Глава 9. Строение вещества

§ 44. Ковалентная связь атомов при образовании молекул простых веществ

Сформулируйте свои предположения о возможности образования химической связи между атомами в простых веществах — водороде, кислороде.

Сравнительно небольшое число элементов периодической системы Д.И. Менделеева (118) образуют около 10 млн простых и сложных веществ. Причина этого явления заключена в том, что, взаимодействуя между собой, атомы многих элементов связываются друг с другом, образуя разные химические соединения.

Сила, соединяющая два или несколько взаимодействующих атомов в молекулы или другие частицы, называется химической связью.

Известны виды химической связи: ковалентная неполярная, ковалентная полярная, ионная, металлическая и др.

Причиной образования химической связи является стремление атомов металлов и неметаллов путём взаимодействия с другими атомами достичь более устойчивой электронной структуры, подобной структуре инертных элементов.

При образовании химической связи существенно перестраиваются электронные структуры связывающих атомов, а следовательно, меняются их многие свойства в соединениях.

Химические связи между атомами возникают в ходе химических реакций. Соединение атомов осуществляется с помощью валентных электронов.

Валентностью называется способность атомов элементов образовывать химические связи.
Валентными называются электроны, которые могут участвовать в образовании химической связи.

Валентные электроны находятся в атоме на внешнем, а у элементов побочных подгрупп и на предвнешних электронных слоях.

Валентные электроны — это неспаренные электроны внешнего электронного слоя. У атомов инертных элементов все электроны спарены. Они химически инертны. У атомов металлов и неметаллов в валентных электронных слоях имеются неспаренные электроны. Такие атомы реакционно- способны, т. е. способны образовывать химические связи.

Валентные возможности атомов элементов, т. е. их способность к образованию химических связей, определяются прежде всего числом неспаренных электронов.

Чтобы определить число неспаренных электронов, надо воспользоваться формулой:

где 8 — число электронов на завершённом внешнем электронном слое, N — номер группы химического элемента.

Наблюдения и опыты позволили вам убедиться в реальности существования простых веществ — водорода, кислорода, азота. Вы изучили их состав и свойства.

Задание 1. Запишите формулы и дайте описание этих веществ.

Водород, кислород, азот по составу — простые вещества, по строению — молекулярные, при обычных условиях находятся в газообразном состоянии. Возникает вопрос, как атомы водорода, кислорода и азота связываются в двухатомные молекулы.

Задание 2. Дайте характеристику состава и строения атома водорода. Запишите его электронную схему и формулу.

Рассмотрим процесс образования молекул водорода.

Два атома водорода при их сближении и взаимодействии друг с другом могут образовать двухатомную молекулу. Каждый атом водорода имеет по одному неспаренному электрону.

При взаимодействии атомов водорода электроны «объединяются» и становятся общими для обоих атомов, у которых формируется завершённый внешний электронный слой, подобный завершённому уровню атома гелия.

Итак, химическая связь между атомами водорода осуществляется обобществлённой парой электронов. Каждый из атомов отдаёт на образование связи по одному своему электрону.

Окончание параграфа >>>