F. F. Hegele. - M.: AST: Astrel, 2007. - p. 134-135 nr. 39, 40, 46; Cu. 121 nr. 492(b).

I. Clasificarea legăturilor chimice

1. După mecanismul formării legăturilor chimice

A) schimb valutar, când ambii atomi care formează o legătură furnizează electroni neperechi pentru aceasta.

De exemplu, formarea moleculelor de hidrogen H2 și clor Cl2:

b) donator - acceptor , când unul dintre atomi oferă o pereche de electroni gata (donator) pentru a forma o legătură, iar al doilea atom oferă un orbital liber gol.

De exemplu, formarea ionului de amoniu (NH4)+ (particulă încărcată):

2. Prin metoda suprapunerii orbitalilor de electroni

a) σ - comunicare (sigma), când suprapunerea maximă se află pe linia care leagă centrele atomilor.

De exemplu,

H2 σ(s-s)

Cl2 σ(p-p)

HCl σ(s-p)

b) π - conexiuni (pi), dacă maximul de suprapunere nu se află pe linia care leagă centrele atomilor.

3. Conform metodei de realizare a unei învelișuri electronice complete

Fiecare atom se străduiește să-și completeze învelișul exterior de electroni și pot exista mai multe modalități de a obține această stare.

Semn de comparație

Covalent

ionic

Metal

nepolar

polar

Cum se realizează un înveliș electronic complet?

Socializarea electronilor

Socializarea electronilor

Transfer complet de electroni, formare de ioni (particule încărcate).

Împărțirea electronilor de către toți atomii în cristale. grătar

Ce atomi sunt implicați?

prost prost

EO = EO

1) Nemeth-Nemeth1

2) Meth-non-meth

EO< ЭО

întâlnit +[non-meth]-

EO<< ЭО

Nodurile conțin cationi și atomi de metal. Comunicarea este realizată de electronii care se deplasează liber în spațiul interstițial.

∆c= EO1 - EO2

< 1,7

> 1,7

Exemple

substanțe simple – nemetale.

acizi, oxizi

săruri, alcaline, oxizi de metale alcaline.

substanțe simple – metale.

Legătura în metale și aliaje realizată de electroni relativ liberi între ionii metalici într-o rețea cristalină metalică.


II. Esența legăturii covalente

Legătură covalentă - aceasta este o legătură care are loc între atomi datorită formării perechilor de electroni partajați (De exemplu, H2, HCl, H2O, O2).

În funcție de gradul de deplasare a perechilor de electroni comuni către unul dintre atomii pe care îi conectează, o legătură covalentă poate fi polarȘi nepolar.

III. Legătură chimică covalentă nepolară

Legatura covalenta nepolara (CNS) - formează atomi ai aceluiași element chimic - un nemetal(De exemplu, H2, O2, O3).

Mecanismul de formare a conexiunii

Fiecare atom nemetalic donează electronii exteriori nepereche celuilalt atom pentru uz comun. Se formează perechi de electroni comuni. Perechea de electroni aparține în mod egal ambilor atomi.

Să luăm în considerare mecanismul de formare a unei molecule de clor: Cl2- lector superior

Schema electronică pentru formarea unei molecule de Cl2:

Formula structurală a moleculei de Cl2:

Cl - Cl, σ (p - p) - legătură simplă

Demonstrarea formării unei molecule de hidrogen

Să luăm în considerare mecanismul de formare a unei molecule de oxigen: O2 - kns.

Schema electronică pentru formarea moleculei de O2:

Formula structurală a moleculei de O2:

O = O

π

Într-o moleculă există o legătură dublă, multiplă:

Un σ(p - p)

și unul π (р - р)

Demonstrarea formării moleculelor de oxigen și azot

IV. Sarcini pentru consolidare

Sarcina nr. 1. Determinați tipurile de legături chimice din moleculele următoarelor substanțe:

H2S, KCI, O2, Na2S, Na2O, N2, NH3, CH4, BaF2, LiCI, O3, CO2, SO3, CCl4, F2.

Sarcina nr. 2. Scrieți mecanismul de formare a moleculelor H2S, KCl, O2, Na2S, Na2O, N2, NH3, CH4, BaF2, LiCl, CCl4, F2. În cazul unei legături covalente, determinați tipul de suprapunere a norilor de electroni (π sau σ), precum și mecanismul de formare (schimb sau donor-acceptor)