Kémiai kötés
Minden egyesüléshez vezető interakció kémiai részecskék(atomok, molekulák, ionok stb.) anyagokká kémiai kötésekre és intermolekuláris kötésekre (intermolekuláris kölcsönhatások) oszthatók.
Kémiai kötések - közvetlen kötések az atomok között. Léteznek ionos, kovalens és fémes kötések.
Intermolekuláris kötések- kapcsolatok a molekulák között. Ezek a hidrogénkötések, ion-dipól kötések (e kötés kialakulása miatt például ionok hidratációs héja képződik), dipól-dipól (e kötés kialakulása miatt a poláris anyagok molekulái egyesülnek például folyékony acetonban) stb.
Ionos kötés- ellentétes töltésű ionok elektrosztatikus vonzása következtében létrejövő kémiai kötés. A bináris vegyületekben (két elem vegyületei) akkor jön létre, ha a kötött atomok mérete nagyon eltér egymástól: egyes atomok nagyok, mások kicsik - vagyis egyes atomok könnyen feladják az elektronokat, míg mások hajlamosak fogadja el őket (általában ezek a kialakuló elemek atomjai tipikus fémekés a tipikus nemfémeket alkotó elemek atomjai); az ilyen atomok elektronegativitása is nagyon eltérő.
Az ionos kötés nem irányított és nem telíthető.
Kovalens kötés- kémiai kötés, amely egy közös elektronpár képződése miatt jön létre. Azonos vagy hasonló sugarú kis atomok között kovalens kötés jön létre. Előfeltétel- párosítatlan elektronok jelenléte mindkét kötött atomban (cseremechanizmus), vagy magányos pár az egyik atomban, és szabad orbitális a másikban (donor-akceptor mechanizmus):
| A) | H· + ·H H:H | H-H | H 2 | (egy megosztott elektronpár; H egyértékű); |
| b) | NN | N 2 | (három megosztott elektronpár; N háromértékű); | |
| V) | HF | HF | (egy megosztott elektronpár; H és F egyértékűek); | |
| G) | NH4+ | (négy megosztott elektronpár; N négyértékű) |
- A megosztott elektronpárok száma alapján a kovalens kötéseket felosztják
- egyszerű (egyetlen)- egy pár elektron,
- kettős- két pár elektron,
- hármas- három pár elektron.
A kettős és hármas kötéseket többszörös kötéseknek nevezzük.
A kötött atomok közötti elektronsűrűség megoszlása szerint a kovalens kötést felosztjuk nem polárisÉs poláris. Azonos atomok között egy nem poláris kötés, a különböző atomok között egy poláris kötés jön létre.
Elektronegativitás- egy anyagban lévő atom azon képességének mértéke, hogy közös elektronpárokat vonzzon.
A poláris kötések elektronpárjai több elektronegatív elem felé tolódnak el. Magát az elektronpárok elmozdulását kötéspolarizációnak nevezzük. A polarizáció során keletkező részleges (többlet) töltéseket + és - jelöléssel jelöljük, például: .
Az elektronfelhők ("pályák") átfedésének jellege alapján a kovalens kötést -kötésre és -kötésre osztják.
-A kötés az elektronfelhők közvetlen átfedése miatt jön létre (az atommagokat összekötő egyenes mentén), -oldalirányú átfedés következtében (az atommagok elhelyezkedésének síkjának mindkét oldalán) kötés jön létre.
A kovalens kötés irányított és telíthető, valamint polarizálható.
A hibridizációs modell a kovalens kötések kölcsönös irányának magyarázatára és előrejelzésére szolgál.
Atompályák és elektronfelhők hibridizációja- az atompályák feltételezett összehangolása az energiában, és az elektronfelhők alakja, amikor az atom kovalens kötéseket hoz létre.
A hibridizáció három leggyakoribb típusa: sp-, sp 2 és sp 3 -hibridizáció. Például:
sp-hibridizáció - molekulákban C 2 H 2, BeH 2, CO 2 (lineáris szerkezet);
sp 2-hibridizáció - C 2 H 4, C 6 H 6, BF 3 molekulákban (lapos háromszög alakú);
sp 3-hibridizáció - CCl 4, SiH 4, CH 4 molekulákban (tetraéderes forma); NH 3 (piramis alakú); H 2 O (szögletes forma).
Fém csatlakozás- kémiai kötés, amely a fémkristály összes kötött atomjának vegyértékelektronjainak megosztásával jön létre. Ennek eredményeként a kristály egyetlen elektronfelhője képződik, amely könnyen mozog a hatása alatt elektromos feszültség- innen ered a fémek nagy elektromos vezetőképessége.
Fémes kötés akkor jön létre, ha a kötött atomok nagyok, és ezért hajlamosak elektronokat feladni. A fémes kötéssel rendelkező egyszerű anyagok a fémek (Na, Ba, Al, Cu, Au stb.), az összetett anyagok az intermetallikus vegyületek (AlCr 2, Ca 2 Cu, Cu 5 Zn 8 stb.).
A fémkötésnek nincs irányítottsága vagy telítettsége. Fémolvadékokban is megőrzik.
Hidrogén kötés - intermolekuláris kötés, amely egy erősen elektronegatív atomból származó elektronpárnak egy nagy pozitív parciális töltésű hidrogénatom általi részleges elfogadása következtében jön létre. Olyan esetekben jön létre, amikor az egyik molekula magányos elektronpárral és nagy elektronegativitású (F, O, N) atomot tartalmaz, a másik pedig egy hidrogénatomot tartalmaz, amely erősen poláris kötéssel kapcsolódik az egyik ilyen atomhoz. Példák intermolekuláris hidrogénkötésekre:
H—O—H OH 2, H—O—H NH 3, H—O—H F—H, H—F H—F.
Az intramolekuláris hidrogénkötések a polipeptidek, nukleinsavak, fehérjék stb. molekuláiban léteznek.
Bármely kötés erősségének mértéke a kötés energiája.
Kommunikációs energia- az adott kémiai kötés felszakításához szükséges energia 1 mól anyagban. A mértékegység 1 kJ/mol.
Az ionos és kovalens kötések energiája azonos nagyságrendű, a hidrogénkötések energiája egy nagyságrenddel kisebb.
A kovalens kötés energiája a kötött atomok méretétől (a kötés hosszától) és a kötés többszörösétől függ. Minél kisebbek az atomok és minél nagyobb a kötéssokaság, annál nagyobb az energiája.
Az ionos kötés energiája az ionok méretétől és töltésüktől függ. Minél kisebbek az ionok és minél nagyobb a töltésük, annál nagyobb a kötési energia.
Az anyag szerkezete
A szerkezet típusa szerint minden anyag fel van osztva molekulárisÉs nem molekuláris. Között szerves anyag a molekuláris anyagok dominálnak, a szervetlen anyagok között a nem molekuláris anyagok vannak túlsúlyban.
A kémiai kötés típusa alapján az anyagokat kovalens kötéssel rendelkező anyagokra osztják fel ionos kötések(ionos anyagok) és fémes kötésekkel rendelkező anyagok (fémek).
A kovalens kötéssel rendelkező anyagok lehetnek molekulárisak vagy nem molekulárisak. Ez jelentősen befolyásolja fizikai tulajdonságaikat.
A molekuláris anyagok olyan molekulákból állnak, amelyek gyenge intermolekuláris kötésekkel kapcsolódnak egymáshoz, ezek közé tartoznak: H 2, O 2, N 2, Cl 2, Br 2, S 8, P 4 és mások egyszerű anyagok; CO 2, SO 2, N 2 O 5, H 2 O, HCl, HF, NH 3, CH 4, C 2 H 5 OH, szerves polimerek és sok más anyag. Ezeknek az anyagoknak nincs nagy szilárdsága, igen alacsony hőmérsékletek olvadás és forr, ne végezze el elektromosság, néhányuk vízben vagy más oldószerben oldódik.
A kovalens kötésekkel vagy atomos anyagokkal (gyémánt, grafit, Si, SiO 2, SiC és mások) nagyon erős kristályokat képeznek (a réteggrafit kivételével), vízben és más oldószerekben nem oldódnak, magas olvadáspontúak, ill. forráspont, legtöbbjük nem vezet elektromos áramot (kivéve a grafitot, amely elektromosan vezető, és a félvezetőket - szilícium, germánium stb.)
Minden ionos anyag természetesen nem molekuláris. Ezek szilárd, tűzálló anyagok, amelyek oldatai és olvadékai elektromos áramot vezetnek. Sok közülük vízben oldódik. Megjegyzendő, hogy az ionos anyagokban, amelyek kristályai összetett ionokból állnak, kovalens kötések is vannak, például: (Na +) 2 (SO 4 2-), (K +) 3 (PO 4 3-) , (NH 4 + )(NO 3-) stb. A komplex ionokat alkotó atomok kovalens kötésekkel kapcsolódnak egymáshoz.
Fémek (fémes kötésekkel rendelkező anyagok) nagyon változatosak fizikai tulajdonságaikban. Ezek között vannak folyékony (Hg), nagyon lágy (Na, K) és nagyon kemény fémek (W, Nb).
Jellegzetes fizikai tulajdonságok a fémek nagy elektromos vezetőképességük (a félvezetőkkel ellentétben csökken a hőmérséklet emelkedésével), nagy hőkapacitásuk és hajlékonyságuk (tiszta fémeknél).
Szilárd állapotban szinte minden anyag kristályokból áll. A szerkezet és a kémiai kötés típusa alapján a kristályokat („kristályrács”) osztják fel: atom(kristályok Nem molekuláris anyagok kovalens kötéssel), ión(ionos anyagok kristályai), molekuláris(kovalens kötéssel rendelkező molekuláris anyagok kristályai) és fém(fémes kötéssel rendelkező anyagok kristályai).
Feladatok és tesztek a "10. témakörben. "Kémiai kötés. Az anyag szerkezete."
- A kémiai kötések típusai - Anyagszerkezet 8-9
Leckék: 2 Feladatok: 9 Feladat: 1
- Feladatok: 9 teszt: 1
Miután ezen a témán dolgozott, meg kell értenie a következő fogalmakat: kémiai kötés, intermolekuláris kötés, ionos kötés, kovalens kötés, fémes kötés, hidrogénkötés, egyszerű csatlakozás, kettős kötés, hármas kötés, többszörös kötés, nem poláris kötés, poláris kötés, elektronegativitás, kötés polarizációja, - és - kötés, atomipályák hibridizációja, kötés energiája.
Ismernie kell az anyagok osztályozását szerkezet típusa, kémiai kötés típusa szerint, az egyszerű és összetett anyagok tulajdonságainak függőségét a kémiai kötés típusától és típusától. kristályrács".
Képesnek kell lennie: meghatározni egy anyagban a kémiai kötés típusát, a hibridizáció típusát, elkészíteni a kötésképződés diagramjait, használni az elektronegativitás fogalmát, számos elektronegativitást; tudni, hogyan változik az elektronegativitás kémiai elemek egy periódus és egy csoport a kovalens kötés polaritásának meghatározására.
Miután meggyőződött arról, hogy mindent megtanult, amire szüksége van, folytassa a feladatok végrehajtásával. Sok sikert kívánunk.
Ajánlott olvasmány:
- O. S. Gabrielyan, G. G. Lysova. Kémia 11. osztály. M., Bustard, 2002.
- G. E. Rudzitis, F. G. Feldman. Kémia 11. osztály. M., Oktatás, 2001.
4. A kémiai kötések természete és típusai. Kovalens kötés
Alkalmazás. Molekulák térszerkezete
Minden molekulának (például CO 2, H 2 O, NH 3) vagy molekulaionnak (például CO 3 2 −, H 3 O +, NH 4 +) van egy bizonyos minőségi és mennyiségi összetétele, valamint szerkezete ( geometria). Molekula geometriája fix miatt jön létre relatív pozíció atomok és kötésszög értékek.
A kötésszög a kémiailag kötött atomok magjain áthaladó képzeletbeli egyenesek közötti szög. Azt is mondhatjuk, hogy két olyan kötésvonal közötti szög, amelynek közös atomja van.
A kötésvonal két kémiailag kötődő atom magját összekötő vonal.
Csak a kétatomos molekuláknál (H 2, Cl 2 stb.) nem merül fel geometriájuk kérdése - mindig lineárisak, i.e. az atommagok ugyanazon az egyenesen helyezkednek el. Strukturálj többet összetett molekulák másra hasonlíthat geometriai alakzatok, Például:
- AX 2 típusú háromatomos molekulák és ionok (H 2 O, CO 2, BeCl 2)
- AX 3 (NH 3, BF 3, PCl 3, H 3 O +, SO 3) vagy A 4 (P 4, As 4) típusú tetraatomos molekulák és ionok
- AX 4 típusú ötatomos molekulák és ionok (CH 4, XeF 4, GeCl 4)
Vannak részecskék és még sok más összetett szerkezet(oktaéder, trigonális bipiramis, lapos szabályos hatszög). Ezenkívül a molekulák és ionok torz tetraéder alakúak, szabálytalan háromszög alakúak is lehetnek; szögszerkezetű molekulákban az α értéke eltérő lehet (90°, 109°, 120°).
A molekulák szerkezetét kísérleti úton, különböző fizikai módszerekkel megbízhatóan megállapítják. Egy adott szerkezet kialakulásának okainak magyarázatára és a molekulák geometriájának előrejelzésére különféle elméleti modelleket fejlesztettek ki. A legkönnyebben érthető a vegyértékelektronpárok taszításának modellje (OVEP-modell) és a vegyérték-atomi pályák hibridizációs modellje (GVAO-modell).
Mindennek az alapja (beleértve a kettőt is) elméleti modellek ami a molekulák szerkezetét magyarázza, a következő: a molekula (ion) stabil állapota a következőknek felel meg térbeli elrendezés atommagok, amelyeknél a vegyértékrétegben az elektronok kölcsönös taszítása minimális lesz.
Ez figyelembe veszi a kémiai kötés kialakításában részt vevő (kötéselektronok) és a nem résztvevő elektronok taszítását (magányos elektronpárok). Figyelembe kell venni, hogy a kötő elektronpár pályája kompaktan koncentrálódik két atom között, ezért kevesebb helyet foglal el, mint egy magányos elektronpár pályája. Emiatt a nem kötő (magányos) elektronpár taszító hatása és a kötési szögekre gyakorolt hatása kifejezettebb, mint a kötő elektronpáré.
OVEP modell. Ez az elmélet a következő (leegyszerűsített módon megfogalmazott) alapelveken alapul:
- a molekula geometriáját csak a σ-kötések határozzák meg (de nem a π-);
- A kötések közötti szögek a központi atomban lévő magányos elektronpárok számától függenek.
Ezeket a rendelkezéseket együtt kell figyelembe venni, mivel mind a kémiai kötés elektronjai, mind a magányos elektronpárok taszítják egymást, ami végső soron egy olyan molekulaszerkezet kialakulásához vezet, amelyben ez a taszítás minimális.
Tekintsük néhány molekula és ion geometriáját az OVEP módszer szempontjából; a σ kötés elektronjait két ponttal (:), a magányos elektronpárokat hagyományos szimbólummal ( vagy ) vagy kötőjellel jelöljük.
Kezdjük a metán CH 4 ötatomos molekulájával. Ebben az esetben a központi atom (ez a szén) teljesen kimerítette vegyértéklehetőségekés nem tartalmaz magányos vegyértékelektron párokat, azaz. mind a négy vegyértékelektron négy σ kötést alkot. Hogyan kell a σ kötés elektronjait egymáshoz képest úgy elhelyezni, hogy a közöttük lévő taszítás minimális legyen? Nyilvánvalóan 109°-os szögben, azaz. egy képzeletbeli tetraéder csúcsaira irányított vonalak mentén, amelynek középpontjában egy szénatom található. Ebben az esetben a kötés kialakításában részt vevő elektronok a lehető legtávolabb helyezkednek el egymástól (négyzet alakú konfiguráció esetén ezeknek a kötéselektronoknak a távolsága nagyobb és az elektronok közötti taszítás kisebb). Emiatt a metánmolekula, valamint a CCl 4, CBr 4, CF 4 molekulák szabályos tetraéder alakúak (ezek szerint tetraéderes szerkezetűek):
Az NH + 4 ammóniumkation és a BF 4 − anion szerkezete azonos, mivel a nitrogén- és bóratom négy-négy σ kötést alkot, és nincs magányos elektronpárjuk.
Tekintsük az NH 3 tetraatomos ammónia molekula szerkezetét. Az ammónia molekula három pár kötőelektronnal és egy magányos elektronpárral rendelkezik a nitrogénatomon, azaz. négy elektronpár is. Azonban lesz-e kötési szög egyenlő marad 109°-kal? Nem, mivel a térben nagyobb térfogatot elfoglaló magányos elektronpár erős taszító hatással van a σ kötés elektronjaira, ami a kötésszög enyhe csökkenéséhez vezet, ebben az esetben ez a szög körülbelül 107°. Az ammónia molekula trigonális piramis alakú (piramis szerkezet):
A tetraatomos hidroniumion H 3 O + szintén piramis szerkezetű: az oxigénatom három σ kötést alkot, és egy magányos elektronpárt tartalmaz.
A négyatomos BF 3 molekulában a σ kötések száma is három, de a bór atomnak nincs magányos elektronpárja. Nyilvánvaló, hogy az elektronok közötti taszítás minimális lesz, ha a BF 3 molekula szabályos lapos háromszög alakú, 120°-os kötési szöggel:
A BCl 3, BH 3, AlH 3, AlF 3, AlCl 3, SO 3 molekulák szerkezete és ugyanazon okokból azonos.
Milyen szerkezetű lesz a vízmolekula?
Egy háromatomos vízmolekulában négy elektronpár van, de ezek közül csak kettő σ-kötés elektron, a maradék kettő pedig az oxigénatom magányos elektronpárja. Két magányos elektronpár taszító hatása egy H 2 O molekulában erősebb, mint egy magányos párral rendelkező ammónia molekulában, ezért a kötésszög H–O–H kisebb szög H–N–H ammónia molekulában: vízmolekulában a kötésszög körülbelül 105°:
A CO 2 molekulában (O=C=O) is van két pár kötőelektron (csak σ kötéseket vesszük figyelembe), azonban a vízmolekulával ellentétben a szénatomban nincsenek magányos elektronpárok. Nyilvánvaló, hogy az elektronpárok közötti taszítás ebben az esetben minimális lesz, ha 180°-os szögben helyezkednek el, azaz. a CO 2 molekula lineáris formájával:
A BeH 2, BeF 2, BeCl 2 molekulák hasonló szerkezetűek és ugyanazon okokból. Egy háromatomos SO 2 molekulában a központi atom (kénatom) szintén két σ kötést alkot, de egy elektronpárja van, ezért a kén(IV)-oxid molekula szögszerkezetű, de a benne lévő kötésszög nagyobb, mint vízmolekulában (az oxigénatom két magányos elektronpár, a kénatom pedig csak egy):
Egyes ABC összetételű háromatomos molekulák (például H–C≡N, Br–C≡N, S=C=Te, S=C=O) is lineáris szerkezettel rendelkeznek, amelyben a központi atomnak nincs magányos. elektronpárok. De a HClO molekulának szögletes szerkezete van (α ≈ 103°), mivel a központi atom, az oxigénatom két magányos elektronpárt tartalmaz.
Az OVEP modell segítségével a szerves anyagok molekuláinak szerkezetét is megjósolhatja. Például a C 2 H 2 acetilénmolekulában minden szénatom két σ kötést képez, és a szénatomok nem rendelkeznek magányos elektronpárokkal; ezért a molekula lineáris szerkezetű H–C≡C–H.
A C 2 H 4 eténmolekulában minden szénatom három σ kötést képez, amelyek a szénatomokon lévő magányos elektronpárok hiányában az atomok háromszög alakú elrendezéséhez vezetnek minden szénatom körül:
táblázatban A 4.2 összefoglal néhány adatot a molekulák és ionok szerkezetére vonatkozóan.
4.2. táblázat
Összefüggés a molekulák (ionok) szerkezete és száma között σ -a központi atom kötései és magányos elektronpárjai
| Molekula típusa (ion) | A központi atom által alkotott σ kötések száma | Magányos elektronpárok száma | Szerkezet, kötési szög | Példák részecskékre (a központi atom kiemelve) |
|---|---|---|---|---|
| AB 2 | 2 | 0 | Lineáris, α = 180° | CO 2 , Be H 2 , HC N , Be Cl 2 , C 2 H 2 , N 2 O , C S 2 |
| 1 | Szögletes, 90°< α < 120° | Sn Cl 2, S O 2, N O 2 − | ||
| 2 | Szögletes, α< 109° | H 2 O , O F 2 , H 2 S , H 2 Se , S F 2 , Xe O 2 , − | ||
| AB 3 | 3 | 0 | Háromszög alakú, α ≈ 120° | B F 3, B H 3, B Cl 3, Al F 3, S O 3, C O 3 2 -, N O 3 - |
| 1 | Trigonális piramis, α< 109° | N H 3 , H 3 O + , N F 3 , S O 3 2 - , P F 3 , P Cl 3 , As H 3 | ||
| AB 4 | 4 | 0 | Tetraéder, α = 109° | N H 4 + , CH 4 , Si H 4 , B F 4 , B H 4 - , S O 4 2 - , A l H 4 - |
GVAO modell. Ennek a modellnek az a fő álláspontja, hogy a kovalens kötések kialakításához nem „tiszta” vegyérték s -, p - és d - pályák, hanem ún. hibrid pályák. Ezután a csak 2p- és 2s-AO-kat érintő hibridizációt vesszük figyelembe.
A hibridizáció a vegyértékpályák keveredésének jelensége, melynek eredményeként azok alakjukban és energiájukban egymáshoz igazodnak.
A hibridizáció fogalmát mindig akkor használjuk, ha a kémiai kötések kialakításában különböző energiaalszintű, energiában nem nagyon eltérő elektronok vesznek részt: 2s és 2p, 4s, 4p és 3d stb.
A hibrid orbitál alakja nem hasonlít az eredeti 2p- és 2s-AO-hoz. Szabálytalan, háromdimenziós nyolcas alakja van:
Amint látjuk, a hibrid AO-k megnyúltabbak, így jobban átfedhetik egymást, és erősebb kovalens kötéseket tudnak kialakítani. Amikor a hibrid pályák átfedik egymást, csak σ kötések jönnek létre; A hibrid AO-k sajátos formájuk miatt nem vesznek részt a π-kötések kialakításában (csak a nem hibrid AO-k alkotnak π-kötést). A hibridpályák száma mindig megegyezik a hibridizációban részt vevő kezdeti AO-k számával. A hibrid pályákat a térben úgy kell elhelyezni, hogy biztosítsák egymástól a maximális távolságukat. Ebben az esetben a rajtuk elhelyezkedő elektronok taszítása (kötés és nem kötés) minimális lesz; a teljes molekula energiája is minimális lesz.
A GVAO modell feltételezi, hogy a hibridizáció hasonló energiaértékű pályákat (vagyis vegyértékpályákat) és kellően nagy elektronsűrűséget foglal magában. Egy pálya elektronsűrűsége a méretének növekedésével csökken, így a hibridizációban játszott szerep különösen jelentős a kis periódusú elemek molekuláinak.
Nem szabad elfelejteni, hogy a GVAO nem valódi fizikai jelenségés egy kényelmes koncepció ( matematikai modell), amely lehetővé teszi néhány molekula szerkezetének leírását. Egyik sem fizikai módszerekkel hibrid AO-k képződését nem rögzítik. Ennek ellenére a hibridizáció elméletének van némi fizikai igazolása.
Tekintsük a metánmolekula szerkezetét. Ismeretes, hogy a CH4 molekula szabályos tetraéder alakú, középpontjában szénatommal, mind a négy C–H kötés cseremechanizmussal jön létre, és azonos energiájú és hosszúságú, pl. egyenértékűek. Elég egyszerű megmagyarázni négy párosítatlan elektron jelenlétét egy szénatomban, feltételezve annak gerjesztett állapotba való átmenetét:
Ez a folyamat azonban semmiképpen nem magyarázza mind a négy C–H kötés ekvivalenciáját, mivel a fenti séma szerint közülük három a szénatom 2p-AO-ja, egy pedig a szénatom részvételével jön létre. a 2s-AO, valamint a 2p és 2s-AO alakja és energiája eltérő.
Ennek és más hasonló tényeknek a magyarázatára L. Pauling kidolgozta a GVAO fogalmát. Feltételezzük, hogy a pályák keveredése a kémiai kötések kialakulásának pillanatában következik be. Ez a folyamat energiaráfordítást igényel az elektronpárosításhoz, amit azonban kompenzál az energia felszabadulása, amikor a hibrid AO-k erősebb (a nem hibrid) kötéseket képeznek.
A hibridizációban részt vevő AO-k jellege és száma alapján többféle típust különböztetünk meg.
Sp 3 hibridizáció esetén egy s és három p orbitál keveredik (innen ered a hibridizáció típusának elnevezése). Egy szénatom esetében a folyamat a következőképpen ábrázolható:
1 s 2 2 s 2 2 p x 1 2 p y 1 → elektronátmenet 1 s 2 2 s 1 2 p x 1 2 p y 1 2 p z 1 → hibridizáció 1 s 2 2 (s p 3) 4
vagy elektronikus konfigurációk használatával:
Négy sp 3 -hibrid AO egy köztes helyet foglal el az energiában 2p és 2s AO között.
Az sp 3 hibridizációs séma a szénatom AO alakjának képeivel ábrázolható:
Így az sp 3 hibridizáció eredményeként négy hibrid pálya jön létre, amelyek mindegyike egy-egy párosítatlan elektront tartalmaz. Ezek a pályák a térben 109°28′ szögben helyezkednek el, ami biztosítja a rajtuk elhelyezkedő elektronok minimális taszítását. Ha összekapcsolja a hibrid pályák csúcsait, megkapja térfogati ábra- tetraéder. Emiatt az AX 4 összetételű molekulák (CH 4, SiH 4, CCl 4 stb.), amelyekben ez a típusú hibridizáció megvalósul, tetraéder alakúak.
Az AO sp 3 hibridizációjának koncepciója jól magyarázza a H 2 O és NH 3 molekulák szerkezetét is. Feltételezzük, hogy a nitrogén- és oxigénatomok 2s - és 2p -AO-jai vesznek részt a hibridizációban. Ezekben az atomokban a vegyértékelektronok száma (5, illetve 6) meghaladja az sp 3 -hibrid AO-k számát (4), ezért egyes hibrid AO-k párosítatlan elektronokat, mások pedig magányos elektronpárokat tartalmaznak:
Látjuk, hogy a nitrogénatomban a magányos elektronpár egy hibrid AO-n, az oxigénatomban pedig kettőn található. A hidrogénatomokkal való kötések kialakításában csak a párosítatlan elektronokkal rendelkező AO-k vesznek részt, és a magányos elektronpárok taszító hatást fejtenek ki (4.5. ábra) egymásra (oxigén esetén) és a kötő elektronokra (oxigén és nitrogén esetében). ).
Rizs. 4.5. A kötő és nem kötő pályák taszító hatásának vázlata az ammónia (a) és a víz (b) molekulában
A taszítás a vízmolekula esetében erősebb. Mivel az oxigénatomnak két magányos elektronpárja van, az ilyen típusú hibridizációhoz ideális kötési szögtől (109°28′) való eltérés egy vízmolekulában nagyobb, mint az ammónia molekulában (a H2O és NH3 molekulákban a kötési szög 104,5° és 107°).
Az sp 3 hibridizációs modellt gyémánt, szilícium, NH 4 + és H 3 O + ionok, alkánok, cikloalkánok stb. szerkezetének magyarázatára használják. Szén esetében ezt a hibridizációs típust mindig akkor alkalmazzák, ha ennek egy atomja. elem csak σ kötéseket alkot.
Sp 2 hibridizáció esetén egy s és két p orbitális keveredik. Tekintsük ezt a típusú hibridizációt egy bór atom példáján. A folyamatot energiadiagramok segítségével ábrázoljuk
Így a bóratom vegyértékpályáinak sp 2 hibridizációja következtében három hibrid AO jön létre, amelyek 120°-os szöget zárnak be, és a 2p pályák egyike nem vesz részt a hibridizációban. A hibrid pályák egy párosítatlan elektront tartalmaznak, ugyanabban a síkban helyezkednek el, és ha összekötjük a csúcsaikat, szabályos háromszöget kapunk. Emiatt az AX 3 összetételű molekulák az A atom pályáinak sp 2 hibridizációjával háromszög alakúak, amint az a BF 3 molekulánál látható:
A bóratom nem hibrid 2p-AO-ja szabad (foglalatlan) és a B–F kötések síkjára merőlegesen orientált, ezért a BF 3 molekula elektronakceptor, amikor kovalens kötést hoz létre a donor-akceptor mechanizmus szerint, amikor kölcsönhatásba lép egy ammónia molekulával.
Az sp 2 hibridizáció fogalmával magyarázzák az alkénekben lévő szén-szén kettős kötés természetét, a benzol és a grafit szerkezetét, i.e. olyan esetekben, amikor a szénatom három σ és egy π kötést alkot.
A szénatom pályáinak térbeli elrendezése az sp 2 hibridizációhoz a következőképpen néz ki: a nem hibrid 2p AO merőleges a hibrid pályák elhelyezkedésének síkra (mind a hibrid, mind a nem hibrid AO párosítatlan elektront tartalmaz) .
Tekintsük a kémiai kötések kialakulását a H 2 C=CH 2 etilénmolekulában. Ebben a hibrid AO-k átfednek egymással és a hidrogénatom 1s-AO-ival, öt σ kötést képezve: egy C–C és négy C–H kötést. A nem hibrid 2p-AO-k oldalirányban átfedik egymást, és π kötést képeznek a szénatomok között (4.6. ábra).
Rizs. 4.6. A σ-kötések (a) és π-kötések (b) képződésének sémája etilénmolekulában
Sp hibridizáció esetén egy s és egy p orbitális keveredik. Tekintsük ezt a típusú hibridizációt a berillium atom példáján. Képzeljük el a hibridizációs folyamatot egy energiadiagram segítségével:
és a pályák alakjának képével
Így az sp-hibridizáció eredményeként két hibrid AO jön létre, amelyek mindegyike egy párosítatlan elektront tartalmaz. Két 2p-AO nem vesz részt a hibridizációban, és a berillium esetében üresen marad. A hibrid pályák 180°-os szögben állnak, ezért az A atom pályáinak sp-hibridizációjával rendelkező AX 2 típusú molekulák lineáris szerkezetűek (4.7. ábra).
Rizs. 4.7. A BeCl 2 molekula térszerkezete
A szénatom pályáinak sp-hibridizációs modellje segítségével elmagyarázzuk az alkinmolekulákban lévő hármas kötés természetét. Ebben az esetben két hibrid és két nem hibrid 2p-AO (vízszintes nyilak →, ←) tartalmaznak párosítatlan elektront:
A HC≡CH acetilén molekulában a hibrid AO-k hatására C–H és C–C σ-kötések jönnek létre:
A hibrid 2p-AO-k két egymásra merőleges síkban fedik át egymást, és két π kötést képeznek a szénatomok között (4.8. ábra).
Rizs. 4.8. A π-kötések (a) és a π-kötések (b) síkjainak sematikus ábrázolása az acetilénmolekulában (a hullámvonal a szénatom 2p-AO oldalsó átfedését mutatja)
A szénatom pályáinak sp-hibridizációjának koncepciója lehetővé teszi a karbin, CO és CO 2 molekulák, propadién (CH 2 =C=CH 2) kémiai kötések kialakulásának magyarázatát, i.e. minden olyan esetben, amikor egy szénatom két σ és két π kötést alkot.
A vizsgált hibridizációs típusok főbb jellemzőit és az A központi atom pályái egyes hibridizációtípusainak megfelelő molekulák geometriai konfigurációit (figyelembe véve a nem kötő elektronpárok hatását) a táblázat mutatja be. 4.3 és 4.4.
4.3. táblázat
Főbb jellemzők különböző típusok hibridizáció
táblázat adatainak összehasonlítása. A 4.2 és 4.4 alapján arra a következtetésre juthatunk, hogy mindkét modell - az OVEP és a GVAO - ugyanazokra az eredményekre vezet a molekulák szerkezetét illetően.
4.4. táblázat
A hibridizáció bizonyos típusainak megfelelő molekulák térbeli konfigurációjának típusai
A kémiai szerkezet a molekulában lévő atomok kombinációinak és térbeli elrendezésének sorozata. A kémiai szerkezetet szerkezeti képletek segítségével ábrázolják. A kötőjel kovalens kémiai kötést jelöl. Ha a kapcsolat többszörös: dupla, hármas, akkor tegyen kettőt (nem tévesztendő össze az „egyenlő” jellel) vagy három kötőjelet. A kötések közötti szögeket lehetőség szerint ábrázoljuk.
A szerves anyagok szerkezeti képleteinek helyes összeállításához emlékeznie kell arra, hogy a szénatomok 4 kötést alkotnak
(azaz a szén vegyértéke a kötések számával egyenlő négy. In szerves kémia A kötések számának vegyértékét túlnyomórészt alkalmazzák).
Metán(mocsári gáznak is nevezik) egy szénatomból áll, amely kovalens kötéssel kapcsolódik négy hidrogénatomhoz. Molekuláris képlet CH4. Szerkezeti képlet:
H
l
H–C–H
l
H
A metánmolekulában a kötések közötti szög körülbelül 109° - a szénatom (a központban) kovalens kötéseit hidrogénatomokkal alkotó elektronpárok a térben a legnagyobb távolságra helyezkednek el egymástól.
A 10–11. osztályban azt tanulmányozzák, hogy a metánmolekulának van formája háromszög alakú piramis- tetraéder, mint a híres egyiptomi piramisok.
Etilén A C 2 H 4 két szénatomot tartalmaz, amelyek kettős kötéssel kapcsolódnak össze:
A kötések közötti szög 120° (az elektronpárok taszítják és a legnagyobb távolságban helyezkednek el egymástól). Az atomok ugyanabban a síkban helyezkednek el.
Ha nem ábrázolunk minden hidrogénatomot külön, akkor a rövidített szerkezeti képletet kapjuk:
Acetilén A C 2 H 2 hármas kötést tartalmaz:
H – C ≡ C – H
A kötések közötti szög 180°, a molekula lineáris alakú.
Égéskor a szénhidrogének szén (IV) és hidrogén oxidjait képezik, azaz. szén-dioxidés víz, amely sok hőt bocsát ki:
CH 4 + 2O 2 → CO 2 + 2H 2 O
C 2 H 4 + 3O 2 → 2CO 2 + 2H 2 O
2C 2 H 2 + 5O 2 → 4CO 2 + 2H 2 O (az acetilénnel való egyenletben a 2-es együtthatót az acetilénképlet elé tesszük, hogy a jobb oldali oxigénatomok száma páros legyen)
Nagy gyakorlati jelentősége Megvan polimerizációs reakció etilén - vegyület nagyszámú molekulák polimer makromolekulák képzéséhez - polietilén. A molekulák közötti kötések egy kettős kötés egyik kötésének megszakításával jönnek létre. BAN BEN Általános nézetígy írható:
nCH 2 = CH 2 → (- CH 2 - CH 2 -) n
ahol n az összekapcsolt molekulák száma, amelyet polimerizációs foknak nevezünk. A reakció megemelt nyomáson és hőmérsékleten, katalizátor jelenlétében megy végbe.
Polietilénből készülnek az üvegházak fóliái, a dobozok fedelei stb.
A benzol acetilénből történő képződését szintén a polimerizációs reakciók közé sorolják.
A molekulaszerkezet rendelkezik
1) szilícium(IV)-oxid
2) bárium-nitrát
3) nátrium-klorid
4) szén-monoxid (II)
Megoldás.
Egy anyag szerkezetét értjük, mely molekulák, ionok és atomok részecskéiből épül fel a kristályrács. Az ionos és fémes kötésekkel rendelkező anyagok nem molekuláris szerkezetűek. Azok az anyagok, amelyek molekuláiban az atomokat kovalens kötéssel kapcsolják össze, lehetnek molekuláris és atomi kristályrácsok. Atomkristályrácsok: C (gyémánt, grafit), Si, Ge, B, SiO 2, SiC (karborundum), BN, Fe 3 C, TaC, vörös és fekete foszfor. Ebbe a csoportba tartoznak az anyagok, általában szilárd és tűzálló anyagok.
Szilícium-oxid (IV) - kovalens kötések, szilárd, tűzálló anyag, atomi kristályrács. A bárium-nitrát és a nátrium-klorid ionos kötésekkel - ionos kristályrácstal - rendelkező anyagok. A szén (II)-monoxid egy gáz egy molekulában kovalens kötésekkel, ami azt jelenti, hogy ez a helyes válasz, a kristályrács molekuláris.
Válasz: 4
Forrás: Próba verzió Egységes államvizsga 2012 kémiából.
Szilárd formában a molekulaszerkezet rendelkezik
1) szilícium(IV)-oxid
2) kalcium-klorid
3) réz(II)-szulfát
Megoldás.
Egy anyag szerkezetét értjük, mely molekulák, ionok és atomok részecskéiből épül fel a kristályrács. Az ionos és fémes kötésekkel rendelkező anyagok nem molekuláris szerkezetűek. Azok az anyagok, amelyek molekuláiban az atomokat kovalens kötéssel kapcsolják össze, lehetnek molekuláris és atomi kristályrácsok. Atomkristályrácsok: C (gyémánt, grafit), Si, Ge, B, SiO 2, SiC (karborundum), BN, Fe 3 C, TaC, vörös és fekete foszfor. Ebbe a csoportba tartoznak az anyagok, általában szilárd és tűzálló anyagok.
A molekuláris kristályrácsos anyagok forráspontja alacsonyabb, mint az összes többi anyag. A képlet segítségével meg kell határozni az anyagban lévő kötés típusát, majd meg kell határozni a kristályrács típusát. Szilícium-oxid (IV) - kovalens kötések, szilárd, tűzálló anyag, atomi kristályrács. A kalcium-klorid és a réz-szulfát ionos kötésekkel rendelkező anyagok - a kristályrács ionos. A jód molekula kovalens kötésekkel rendelkezik, és könnyen szublimál, vagyis ez a helyes válasz, a kristályrács molekuláris.
Válasz: 4
Forrás: A 2013-as kémia egységes államvizsga bemutató verziója.
1) szén-monoxid (II)
3) magnézium-bromid
Megoldás.
Az ionos és fémes kötésekkel rendelkező anyagok nem molekuláris szerkezetűek. Azok az anyagok, amelyek molekuláiban az atomokat kovalens kötéssel kapcsolják össze, lehetnek molekuláris és atomi kristályrácsok. Atomkristályrácsok: C (gyémánt, grafit), Si, Ge, B, SiO2, SiC (karborundum), BN, Fe3 C, TaC, vörös és fekete foszfor. Ebbe a csoportba tartoznak az anyagok, általában szilárd és tűzálló anyagok.
Válasz: 3
Forrás: Egységes államvizsga kémiából 2013.06.10. Fő hullám. Távol-Kelet. 1.opció.
Ionos kristályrácsa van
2) szén-monoxid (II)
4) magnézium-bromid
Megoldás.
Az ionos és fémes kötésekkel rendelkező anyagok nem molekuláris szerkezetűek. Azok az anyagok, amelyek molekuláiban az atomokat kovalens kötéssel kapcsolják össze, lehetnek molekuláris és atomi kristályrácsok. Atomkristályrácsok: C (gyémánt, grafit), Si, Ge, B, SiO2, CaC2, SiC (karborundum), BN, Fe3 C, TaC, vörös és fekete foszfor. Ebbe a csoportba tartoznak az anyagok, általában szilárd és tűzálló anyagok.
A molekuláris kristályrácsos anyagok forráspontja alacsonyabb, mint az összes többi anyag. A képlet segítségével meg kell határozni az anyagban lévő kötés típusát, majd meg kell határozni a kristályrács típusát.
A magnézium-bromidnak ionos kristályrácsa van.
Válasz: 4
Forrás: Egységes államvizsga kémiából 2013.06.10. Fő hullám. Távol-Kelet. 2. lehetőség.
A nátrium-szulfátnak kristályrácsa van
1) fém
3) molekuláris
4) atomi
Megoldás.
A molekuláris kristályrácsos anyagok forráspontja alacsonyabb, mint az összes többi anyag. A képlet segítségével meg kell határozni az anyagban lévő kötés típusát, majd meg kell határozni a kristályrács típusát.
A nátrium-szulfát egy só, amelynek ionos kristályrácsa van.
Válasz: 2
Forrás: Egységes államvizsga kémiából 2013.06.10. Fő hullám. Távol-Kelet. 3. lehetőség.
A két anyag mindegyike nem molekuláris szerkezettel rendelkezik:
1) nitrogén és gyémánt
2) kálium és réz
3) víz és nátrium-hidroxid
4) klór és bróm
Megoldás.
Az ionos és fémes kötésekkel rendelkező anyagok nem molekuláris szerkezetűek. Azok az anyagok, amelyek molekuláiban az atomokat kovalens kötéssel kapcsolják össze, lehetnek molekuláris és atomi kristályrácsok. Atomkristályrácsok: C (gyémánt, grafit), Si, Ge, B, SiO2, SiC (karborundum), BN, vörös és fekete foszfor. Ebbe a csoportba tartoznak az anyagok, általában szilárd és tűzálló anyagok.
A molekuláris kristályrácsos anyagok forráspontja alacsonyabb, mint az összes többi anyag. A képlet segítségével meg kell határozni az anyagban lévő kötés típusát, majd meg kell határozni a kristályrács típusát.
A felsorolt anyagok közül csak a gyémánt, a kálium, a réz és a nátrium-hidroxid nem molekuláris szerkezetű.
Válasz: 2
Forrás: Egységes államvizsga kémiából 2013.06.10. Fő hullám. Távol-Kelet. 4. lehetőség.
Egy ionos kristályrácsos anyag az
3) ecetsav
4) nátrium-szulfát
Megoldás.
Az ionos és fémes kötésekkel rendelkező anyagok nem molekuláris szerkezetűek. Azok az anyagok, amelyek molekuláiban az atomokat kovalens kötéssel kapcsolják össze, lehetnek molekuláris és atomi kristályrácsok. Atomkristályrácsok: C (gyémánt, grafit), Si, Ge, B, SiO2, CaC2, SiC (karborundum), BN, Fe3 C, TaC, vörös és fekete foszfor. Ebbe a csoportba tartoznak az anyagok, általában szilárd és tűzálló anyagok.
A molekuláris kristályrácsos anyagok forráspontja alacsonyabb, mint az összes többi anyag. A képlet segítségével meg kell határozni az anyagban lévő kötés típusát, majd meg kell határozni a kristályrács típusát.
A nátrium-szulfátnak ionos kristályrácsa van.
Válasz: 4
Forrás: Egységes államvizsga kémiából 2013.06.10. Fő hullám. Szibéria. 1.opció.
A fémkristályrács jellemző
2) fehér foszfor
3) alumínium-oxid
4) kalcium
Megoldás.
A fémes kristályrács a fémekre, például a kalciumra jellemző.
Válasz: 4
Forrás: Egységes államvizsga kémiából 2013.06.10. Fő hullám. Urál. 1.opció.
Maxim Avramcsuk 22.04.2015 16:53
A higany kivételével minden fémnek van fémes kristályrácsa. Meg tudná mondani, milyen kristályrácsa van a higanynak és az amalgámnak?
Alekszandr Ivanov
A szilárd halmazállapotú higanynak is van fémes kristályrácsa.
2) kalcium-oxid
4) alumínium
Megoldás.
Az ionos és fémes kötésekkel rendelkező anyagok nem molekuláris szerkezetűek. Azok az anyagok, amelyek molekuláiban az atomokat kovalens kötéssel kapcsolják össze, lehetnek molekuláris és atomi kristályrácsok. Atomkristályrácsok: C (gyémánt, grafit), Si, Ge, B, SiO2, CaC2, SiC (karborundum), BN, Fe3 C, TaC, vörös és fekete foszfor. Ebbe a csoportba tartoznak az anyagok, általában szilárd és tűzálló anyagok.
A molekuláris kristályrácsos anyagok forráspontja alacsonyabb, mint az összes többi anyag. A képlet segítségével meg kell határozni az anyagban lévő kötés típusát, majd meg kell határozni a kristályrács típusát.
A kalcium-oxidnak ionos kristályrácsa van.
Válasz: 2
Forrás: Egységes államvizsga kémiából 2013.06.10. Fő hullám. Szibéria. 2. lehetőség.
Szilárd állapotban molekuláris kristályrácsa van
1) nátrium-jodid
2) kén-oxid (IV)
3) nátrium-oxid
4) vas(III)-klorid
Megoldás.
Az ionos és fémes kötésekkel rendelkező anyagok nem molekuláris szerkezetűek. Azok az anyagok, amelyek molekuláiban az atomokat kovalens kötéssel kapcsolják össze, lehetnek molekuláris és atomi kristályrácsok. Atomkristályrácsok: C (gyémánt, grafit), Si, Ge, B, SiO2, CaC2, SiC (karborundum), BN, Fe3 C, TaC, vörös és fekete foszfor. Ebbe a csoportba tartoznak az anyagok, általában szilárd és tűzálló anyagok.
A molekuláris kristályrácsos anyagok forráspontja alacsonyabb, mint az összes többi anyag. A képlet segítségével meg kell határozni az anyagban lévő kötés típusát, majd meg kell határozni a kristályrács típusát.
Az adott anyagok közül a kén(IV)-oxid kivételével mindegyiknek van ionos kristályrácsa, míg ennek molekularácsa van.
Válasz: 2
Forrás: Egységes államvizsga kémiából 2013.06.10. Fő hullám. Szibéria. 4. lehetőség.
Ionos kristályrácsa van
3) nátrium-hidrid
4) nitrogén-monoxid (II)
Megoldás.
Az ionos és fémes kötésekkel rendelkező anyagok nem molekuláris szerkezetűek. Azok az anyagok, amelyek molekuláiban az atomokat kovalens kötéssel kapcsolják össze, lehetnek molekuláris és atomi kristályrácsok. Atomkristályrácsok: C (gyémánt, grafit), Si, Ge, B, SiO2, CaC2, SiC (karborundum), BN, Fe3 C, TaC, vörös és fekete foszfor. Ebbe a csoportba tartoznak az anyagok, általában szilárd és tűzálló anyagok.
A molekuláris kristályrácsos anyagok forráspontja alacsonyabb, mint az összes többi anyag. A képlet segítségével meg kell határozni az anyagban lévő kötés típusát, majd meg kell határozni a kristályrács típusát.
A nátrium-hidridnek ionos kristályrácsa van.
Válasz: 3
Forrás: Egységes államvizsga kémiából 2013.06.10. Fő hullám. Urál. 5. lehetőség.
A molekuláris kristályrácsos anyagokra jellemző tulajdonság az
1) tűzállóság
2) alacsony forráspont
3) magas olvadáspont
4) elektromos vezetőképesség
Megoldás.
A molekuláris kristályrácsos anyagok forráspontja alacsonyabb, mint az összes többi anyag. Válasz: 2
Válasz: 2
Forrás: Egységes államvizsga kémiából 2013.06.10. Fő hullám. Központ. 1.opció.
A molekuláris kristályrácsos anyagokra jellemző tulajdonság az
1) tűzállóság
2) magas forráspont
3) alacsony olvadáspont
4) elektromos vezetőképesség
Megoldás.
A molekuláris kristályrácsos anyagok olvadáspontja és forráspontja alacsonyabb, mint az összes többi anyagnak.
Válasz: 3
Forrás: Egységes államvizsga kémiából 2013.06.10. Fő hullám. Központ. 2. lehetőség.
A molekulaszerkezet rendelkezik
1) hidrogén-klorid
2) kálium-szulfid
3) bárium-oxid
4) kalcium-oxid
Megoldás.
Az ionos és fémes kötésekkel rendelkező anyagok nem molekuláris szerkezetűek. Azok az anyagok, amelyek molekuláiban az atomokat kovalens kötéssel kapcsolják össze, lehetnek molekuláris és atomi kristályrácsok. Atomkristályrácsok: C (gyémánt, grafit), Si, Ge, B, SiO2, CaC2, SiC (karborundum), BN, Fe3 C, TaC, vörös és fekete foszfor. Ebbe a csoportba tartoznak az anyagok, általában szilárd és tűzálló anyagok.
A molekuláris kristályrácsos anyagok forráspontja alacsonyabb, mint az összes többi anyag. A képlet segítségével meg kell határozni az anyagban lévő kötés típusát, majd meg kell határozni a kristályrács típusát.
A fenti anyagok közül a hidrogén-klorid kivételével mindegyiknek van ionos kristályrácsa.
Válasz: 1
Forrás: Egységes államvizsga kémiából 2013.06.10. Fő hullám. Központ. 5. lehetőség.
A molekulaszerkezet rendelkezik
1) szilícium(IV)-oxid
2) bárium-nitrát
3) nátrium-klorid
4) szén-monoxid (II)
Megoldás.
Az ionos és fémes kötésekkel rendelkező anyagok nem molekuláris szerkezetűek. Azok az anyagok, amelyek molekuláiban az atomokat kovalens kötéssel kapcsolják össze, lehetnek molekuláris és atomi kristályrácsok. Atomkristályrácsok: C (gyémánt, grafit), Si, Ge, B, SiO2, CaC2, SiC (karborundum), BN, Fe3 C, TaC, vörös és fekete foszfor. Ebbe a csoportba tartoznak az anyagok, általában szilárd és tűzálló anyagok.
A molekuláris kristályrácsos anyagok forráspontja alacsonyabb, mint az összes többi anyag. A képlet segítségével meg kell határozni az anyagban lévő kötés típusát, majd meg kell határozni a kristályrács típusát.
A felsorolt anyagok közül a szén-monoxid molekulaszerkezettel rendelkezik.
Válasz: 4
Forrás: A 2014-es kémia egységes államvizsga bemutató verziója.
A molekulaszerkezetű anyag az
1) ammónium-klorid
2) cézium-klorid
3) vas(III)-klorid
4) hidrogén-klorid
Megoldás.
Egy anyag szerkezetét értjük, mely molekulák, ionok és atomok részecskéiből épül fel a kristályrács. Az ionos és fémes kötésekkel rendelkező anyagok nem molekuláris szerkezetűek. Azok az anyagok, amelyek molekuláiban az atomokat kovalens kötéssel kapcsolják össze, lehetnek molekuláris és atomi kristályrácsok. Atomkristályrácsok: C (gyémánt, grafit), Si, Ge, B, SiO2, SiC (karborundum), BN, Fe3C, TaC, vörös és fekete foszfor. Ebbe a csoportba tartoznak az anyagok, általában szilárd és tűzálló anyagok.
A molekuláris kristályrácsos anyagok forráspontja alacsonyabb, mint az összes többi anyag. A képlet segítségével meg kell határozni az anyagban lévő kötés típusát, majd meg kell határozni a kristályrács típusát.
1) ammónium-klorid - ionos szerkezet
2) cézium-klorid - ionos szerkezet
3) vas(III)-klorid - ionos szerkezet
4) hidrogén-klorid - molekulaszerkezet
Válasz: 4
Melyik klórvegyületnek a legmagasabb az olvadáspontja?
| 1) | 2) | 3) | 4) |
Válasz: 3
Melyik oxigénvegyületnek a legmagasabb az olvadáspontja?
Válasz: 3
Alekszandr Ivanov
Nem. Ez egy atomi kristályrács
Igor Srago 22.05.2016 14:37
Mivel az Egységes Állami Vizsga azt tanítja, hogy a fém és a nemfém atomok közötti kötés ionos, az alumínium-oxidnak ionos kristályt kell alkotnia. És az ionos szerkezetű anyagok (például az atomosok) olvadáspontja is magasabb, mint a molekuláris anyagoké.
Anton Golyshev
Jobb egyszerűen megtanulni az atomi kristályrácsos anyagokat.
Fém kristályrácsos anyagokra nem jellemző
1) törékenység
2) plaszticitás
3) nagy elektromos vezetőképesség
4) magas hővezető képesség
Megoldás.
A fémekre jellemző a plaszticitás, a nagy elektromos és hővezető képesség, de a törékenység nem jellemző rájuk.
Válasz: 1
Forrás: Egységes Államvizsga 2015.05.05. Korai hullám.
Megoldás.
Azok az anyagok, amelyek molekuláiban az atomokat kovalens kötéssel kapcsolják össze, lehetnek molekuláris és atomi kristályrácsok. Atomkristályrácsok: C (gyémánt, grafit), Si, Ge, B, SiO2, SiC (karborundum), BN, Fe3C, TaC, vörös és fekete foszfor. Ebbe a csoportba tartoznak az anyagok, általában szilárd és tűzálló anyagok.
Válasz: 1
Molekuláris kristályrácsa van
Megoldás.
Az ionos (BaSO 4) és fémes kötésekkel rendelkező anyagok nem molekuláris szerkezetűek.
Azok az anyagok, amelyek atomjait kovalens kötés köti össze, lehetnek molekuláris és atomi kristályrácsok.
Atomkristályrácsok: C (gyémánt, grafit), Si, Ge, B, SiO 2, SiC (karborundum), B 2 O 3, Al 2 O 3.
Normál körülmények között gáz halmazállapotú (O 2, H 2, NH 3, H 2 S, CO 2), valamint folyékony (H 2 O, H 2 SO 4) és szilárd, de olvadó (S, glükóz) anyagok, molekuláris szerkezettel rendelkeznek
Ezért a szén-dioxidnak molekuláris kristályrácsa van.
Válasz: 2
Atom kristályrácsa van
1) ammónium-klorid
2) cézium-oxid
3) szilícium(IV)-oxid
4) kristályos kén
Megoldás.
Az ionos és fémes kötésekkel rendelkező anyagok nem molekuláris szerkezetűek.
Azok az anyagok, amelyek molekuláiban az atomokat kovalens kötéssel kapcsolják össze, lehetnek molekuláris és atomi kristályrácsok. Atomkristályrácsok: C (gyémánt, grafit), Si, Ge, B, SiO2, SiC (karborundum), BN, Fe3C, TaC, vörös és fekete foszfor. A többi molekuláris kristályrácsos anyagokra vonatkozik.
Ezért a szilícium(IV)-oxidnak atomos kristályrácsa van.
Válasz: 3
Szilárd, törékeny, magas olvadáspontú anyag, amelynek oldata elektromos áramot vezet, kristályrácsos.
2) fém
3) atomi
4) molekuláris
Megoldás.
Az ilyen tulajdonságok az ionos kristályrácsos anyagokra jellemzőek.
Válasz: 1
Melyik szilíciumvegyületnek van molekuláris kristályrácsa szilárd állapotban?
| 1) | 2) | 3) | 4) |
2. lehetőség
A rész:
A 1. Egy olyan elempár, amelyek között ionos kémiai kötés jön létre:
a) szén és kén, b) hidrogén és nitrogén, c) kálium és oxigén, d) szilícium és hidrogén.
A 2.Kovalens kötéssel rendelkező anyag képlete:
a) NaCl, b) HCl, c) BaO, d) Ca 3 N 2.
A 3.A legkevésbé poláris kötés:
a) C – H, b) C – Cl, c) C – F, d) C – Br.
A 4. Az az állítás, hogy δ kötés, ellentétben π-vel, igaz:
a) kevésbé erős, b) akkor keletkezik, amikor az atompályák oldalirányban átfedik egymást,
c) nem kovalens, d) atompályák tengelyirányú átfedésével jön létre.
A 5.Olyan anyag, amelynek molekulájában nincs π kötés:
a) etilén, b) benzol, c) ammónia, d) nitrogén.
A 6. A legerősebb molekula:
a) H 2, b) N 2, c) F 2, d) O 2.
A 7. A CO 3 2- ionban a szénatom sp 2 - hibrid állapotban van, így az ion alakja:
a) lineáris, b) tetraéder, c) háromszög, d) oktaéder.
A 8. Egy szénatom oxidációs száma -3 és vegyértéke 4, ha a következő képlettel kombinálják:
a) CO 2, b) C 2 H 6, c) CH 3 Cl, d) CaC 2.
A 9. Az atomi kristályrács a következőket tartalmazza:
a) szóda, b) víz, c) gyémánt, d) paraffin.
A 10. Olyan anyag, amelynek molekulái között hidrogénkötés van:
a) etán, b) nátrium-fluorid, c) szén-monoxid (4), d) etanol.
A 11. Válasszon ki egy elemcsoportot növekvő elektronegativitás szerint:
a) Cl, Si, N, O, b) Si, P, N, F, c) F, Cl, O, Si, d) O, N, F, Cl.
A 12. Az atomok között kovalens kötés van, amely donor-akceptor mechanizmussal jön létre egy anyagban, amelynek képlete:
13.
A 14.A hidrogénkötések kialakulása a következőkkel magyarázható:
a) az ecetsav oldhatósága vízben, b) savas tulajdonságok etanol,
c) sok fém magas olvadáspontja, d) a metán vízben való oldhatatlansága.
A 15.Poláris kovalens kötéssel rendelkező anyag képlete:
a) Cl 2, b) KCl, c) NH 3, d) O 2.
B rész:
B 1. A javasoltak közül válasszon olyan anyagot, amelynek molekulája π kötéseket tartalmaz: H 2, CH 4, Br 2, N 2, H 2 S, CH 3 OH, NH 3. Írja be ennek az anyagnak a nevét!
B 2. Az elektronpályák kölcsönhatási folyamatát, amely alakjuk és energiájuk igazodásához vezet, ......
B 3. Mi a neve a kolloid részecskék megnagyobbodásának és kolloid oldatból való kiválásának jelenségének?
B 4. Mondjon példát olyan anyagra, amelynek molekulája három δ – és egy π – kötést tartalmaz! Nevezze meg az anyagot névelőben!
B 5. Az alábbi anyagok közül melyikben a legpolárisabb a kötés: hidrogén-klorid, fluor, víz, ammónia, hidrogén-szulfid. Írja le a kiválasztott anyagot egy képlettel.
C rész:
1-tőlÍrja fel a C 4 H 8 összetételű összes izomer anyag szerkezeti képletét! Nevezze meg az egyes anyagokat!
C 2.Állítsuk össze az anyagok szerkezeti képleteit: CHF 3, C 2 H 2 Br 2, O 2.
Készítsen grafikus képleteket: Mg 3 N 2, Na 2 SO 4, KHCO 3.
C 3.
Mg 3 N 2, Cl 2, ZnSO 4, KHS, CH 3 Cl, FeOHCl 2, BrO 2, AsO 4 3-, NH 4 +
Teszt 2. sz. „AZ ANYAG SZERKEZETE”.
3. lehetőség
A rész:
A 1. Kémiai kötések olyan anyagokban, amelyek képlete CH 4, illetve CaCl 2:
a) ionos és kovalens poláris, b) kovalens poláris és ionos,
c) kovalens nempoláris és ionos, d) kovalens poláris és fémes.
A 2.A kötés polaritása nagyobb az alábbi képlettel rendelkező anyagban:
a) Br 2, b) LiBr, c) HBr, d) KBr
A 3.A kötés ionos természete a Li 2 O - Na 2 O - K 2 O - Rb 2 O vegyületsorozatban:
a) növekszik, b) csökken, c) nem változik, d) először csökken, majd növekszik.
A 4. Az atomok között kovalens kötés van, amely donor-akceptor mechanizmussal jön létre egy anyagban, amelynek képlete:
a) Al(OH) 3, b) [CH 3 NH 3 ]Cl, c) C 2 H 5 OH, d) C 6 H 12 O 6.
A 5.Néhány képlet olyan anyagokhoz, amelyek molekulái csak δ kötéseket tartalmaznak:
a) CH 4 és O 2, b) C 2 H 5 OH és H 2 O, c) N 2 és CO 2, d) HBr és C 2 H 4.
A 6. Ezek közül a legerősebb kapcsolat:
a) C - Cl, b) C - F, c) C - Br, d) C - I.
A 7. Vegyületek képleteinek csoportja, amelyekben hasonló kötési irányok vannak az sp 3 - elektronikus pályák hibridizációja miatt:
a) CH 4, C 2 H 4, C 2 H 2, b) NH 3, CH 4, H 2 O, c) H 2 O, C 2 H 6, C 6 H 6, d) C 3 H 8, BCl 3, BeCl 2.
A 8. A metanol molekulában lévő szénatom vegyértéke és oxidációs állapota megegyezik:
a) 4 és +4, b) 4 és -2, c) 3 és +2, d) 4 és -3.
A 9. Az ionos kristályrácsos anyagokat a következők jellemzik:
a) rossz oldhatóság vízben, b) magas forráspont, c) olvadékonyság, d) illékonyság.
A 10. A molekulák közötti hidrogénkötés kialakulása a következőkhöz vezet:
a) csökkenti az anyagok forráspontját, b) csökkenti az anyagok vízben való oldhatóságát,
c) az anyagok forráspontjának növelésére, d) az anyagok illékonyságának növekedésére.
A 11. Egy ionos kötéssel rendelkező anyag képlete:
a) NH 3, b) C 2 H 4, c) KH, d) CCl 4.
A 12. Csak δ – kötés van jelen a molekulában:
a) nitrogén, b) etanol, c) etilén, d) szén-monoxid (4).
13. A molekulaszerkezetben van egy anyag, amelynek képlete:
a) CH 4, b) NaOH, c) SiO 2, d) Al.
A 14.Hidrogénkötés jön létre a következők között:
a) vízmolekulák, b) hidrogénmolekulák,
c) szénhidrogén molekulák, d) fématomok és hidrogénatomok.
A 15.Ha erőteljesen felrázza a növényi olaj és víz keverékét, akkor a következőket kapja:
a) szuszpenzió, b) emulzió, c) hab, d) aeroszol.
B rész:
B 1. A bróm atomok közötti közös elektronpárok száma egy Br 2 molekulában…
B 2. Milyen kötések alkotják a hármas kötést az N 2 molekulában (válaszát nevező esetben adja meg).
B 3. A fémkristályrács csomópontjainál………..
B 4. Mondjon példát olyan anyagra, amelynek molekulája öt δ - és két π - kötést tartalmaz! Nevezze meg az anyagot névelőben!
B 5. Maximum hány π kötés jöhet létre egy molekulában két atom között? (a választ számként ábrázolja)
C rész:
1-tőlÍrja fel az összes C 5 H 10 O összetételű izomer anyag szerkezeti képletét. Nevezze meg az egyes anyagokat!
C 2.Állítsd össze az anyagok szerkezeti képleteit: CHCl 3, C 2 H 2 Cl 2, F 2.
Készítsen grafikus képleteket: AlN, CaSO 4, LiHCO 3.
C 3. Határozza meg az oxidációs állapotot kémiai vegyületekés ionok:
HNO 3, HClO 4, K 2 SO 3, KMnO 4, CH 3 F, MgOHCl 2, ClO 3 -, CrO 4 2-, NH 4 +
Kapcsolódó információ.
