Ciele lekcie:
- Zhrňte informácie o rôznych typoch chemických väzieb.
- Zopakujte si schémy na tvorbu látok s rôznymi typmi väzieb *Pokračovať v tvorení schopnosti zapisovať ich príkladmi.
- Porovnajte rôzne typy komunikácie.
Ciele lekcie:
- Posilniť koncept elektronegativity chemické prvky, typy kovalentných väzieb: polárne a nepolárne;
- Cvičenie v schopnosti skladať elektronické, štruktúrne vzorce zlúčenín, vysvetliť mechanizmus vzniku kovalentných väzieb; využívať získané vedomosti a zručnosti v praktických činnostiach;
- Prispieť k rozvoju komunikačných zručností;
- Rozvíjajte logické myslenie.
Základné pojmy:
- Kovy - sú to chemické prvky, ktorých atómy sa ľahko vzdávajú svojich vonkajších elektrónov a menia sa na kladné ióny.
- nekovy - sú to chemické prvky, ktorých atómy prenášajú elektróny na vonkajšiu úroveň a menia sa na záporné ióny
- ióny - nabité častice, na ktoré sa atóm po odovzdaní alebo prijatí elektrónov premení.
- Elektronegativita je schopnosť atóm chemický prvok, ktorý priťahuje elektróny z iného atómu.
- chemická väzba
je spôsob, akým atómy interagujú za vzniku molekúl.
POČAS VYUČOVANIA
Interakcia atómov nekovových prvkov medzi sebou
Na začiatok si pripomeňme, ako vyzerá Periodická sústava prvkov a vyberme v nej kovy, nekovy a metaloidy. Obrázok 1 nám v tom pomôže.
Ryža. 1. Periodická tabuľka prvkov
Vonkajšia vrstva nekovových atómov obsahuje 4 až 8 elektrónov.
Výnimka: H (le); Nie (2e); V (3e)
Polomer atómov nekovov je menší ako polomer atómov kovov.
Chemické prvky nekovy sa nachádzajú v periodickej sústave na začiatku hlavných podskupín, počnúc treťou skupinou a koncom periód, t.j. v pravej hornej časti periodickej tabuľky. Obrázok 2
Ryža. 2. Umiestnenie nekovov v periodickom systéme
Chemické vlastnosti nekovov
Nekovové chemické prvky môžu vykazovať oxidačné aj redukčné vlastnosti v závislosti od chemickej premeny, na ktorej sa zúčastňujú.
Atómy najviac elektronegatívneho prvku - fluóru - nie sú schopné darovať elektróny, vždy vykazuje len oxidačné vlastnosti, redukčné vlastnosti môžu vykazovať aj iné prvky, aj keď v oveľa menšej miere ako kovy. Najsilnejšie oxidačné činidlá sú fluór, kyslík a chlór, vodík, bór, uhlík, kremík, fosfor, arzén a telúr vykazujú prevažne redukčné vlastnosti. Stredné redoxné vlastnosti majú dusík, síru, jód.
Interakcia s jednoduchými látkami
1. Interakcia s kovmi:
2Na + Cl2 = 2NaCl,
Fe + S = FeS,
6Li + N2 = 2Li3N,
2Ca + O2 = 2CaO
v týchto prípadoch nekovy vykazujú oxidačné vlastnosti, prijímajú elektróny a vytvárajú záporne nabité častice.
Na videu môžeme vidieť interakciu sodíka s chlórom
2. Interakcia s inými nekovmi:
pri interakcii s vodíkom má väčšina nekovov oxidačné vlastnosti a vytvára prchavé vodíkové zlúčeniny - kovalentné hydridy:
3H2 + N2 = 2NH3,
H2 + Br2 = 2HBr;
pri interakcii s kyslíkom všetky nekovy, okrem fluóru, vykazujú redukčné vlastnosti:
S + O2 = SO2,
4P + 502 = 2P205;
pri interakcii s fluórom je fluór oxidačné činidlo a kyslík je redukčné činidlo:
2F2 + 02 = 2OF2;
nekovy medzi sebou interagujú, elektronegatívny kov hrá úlohu oxidačného činidla, menej elektronegatívny - úlohu redukčného činidla:
S + 3F2 = SF6,
C + 2CI2 = CCI4.
Na obrázkoch zvážte kovalentné polárne a nepolárne väzby. Uveďte príklady prvkov, ktoré zodpovedajú týmto číslam.
Ryža. 3.
Ryža. 4. Kovalentná nepolárna väzba
Na videu 2 si môžete pozrieť a vypočuť kovalentnú nepolárnu väzbu
Predmety > Chémia > Chémia 8. ročníkPomocou tejto video lekcie bude môcť každý samostatne prejsť témou "Chémia nekovov. Zovšeobecnenie témy." Táto lekcia je posledná, študenti si budú musieť zapamätať, zhrnúť a systematizovať všetok materiál preberaný v chémii nekovov. Učiteľ si zapamätá štruktúru atómov chemických prvkov – nekovov, ako aj zloženie, štruktúru a vlastnosti jednoduchých látok – nekovov.
Téma: Chémia nekovov
Lekcia: Zovšeobecnenie témy "Chémia nekovov"
Chemické prvky sú nekovy.
Chemické prvky, ktoré tvoria jednoduché nekovové látky, sa nachádzajú v pravom hornom rohu D.I. Mendelejev. Takýchto chemických prvkov je len 16. Zľava doprava pozdĺž periódy a zdola nahor pozdĺž hlavnej podskupiny sa zmenšujú polomery atómov chemických prvkov, zvyšujú sa oxidačné vlastnosti a hodnoty relatívnej elektronegativity. Najviac elektronegatívnym prvkom je fluór.
Štrukturálne znaky nekovových atómov v porovnaní s kovmi sú relatívne malé polomery atómov a veľký počet vonkajších elektrónov (zvyčajne 4 alebo viac). Pre väčšinu nekovov budú charakteristické oxidačné vlastnosti – je pre nich jednoduchšie elektróny prijímať, ako ich dávať preč.
Štruktúra a fyzikálne vlastnosti jednoduchých nekovových látok.
Existuje viac jednoduchých nekovových látok ako nekovových chemických prvkov. Je to spôsobené fenoménom. Alotropia je schopnosť atómov toho istého chemického prvku vytvárať niekoľko jednoduchých látok - alotropných modifikácií.
Napríklad chemický prvok kyslík tvorí dve alotropické modifikácie: kyslík (potrebný na dýchanie) a ozón (chráni Zem pred UV žiarením). Chemický prvok síra tvorí tri alotropné modifikácie, z ktorých najstabilnejšia pri izbovej teplote je kosoštvorcová síra. Je známych niekoľko alotropných modifikácií uhlíka. Medzi nimi je diamant, grafit a fullerén.
V jednoduchých nekovových látkach sa realizuje kovalentná nepolárna chemická väzba. Kryštálové štruktúry týchto látok môžu byť atómové alebo molekulárne. Látky s atómovou kryštálovou mriežkou sa vyznačujú infúziou, tvrdosťou a neprchavosťou. Kremík, diamant, grafit, bór majú atómovú kryštálovú mriežku. Látky s molekulárnou kryštálovou mriežkou sú taviteľné a prchavé. Po prvé, tieto sú plynné pri n. r. nekovy (vodík, kyslík, chlór, fluór), jediná kvapalina pri n. r. nekov - bróm, pevné nekovy (síra, biely fosfor, jód).
Všeobecné chemické vlastnosti nekovov.
Oxidačné vlastnosti nekovov. Pri reakciách s kovmi sú nekovy vždy oxidačnými činidlami. Keď kovy reagujú s kyslíkom, zvyčajne vznikajú oxidy. Napríklad pri spaľovaní horčíka v kyslíku vzniká oxid horečnatý:
Keď kovy reagujú s halogénmi, vytvárajú sa halogenidy kovov. Napríklad, keď železo reaguje s chlórom, vzniká chlorid železitý:
Keď niektoré aktívne kovy interagujú s vodíkom, vytvárajú sa hydridy kovov. Napríklad, keď sa sodík zahrieva s vodíkom, vytvorí sa hydrid sodný:
Pri zahrievaní aktívnych kovov dusíkom (iba lítium reaguje s dusíkom bez zahrievania) vznikajú nitridy, v ktorých dusík vykazuje oxidačný stav -3. Napríklad, keď sa draslík zahrieva dusíkom, vytvorí sa nitrid draselný:
Iné binárne zlúčeniny kovov vznikajú tiež interakciou kovov so zodpovedajúcimi nekovmi. Pri zahrievaní práškového železa a síry vzniká sulfid železitý:
Keď horčík reaguje s kremíkom, vzniká silicid horčíka:
Nekovy môžu pôsobiť ako oxidačné činidlá nielen pri reakciách s kovmi, ale aj s inými nekovmi, ktorých hodnoty relatívnej elektronegativity budú nižšie.
Napríklad, keď vodík interaguje s chlórom, vodík vykazuje redukčné vlastnosti a chlór oxidačné vlastnosti:
Keď sa síra spaľuje v kyslíku: síra je redukčné činidlo, kyslík je oxidačné činidlo:
Kyslík a niektoré ďalšie nekovy môžu tiež pôsobiť ako oxidačné činidlá pri reakciách s komplexnými látkami. Spaľovanie metánu v kyslíku:
Substitučné reakcie s aktívnejšími halogénmi za menej aktívne halogény v soliach:
Redukčné vlastnosti nekovov. Redukčné vlastnosti nekovov sa prejavujú pri reakciách ako s inými (elektronegatívnejšími) nekovmi, tak aj s niektorými komplexnými látkami.
Pri reakciách s fluórom vykazujú všetky nekovy redukčné vlastnosti. A s kyslíkom bude ako oxidačné činidlo pôsobiť iba fluór. Keď dusík reaguje s kyslíkom pôsobením elektrického výboja, vzniká oxid dusnatý. Dusík v tomto prípade pôsobí ako redukčné činidlo:
Keď fosfor reaguje s nadbytkom chlóru, vzniká chlorid fosforečný:
Síra vykazuje redukčné vlastnosti, napríklad pri reakcii s koncentrovanou kyselinou sírovou, v dôsledku čoho vzniká oxid siričitý a voda:
V zložení kyseliny sírovej je síra oxidačným činidlom a jednoduchá látka síra je redukčným činidlom.
1. Zhurin A. A. Zadania a cvičenia z chémie: Didaktické materiály pre žiakov 8.-9. - M.: School Press, 2004.
2. Mikityuk A. D. Zbierka úloh a cvičení z chémie. Ročníky 8-11 / A. D. Mikityuk. - M.: Skúška, 2009.
3. Oržekovskij P. A. Chémia: 9. ročník: učebnica. pre všeobecné inšt. / P. A. Oržekovskij, L. M. Meščerjaková, L. S. Ponták. - M.: AST: Astrel, 2007.
4. Zbierka úloh a cvičení z chémie: 9. ročník. / P. A. Oržekovskij, N. A. Titov, F. F. Hegele. - M.: AST: Astrel, 2007.
5. Khomchenko ID Zbierka úloh a cvičení z chémie pre strednú školu. - M.: RIA "Nová vlna": Vydavateľ Umerenkov, 2008.
Ďalšie webové zdroje
1. Jednotná zbierka digitálnych vzdelávacích zdrojov (videozážitky na danú tému) ().
2. Elektronická verzia časopisu "Chémia a život" ().
Domáca úloha
Zbierka úloh a cvičení z chémie: 9. ročník. / P. A. Oržekovskij, N. A. Titov, F. F. Hegele. - M.: AST: Astrel, 2007. - s. 134-135 č. 39, 40, 46; s. 121 č. 492(b).
I. Klasifikácia chemických väzieb
1. Podľa mechanizmu tvorby chemickej väzby
A) výmena keď oba atómy, ktoré tvoria väzbu, jej poskytujú nepárové elektróny.
Napríklad tvorba molekúl vodíka H2 a chlóru Cl2:
b) darca - príjemca , keď jeden z atómov poskytuje pripravený pár elektrónov (donor) na vytvorenie väzby a druhý atóm poskytuje prázdny voľný orbitál.
Napríklad tvorba amónneho iónu (NH4)+ (nabitá častica):
2. Podľa spôsobu, akým sa elektrónové orbitály prekrývajú
a) σ - pripojenie (sigma), keď maximum prekrytia leží na priamke spájajúcej stredy atómov.
Napríklad,
H2 σ(s-s)
Cl2 σ(p-p)
HCl σ(s-p)
b) π - spojenia (pi), ak maximum prekrytia neleží na priamke spájajúcej stredy atómov.
3. Podľa spôsobu dosiahnutia dokončeného elektrónového obalu
Každý atóm má tendenciu dokončiť svoj vonkajší elektrónový obal a môže existovať niekoľko spôsobov, ako takýto stav dosiahnuť.
Porovnávací znak |
kovalentný |
Iónový |
kov |
|
nepolárne |
polárny |
|||
Ako sa dosiahne dokončený elektrónový obal? |
Socializácia elektrónov |
Socializácia elektrónov |
Úplný prenos elektrónov, vznik iónov (nabitých častíc). |
Socializácia elektrónov všetkými atómami v kristu. mriežka |
O aké atómy ide? |
nemeth — nemeth EO = EO |
1) Németh-Nemeth1 2) Pervitín EO< ЭО |
pervitín + [nepervitín]- EO<< ЭО |
Miesta obsahujú katióny a atómy kovov. Komunikácia prebieha pomocou elektrónov voľne sa pohybujúcich v intersticiálnom priestore. |
∆c= EO1 - EO2 |
< 1,7 |
> 1,7 |
||
Príklady |
jednoduché látky sú nekovy. |
kyseliny, oxidy |
soli, alkálie, oxidy alkalických kovov. |
jednoduché látky – kovy. Väzba v kovoch a zliatinách, ktorá sa uskutočňuje relatívne voľnými elektrónmi medzi kovovými iónmi v kovovej kryštálovej mriežke. |
II. Podstata kovalentnej väzby
kovalentná väzba - ide o väzbu, ktorá vzniká medzi atómami v dôsledku tvorby spoločných elektrónových párov (napríklad H2, HCl, H2O, O2).
Podľa stupňa vytesnenia spoločných elektrónových párov k jednému z atómov, ktoré sú nimi viazané, môže byť kovalentná väzba polárny A nepolárne.
III. Kovalentná nepolárna chemická väzba
Kovalentná nepolárna väzba (CNS) - tvoria atómy toho istého chemického prvku - nekovu(Napríklad H2, O2, O3).
Mechanizmus komunikácie
Každý atóm nekovu daruje svoje vonkajšie nepárové elektróny inému atómu. Vytvárajú sa zdieľané elektrónové páry. Elektrónový pár patrí rovnako k obom atómom.
Zvážte mechanizmus tvorby molekuly chlóru: Cl2- kns.
Elektronická schéma tvorby molekuly Cl2:
Štruktúrny vzorec molekuly Cl2:
Cl - Cl, σ(p - p) - jednoduchá väzba
Ukážka vzniku molekuly vodíka
Zvážte mechanizmus tvorby molekuly kyslíka: O2 - kns.
Elektronická schéma tvorby molekuly O2:
Štruktúrny vzorec molekuly O2:
O = O
π
V molekule viacnásobná dvojitá väzba:
Jeden σ (p – p)
a jedno π (p - p)
Ukážka tvorby molekúl kyslíka a dusíka
IV. Úlohy na opravu
Úloha číslo 1. Určite typy chemických väzieb v molekulách nasledujúcich látok:
H2S, KCl, O2, Na2S, Na20, N2, NH3, CH4, BaF2, LiCl, O3, C02, S03, CCI4, F2.
Úloha číslo 2. Napíšte mechanizmus vzniku molekúl H2S, KCl, O2, Na2S, Na2O, N2, NH3, CH4, BaF2, LiCl, CCl4, F2. V prípade kovalentnej väzby určite typ prekrytia elektrónových oblakov (π alebo σ), ako aj mechanizmus tvorby (výmena alebo donor-akceptor)