Химия 8 класс. 12. Ковалентная полярная химическая связь

Химия и не только подпишись) Поставь лайк и сохрани в закладки чтобы не потерять!

Конспект: «Ковалентная полярная химическая связь»

Введение в ковалентную связь

Ковалентная химическая связь:

Образуется за счёт общих электронных пар между атомами.

Общие электронные пары принадлежат одновременно двум атомам.

Различие между неполярной и полярной ковалентной связью:

Ковалентная неполярная связь:

Образуется между атомами одного элемента-неметалла.

Электронные пары распределены равномерно.

Пример: молекула водорода H2.

Ковалентная полярная связь:

Образуется между атомами разных элементов-неметаллов.

Электронная пара смещена к более электроотрицательному атому.

Пример: молекула HCl.

Пример: Молекула хлороводорода (HCl)

Атом водорода (H):

Единственный уровень содержит 1 электрон.

Для завершения уровня требуется ещё 1 электрон.

Атом хлора (Cl):

На внешнем уровне 7 электронов.

Для завершения уровня не хватает 1 электрона.

Образование молекулы:

Атомы водорода и хлора объединяют свои непарные электроны.

Возникает одна общая электронная пара, образуя ковалентную связь.

Структурная формула: H−Cl.

Особенности полярной связи в HCl:

Электронная пара смещена к атому хлора.

Причина: хлор более электроотрицателен, чем водород.

На атомах появляются частичные заряды: δ+H и δ−Cl.

Молекула приобретает два полюса: положительный (H) и отрицательный (Cl).

Электроотрицательность (ЭО)

Определение:

Электроотрицательность — способность атомов смещать к себе общие электронные пары.

Является мерой неметалличности элемента.

Порядок убывания ЭО:

Ряд элементов: F>O>N>Cl>Br>I>S>C>Si>P>H

Самый электроотрицательный элемент — фтор (F), затем кислород (O), азот (N).

Зависимость ЭО от положения в таблице Менделеева:

В периодах: ЭО увеличивается слева направо.

В подгруппах: ЭО уменьшается сверху вниз.

Пример применения ЭО:

В молекуле HCl электронная пара смещена к атому хлора (ЭО хлора больше, чем у водорода).

Алгоритм изображения ковалентной полярной связи

Для отображения образования связи в структурных формулах используют алгоритм:

Определяем количество валентных электронов у каждого атома.

Пример: кислород имеет 6 валентных электронов, фтор — 7.

Составляем схему внешних электронов атомов.

Записываем электронную и структурную формулы.

Определяем полярность:

Указываем смещение общей пары к более электроотрицательному элементу стрелкой.

Обозначаем частичные заряды (δ+ и δ−)

Пример: Молекула OF2 (фторид кислорода):

Кислород: 6 внешних электронов, два непарных.

Фтор: 7 внешних электронов, один непарный.

Структурная формула: F→ O ← F.

(стрелки указывают на смещение к фтору).

Примеры ковалентных полярных молекул

Молекула воды (H₂O):

Кислород двухвалентен, водород одновалентен.

Электронная формула: :O:H:H.

Молекула имеет угловую форму с углом ≈104,5∘

Молекула аммиака (NH₃):

Азот трёхвалентен, водород одновалентен.

Структурная формула:

H
|
N—H—H.

Валентность химических элементов

Определение:

Валентность — это число связей, которые атом может образовать.

Постоянная валентность:

Водород — 1, кислород — 2.

Переменная валентность:

Азот: 1, 2, 3, 4.

Сера: 2, 4, 6.

Пример определения валентности:

Молекула SO3 :

Кислород двухвалентен (3×2=6).

Сера шестивалентна (6/1=6).

Вывод формулы соединения по валентности

Шаги:

Записываем знаки элементов.

Обозначаем их валентности римскими цифрами.

Находим наименьшее общее кратное (НОК).

Рассчитываем индексы для формулы.

Пример:

Соединение P2O5 (фосфор пяти- и кислород двухвалентен):

НОК: 10

Индексы: P2O5

Презентация: «Ковалентная полярная химическая связь»

Новые понятия

Ковалентная неполярная и ковалентная полярная химические связи:

Ковалентная неполярная связь — это связь между атомами одного элемента, где общие электронные пары равномерно распределены между атомами, не создавая заряда.

Ковалентная полярная связь — это связь между атомами разных элементов, в которой общая электронная пара смещена к более электроотрицательному атому, из-за чего возникают частичные заряды.

Электроотрицательность:
Способность атома химического элемента притягивать к себе общие электронные пары в процессе образования химической связи. Является мерой неметалличности элемента.

Частичный заряд:
Заряд, возникающий на атомах в ковалентной полярной связи вследствие смещения общей электронной пары к более электроотрицательному атому. Обозначается греческой буквой δ+ (частичный положительный) и δ− (частичный отрицательный).

Валентность:
Число химических связей, которые атом элемента может образовать с другими атомами. Бывает постоянной (например, водород — одновалентен, кислород — двухвалентен) и переменной (например, азот — 1, 2, 3, 4).

Составление формул ковалентных соединений по валентности:
Процесс нахождения формулы вещества с использованием валентности элементов. Для этого определяют:

Наименьшее общее кратное валентностей.

Индексы, показывающие число атомов каждого элемента в формуле.

Определение валентности по формулам:

Процесс нахождения валентности элемента в соединении, если известна валентность другого элемента.

Шаги:

Определить общее число валентностей известного элемента.

Разделить на количество атомов неизвестного элемента.

Пример: в SO3 валентность серы равна 6/1=6

Ключевые моменты

1. У атомов водорода и фосфора почти одинаковые значения ЭО. Каков тип химической связи в молекуле фосфина РН3?

Значения ЭО H и P одинаковы, то химическая связь в молекуле РН3 будет ковалентной неполярной.

2. Определите тип химической связи и запишите схему её образования для веществ с формулами:

a) S2, К2О и H2S;

б) N2, Li3N и Cl3N.

3. В какой из молекул — хлороводорода НСl или фтороводорода HF — ковалентная химическая связь более полярна?

Связь в молекуле НСl менее полярна, чем в молекуле HF, потому что в ряду изменения ЭО Cl и H менее удалены друг от друга, чем F и H.

4. В следующих предложениях впишите пропущенные слова и выражения: «Ковалентная химическая связь образуется за счёт . . . . По числу общих электронных пар она бывает . . . . По ЭО ковалентную связь делят на ... и ...».

Ковалентная химическая связь образуется за счет обобщения внешних электронов. По числу общих электронных пар она бывает одинарной, двойной или тройной. По ЭО ковалентная связь делится на полярную и неполярную.

5. Определите валентности элементов в соединениях с формулами:

PbS, PbО2, FeS2, Fe2S3, SF6.

6. Запишите формулы хлоридов — соединений элементов с одновалентным хлором: железа (III), меди (I), меди (II), марганца (IV), фосфора (V).

Лабораторный опыт № 4

Тема: Изготовление моделей молекул бинарных соединений.

Цель работы:

1. Научиться составлять модели молекул бинарных соединений, используя шаростержневые наборы.
2. Понять принцип образования химических связей и их отображения в пространственных структурах.
3. Изучить различия в формах молекул бинарных соединений.

Материалы и оборудование:

1. Шаростержневый набор для моделирования молекул.
2. Таблица валентностей химических элементов.
3. Записи с электронными формулами заданных веществ.

Порядок выполнения работы:

Общие этапы работы:

1. Определите количество валентных электронов каждого атома в заданных веществах.
2. Используйте шаростержневой набор для сборки моделей:

Шары разного цвета обозначают атомы различных химических элементов.

Стержни отображают химические связи.

1. При сборке моделей учитывайте:

Число химических связей, которое может образовать каждый атом (валентность).

Пространственное расположение атомов в молекуле.

Вариант 1:

1. Молекула хлорводорода (HCl):

Анализ валентности:

Водород одновалентен, образует одну связь.

Хлор одновалентен в данном соединении.

Сборка модели:

Соедините один шар, представляющий водород, с одним шаром, представляющим хлор.

Прямая линия отображает молекулу HCl.

1. Молекула четыреххлористого углерода (CCl₄):

Анализ валентности:

Углерод четырехвалентен, образует четыре связи.

Хлор одновалентен.

Сборка модели:

В центре размещается шар углерода, к которому присоединяются четыре шара хлора.

Получается тетраэдрическая форма молекулы.

Вариант 2:

1. Молекула сернистого газа (SO₂):

Анализ валентности:

Кислород двухвалентен, сера образует две двойные связи в этой молекуле.

Сборка модели:

В центре располагается шар серы, соединённый с двумя шарами кислорода двойными стержнями.

Угол между связями составляет ≈120∘ (форма молекулы — угловая).

1. Молекула хлорида алюминия (AlCl₃):

Анализ валентности:

Алюминий трёхвалентен, образует три связи.

Хлор одновалентен.

Сборка модели:

В центре располагается шар алюминия, соединённый с тремя шарами хлора.

Пространственная форма молекулы — треугольная плоская.

Наблюдения:

1. Пространственная структура молекул зависит от количества связей и валентности атомов.
2. Химические связи могут быть одинарными (HCl, AlCl₃) или двойными (SO₂).
3. Форма молекулы определяется взаимным расположением связей:

Прямая (HCl).

Тетраэдрическая (CCl₄).

Угловая (SO₂).

Треугольная плоская (AlCl₃).

Выводы:

1. Моделирование молекул позволяет наглядно понять их пространственную структуру и характер связей.
2. Валентность элементов определяет число связей и пространственное расположение атомов в молекуле.
3. Форма молекулы напрямую зависит от геометрии связей и характера химических взаимодействий между атомами.
4. Использование моделей помогает лучше понять понятия, связанные с химическими связями, такими как валентность, полярность и симметрия молекулы.

#химия_8_класс
#химия_8_12
#ковалентнаяполярнаяхимическаясвязь
#химияпрезентация
#габриелян

Использованные источники:

1. Химия. 8 класс. Учебник - Габриелян О.С.

2. Использование ChatGPT