धातु बंधन की प्रकृति। धातु क्रिस्टल की संरचना।

1. साथ। 71-73; 2. साथ। 143-147; 4. साथ। 90-93; 8. साथ। 138-144; 3. साथ। 130-132।

आयनिक रासायनिक बंधन उस बंधन को कहा जाता है जो उनके इलेक्ट्रोस्टैटिक इंटरैक्शन के परिणामस्वरूप धनायनों और आयनों के बीच बनता है।एक आयनिक बंधन को बहुत अलग इलेक्ट्रोनगेटिविटी मूल्यों वाले परमाणुओं द्वारा गठित ध्रुवीय सहसंयोजक बंधन के सीमित मामले के रूप में देखा जा सकता है।

जब एक आयनिक बंधन बनता है, तो इलेक्ट्रॉनों की सामान्य जोड़ी का एक अधिक विद्युतीय परमाणु में एक महत्वपूर्ण बदलाव होता है, जो इस प्रकार एक नकारात्मक चार्ज प्राप्त करता है और एक आयन में बदल जाता है। एक अन्य परमाणु, अपना इलेक्ट्रॉन खोकर, एक धनायन बनाता है। एक आयनिक बंधन केवल ऐसे तत्वों के परमाणु कणों के बीच बनता है जो उनकी इलेक्ट्रोनगेटिविटी (Δχ 1.9) में बहुत भिन्न होते हैं।

आयनिक बंधन की विशेषता है गैर-दिशात्मकताअंतरिक्ष में और लोभ. आयनों के विद्युत आवेश उनके आकर्षण और प्रतिकर्षण को निर्धारित करते हैं और यौगिक के स्टोइकोमेट्रिक संरचना को निर्धारित करते हैं।

सामान्य तौर पर, एक आयनिक यौगिक विपरीत आवेशों वाले आयनों का एक विशाल संघ होता है। इसलिए, आयनिक यौगिकों के रासायनिक सूत्र ऐसे संघों को बनाने वाले परमाणु कणों की संख्या के बीच केवल सबसे सरल अनुपात को दर्शाते हैं।

धातु कनेक्शन -मेंपरस्पर क्रिया जो क्रिस्टल में धातुओं के परमाणु कणों को धारण करती है।

एक धातु बंधन की प्रकृति एक सहसंयोजक बंधन के समान होती है: दोनों प्रकार के बंधन वैलेंस इलेक्ट्रॉनों के समाजीकरण पर आधारित होते हैं। हालांकि, एक सहसंयोजक बंधन के मामले में, केवल दो पड़ोसी परमाणुओं के वैलेंस इलेक्ट्रॉनों को साझा किया जाता है, जबकि एक धातु बंधन के निर्माण में, सभी परमाणु एक ही बार में इन इलेक्ट्रॉनों के बंटवारे में भाग लेते हैं। धातुओं की कम आयनीकरण ऊर्जा वैलेंस इलेक्ट्रॉनों को परमाणुओं से अलग करना और क्रिस्टल की पूरी मात्रा में स्थानांतरित करना आसान बनाती है। इलेक्ट्रॉनों की मुक्त गति के कारण, धातुओं में उच्च विद्युत और तापीय चालकता होती है।

इस प्रकार, इलेक्ट्रॉनों की अपेक्षाकृत कम संख्या धातु के क्रिस्टल में सभी परमाणुओं के बंधन को सुनिश्चित करती है। एक सहसंयोजक बंधन के विपरीत इस प्रकार का एक बंधन है गैर स्थानीयऔर गैर दिशात्मक.

7. इंटरमॉलिक्युलर इंटरैक्शन . अणुओं का अभिविन्यास, प्रेरण और फैलाव अंतःक्रिया। द्विध्रुवीय क्षण, ध्रुवीकरण और अणुओं के आकार के मूल्य पर अंतर-आणविक संपर्क की ऊर्जा की निर्भरता। इंटरमॉलिक्युलर इंटरैक्शन की ऊर्जा और पदार्थों की कुल स्थिति। समूह IV-VII के पी-तत्वों के सरल पदार्थों और आणविक यौगिकों के क्वथनांक और गलनांक में परिवर्तन की प्रकृति।

1. साथ। 73-75; 2. साथ। 149-151; 4. साथ। 93-95; 8. साथ। 144-146; 11. साथ। 139-140।

यद्यपि अणु समग्र रूप से विद्युत रूप से तटस्थ होते हैं, उनके बीच अंतःक्रियात्मक अंतःक्रियाएं होती हैं।

एकल अणुओं के बीच कार्य करने वाले और पहले एक आणविक तरल, और फिर आणविक क्रिस्टल के निर्माण के लिए नेतृत्व करने वाले संयोजक बल कहलाते हैंअंतर आणविक बल , या वैन डेर वाल्स फोर्सेज .

एक रासायनिक बंधन की तरह, अंतःक्रियात्मक बातचीत में होता है इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रकृति, लेकिन, बाद वाले के विपरीत, बहुत कमजोर है; बहुत अधिक दूरी पर स्वयं को प्रकट करता है और इसकी अनुपस्थिति की विशेषता है तृप्ति

इंटरमॉलिक्युलर इंटरैक्शन तीन प्रकार के होते हैं। पहला प्रकार है ओरिएंटेशनलइंटरैक्शनध्रुवीय अणु। निकट आने पर, ध्रुवीय अणु द्विध्रुवों के सिरों पर आवेशों के संकेतों के अनुसार स्वयं को एक दूसरे के सापेक्ष उन्मुख करते हैं। अणु जितने अधिक ध्रुवीय होंगे, अभिविन्यास संपर्क उतना ही मजबूत होगा। इसकी ऊर्जा मुख्य रूप से अणुओं के द्विध्रुव (अर्थात, उनकी ध्रुवता) के विद्युत क्षणों के परिमाण से निर्धारित होती है।

आगमनात्मक बातचीत – यह ध्रुवीय और गैर-ध्रुवीय अणुओं के बीच एक इलेक्ट्रोस्टैटिक इंटरैक्शन है.

एक गैर-ध्रुवीय अणु में, एक ध्रुवीय अणु के विद्युत क्षेत्र के प्रभाव में, एक "प्रेरित" (प्रेरित) द्विध्रुवीय उत्पन्न होता है, जो ध्रुवीय अणु के निरंतर द्विध्रुव की ओर आकर्षित होता है। आगमनात्मक अंतःक्रिया की ऊर्जा ध्रुवीय अणु के द्विध्रुव के विद्युत क्षण और गैर-ध्रुवीय अणु के ध्रुवीकरण से निर्धारित होती है।

फैलाव बातचीत तथाकथित के आपसी आकर्षण के परिणामस्वरूप उत्पन्न होता है तात्कालिक द्विध्रुव. इस प्रकार के द्विध्रुव किसी भी समय गैर-ध्रुवीय अणुओं में उत्पन्न होते हैं, जो उनके स्वतंत्र कंपन के कारण इलेक्ट्रॉन बादल और नाभिक के गुरुत्वाकर्षण के विद्युत केंद्रों के बीच बेमेल होने के कारण होते हैं।

इंटरमॉलिक्युलर इंटरैक्शन की कुल ऊर्जा में व्यक्तिगत घटकों के योगदान का सापेक्ष मूल्य अणु की दो मुख्य इलेक्ट्रोस्टैटिक विशेषताओं पर निर्भर करता है - इसकी ध्रुवता और ध्रुवीकरण, जो बदले में, अणु के आकार और संरचना द्वारा निर्धारित होते हैं।

8. हाइड्रोजन बंध . हाइड्रोजन बांड के गठन और प्रकृति का तंत्र। रासायनिक बंधन ऊर्जा और अंतर-आणविक अंतःक्रियात्मक ऊर्जा के साथ हाइड्रोजन बांड ऊर्जा की तुलना। इंटरमॉलिक्युलर और इंट्रामोल्युलर हाइड्रोजन बॉन्ड। समूह IV-VII के p-तत्वों के हाइड्राइडों के गलनांक और क्वथनांक में परिवर्तन की प्रकृति। प्राकृतिक वस्तुओं के लिए हाइड्रोजन बांड का महत्व। पानी के विषम गुण।

1. साथ। 75-77; 2. साथ। 147-149; 4. साथ। 95-96; 11. साथ। 140-143।

इंटरमॉलिक्युलर इंटरैक्शन की किस्मों में से एक है हाइड्रोजन बंध . यह एक अणु के धनात्मक ध्रुवीकृत हाइड्रोजन परमाणु और दूसरे अणु के ऋणात्मक ध्रुवीकृत X परमाणु के बीच किया जाता है:

- ─Н + - + ,

जहां एक्स सबसे अधिक विद्युतीय तत्वों में से एक का परमाणु है - एफ, ओ या एन, और प्रतीक हाइड्रोजन बंधन के लिए एक प्रतीक है।

हाइड्रोजन बांड का निर्माण मुख्य रूप से इस तथ्य के कारण होता है कि हाइड्रोजन परमाणु में केवल एक इलेक्ट्रॉन होता है, जो X परमाणु के साथ एक ध्रुवीय सहसंयोजक बंधन बनने पर उसकी ओर स्थानांतरित हो जाता है। हाइड्रोजन परमाणु पर एक उच्च धनात्मक आवेश उत्पन्न होता है, जो हाइड्रोजन परमाणु में आंतरिक इलेक्ट्रॉन परतों की अनुपस्थिति के साथ मिलकर, एक अन्य परमाणु को सहसंयोजक बंधों की लंबाई के करीब की दूरी तक पहुंचने की अनुमति देता है।

इस प्रकार, द्विध्रुवों की परस्पर क्रिया के परिणामस्वरूप हाइड्रोजन बंध बनता है। हालांकि, सामान्य द्विध्रुवीय-द्विध्रुवीय अंतःक्रिया के विपरीत, हाइड्रोजन बंधन का तंत्र भी दाता-स्वीकर्ता बातचीत के कारण होता है, जहां एक अणु का एक्स परमाणु इलेक्ट्रॉन जोड़ी दाता होता है, और दूसरे का हाइड्रोजन परमाणु स्वीकर्ता होता है।

हाइड्रोजन बांड में दिशात्मकता और संतृप्ति के गुण होते हैं। हाइड्रोजन बांड की उपस्थिति पदार्थों के भौतिक गुणों को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित करती है। उदाहरण के लिए, एचएफ, एच 2 ओ और एनएच 3 के गलनांक और क्वथनांक समान समूहों के अन्य तत्वों के हाइड्राइड की तुलना में अधिक होते हैं। विषम व्यवहार का कारण हाइड्रोजन बांड की उपस्थिति है, जिसके टूटने के लिए अतिरिक्त ऊर्जा की आवश्यकता होती है।

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पाठ मकसद:

• आयनिक बंध के उदाहरण का उपयोग करके रासायनिक बंधों की अवधारणा बनाना। एक ध्रुवीय के चरम मामले के रूप में एक आयनिक बंधन के गठन की समझ प्राप्त करने के लिए।
• पाठ के दौरान, निम्नलिखित बुनियादी अवधारणाओं को आत्मसात करना सुनिश्चित करें: आयन (धनायन, आयन), आयनिक बंधन।
• नई सामग्री का अध्ययन करते समय समस्या की स्थिति बनाकर छात्रों की मानसिक गतिविधि का विकास करना।

कार्य:

• रासायनिक बंधों के प्रकारों को पहचानना सीखें;
• परमाणु की संरचना को दोहराएं;
• आयनिक रासायनिक बंधन के गठन के तंत्र की जांच करने के लिए;
• आयनिक यौगिकों के गठन योजनाओं और इलेक्ट्रॉनिक सूत्रों को आकर्षित करना सिखाएं, इलेक्ट्रॉनों के संक्रमण के पदनाम के साथ प्रतिक्रिया समीकरण।

उपकरणकीवर्ड: कंप्यूटर, प्रोजेक्टर, मल्टीमीडिया संसाधन, रासायनिक तत्वों की आवधिक प्रणाली डी.आई. मेंडेलीव, तालिका "आयनिक बंधन"।

पाठ प्रकार:नए ज्ञान का गठन।

सबक का प्रकार:मल्टीमीडिया पाठ।

एक्सएक सबक

मैं।आयोजन का समय.

द्वितीय . होमवर्क की जाँच करना.

शिक्षक: परमाणु स्थिर इलेक्ट्रॉनिक विन्यास कैसे ग्रहण कर सकते हैं? सहसंयोजक बंधन बनाने के तरीके क्या हैं?

विद्यार्थी: ध्रुवीय और गैर-ध्रुवीय सहसंयोजक बंधन विनिमय तंत्र द्वारा बनते हैं। विनिमय तंत्र में ऐसे मामले शामिल होते हैं जब प्रत्येक परमाणु से एक इलेक्ट्रॉन युग्म के निर्माण में एक इलेक्ट्रॉन शामिल होता है। उदाहरण के लिए, हाइड्रोजन: (स्लाइड 2)

बंधन अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों के मिलन के कारण एक सामान्य इलेक्ट्रॉन युग्म के बनने के कारण उत्पन्न होता है। प्रत्येक परमाणु में एक s-इलेक्ट्रॉन होता है। H परमाणु समतुल्य हैं और युग्म समान रूप से दोनों परमाणुओं के हैं। इसलिए, एफ 2 अणु के निर्माण के दौरान सामान्य इलेक्ट्रॉन जोड़े (अतिव्यापी पी-इलेक्ट्रॉन बादल) का निर्माण होता है। (स्लाइड 3)

एच प्रविष्टि · इसका मतलब है कि हाइड्रोजन परमाणु में बाहरी इलेक्ट्रॉन परत पर 1 इलेक्ट्रॉन होता है। रिकॉर्ड से पता चलता है कि फ्लोरीन परमाणु की बाहरी इलेक्ट्रॉन परत पर 7 इलेक्ट्रॉन होते हैं।

एन 2 अणु के निर्माण के दौरान। 3 सामान्य इलेक्ट्रॉन जोड़े बनते हैं। पी-ऑर्बिटल्स ओवरलैप करते हैं। (स्लाइड 4)

बंधन को गैर-ध्रुवीय कहा जाता है।

शिक्षक: अब हमने उन मामलों पर विचार किया है जब एक साधारण पदार्थ के अणु बनते हैं। लेकिन हमारे चारों ओर कई पदार्थ हैं, एक जटिल संरचना। चलो एक हाइड्रोजन फ्लोराइड अणु लेते हैं। इस मामले में एक कनेक्शन का गठन कैसे होता है?

विद्यार्थी: जब एक हाइड्रोजन फ्लोराइड अणु बनता है, तो हाइड्रोजन के s-इलेक्ट्रॉन का कक्षक और फ्लोरीन के p-इलेक्ट्रॉन का कक्षक H-F ओवरलैप होता है। (स्लाइड 5)

बॉन्डिंग इलेक्ट्रॉन जोड़ी को फ्लोरीन परमाणु में स्थानांतरित कर दिया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप गठन होता है द्विध्रुवीय. संबंध ध्रुवीय कहा जाता है.

III. ज्ञान अद्यतन.

शिक्षक: एक रासायनिक बंधन, कनेक्टिंग परमाणुओं के बाहरी इलेक्ट्रॉन कोशों के साथ होने वाले परिवर्तनों के परिणामस्वरूप उत्पन्न होता है। यह संभव है क्योंकि अक्रिय गैसों के अलावा अन्य तत्वों में बाहरी इलेक्ट्रॉन परतें पूर्ण नहीं होती हैं। रासायनिक बंधन को परमाणुओं की एक स्थिर इलेक्ट्रॉनिक कॉन्फ़िगरेशन प्राप्त करने की इच्छा से समझाया गया है, जो उनके लिए "निकटतम" अक्रिय गैस के विन्यास के समान है।

शिक्षक: सोडियम परमाणु की इलेक्ट्रॉनिक संरचना का आरेख (ब्लैकबोर्ड पर) लिखिए। (स्लाइड 6)

विद्यार्थी: इलेक्ट्रॉन कोश की स्थिरता प्राप्त करने के लिए, सोडियम परमाणु को या तो एक इलेक्ट्रॉन को छोड़ देना चाहिए या सात को स्वीकार करना चाहिए। सोडियम आसानी से अपने इलेक्ट्रॉन को नाभिक से दूर छोड़ देगा और कमजोर रूप से इससे बंध जाएगा।

शिक्षक : एक इलेक्ट्रॉन के प्रत्यावर्तन का चित्र बनाइए।

ना° - 1ē → Na+ = Ne

शिक्षक: फ्लोरीन परमाणु की इलेक्ट्रॉनिक संरचना का आरेख (ब्लैकबोर्ड पर) लिखिए।

शिक्षक: इलेक्ट्रॉनिक परत भरने की पूर्णता कैसे प्राप्त करें?

विद्यार्थी: इलेक्ट्रॉन खोल की स्थिरता प्राप्त करने के लिए, फ्लोरीन परमाणु को या तो सात इलेक्ट्रॉनों को छोड़ देना चाहिए या एक को स्वीकार करना चाहिए। फ्लोरीन के लिए इलेक्ट्रॉन ग्रहण करना ऊर्जावान रूप से अधिक अनुकूल है।

शिक्षक: इलेक्ट्रॉन प्राप्त करने के लिए एक योजना बनाएं।

F° + 1ē → F- = Ne

चतुर्थ। नई सामग्री सीखना।

शिक्षक उस कक्षा को एक प्रश्न संबोधित करता है जिसमें पाठ का कार्य निर्धारित किया जाता है:

क्या ऐसे अन्य विकल्प हैं जिनमें परमाणु स्थिर इलेक्ट्रॉनिक विन्यास ले सकते हैं? ऐसे बंधों के निर्माण के तरीके क्या हैं?

आज हम एक प्रकार के बंधों पर विचार करेंगे - आयनिक बंध। आइए पहले से नामित परमाणुओं और अक्रिय गैसों के इलेक्ट्रॉन कोशों की संरचना की तुलना करें।

कक्षा के साथ बातचीत।

शिक्षक: प्रतिक्रिया से पहले सोडियम और फ्लोरीन परमाणुओं पर क्या चार्ज था?

विद्यार्थी: सोडियम और फ्लोरीन के परमाणु विद्युत रूप से उदासीन होते हैं, क्योंकि। उनके नाभिक के आवेश नाभिक के चारों ओर घूमने वाले इलेक्ट्रॉनों द्वारा संतुलित होते हैं।

टीचर: इलेक्ट्रान देते और लेते समय परमाणुओं के बीच क्या होता है?

विद्यार्थी : परमाणु आवेश ग्रहण करते हैं।

शिक्षक देता है स्पष्टीकरण : आयन के सूत्र में उसका आवेश भी दर्ज होता है। ऐसा करने के लिए, सुपरस्क्रिप्ट का उपयोग करें। इसमें, एक संख्या चार्ज की मात्रा को इंगित करती है (वे एक इकाई नहीं लिखते हैं), और फिर एक संकेत (प्लस या माइनस)। उदाहरण के लिए, +1 के आवेश वाले सोडियम आयन का सूत्र Na + ("सोडियम प्लस" पढ़ें), -1 - F - ("फ्लोरीन माइनस") के चार्ज वाला फ्लोरीन आयन, एक चार्ज के साथ एक हाइड्रॉक्साइड आयन होता है। -1 - OH - ("ओ-ऐश-माइनस"), -2 - CO 3 2- ("tse-o-तीन-दो-माइनस") के चार्ज के साथ एक कार्बोनेट आयन।

आयनिक यौगिकों के सूत्रों में, पहले लिखिए, बिना आवेशों को इंगित किए, धनात्मक रूप से आवेशित आयन, और फिर - ऋणात्मक रूप से आवेशित। यदि सूत्र सही है, तो इसमें सभी आयनों के आवेशों का योग शून्य के बराबर होता है।

धनावेशित आयन एक कटियन कहा जाता है, और एक नकारात्मक चार्ज आयन-आयन।

शिक्षक: हम कार्यपुस्तिकाओं में परिभाषा लिखते हैं:

वह औरएक आवेशित कण है जिसमें एक परमाणु इलेक्ट्रॉनों को प्राप्त करने या छोड़ने के परिणामस्वरूप बदल जाता है।

शिक्षक: कैल्शियम आयन Ca 2+ का आवेश कैसे निर्धारित करें?

विद्यार्थी: आयन एक विद्युत आवेशित कण है जो एक परमाणु द्वारा एक या अधिक इलेक्ट्रॉनों के नुकसान या लाभ के परिणामस्वरूप बनता है। कैल्शियम के अंतिम इलेक्ट्रॉनिक स्तर में दो इलेक्ट्रॉन होते हैं, कैल्शियम परमाणु का आयनीकरण तब होता है जब दो इलेक्ट्रॉन दिए जाते हैं। Ca 2+ एक दुगना आवेशित धनायन है।

शिक्षक: इन आयनों की त्रिज्या का क्या होता है?

संक्रमण के दौरान एक आयनिक अवस्था में विद्युत रूप से तटस्थ परमाणु, कण आकार बहुत बदल जाता है। एक परमाणु, अपने वैलेंस इलेक्ट्रॉनों को छोड़कर, एक अधिक कॉम्पैक्ट कण - एक धनायन में बदल जाता है। उदाहरण के लिए, सोडियम परमाणु के Na+ धनायन में संक्रमण के दौरान, जैसा कि ऊपर बताया गया है, एक नियॉन संरचना है, कण की त्रिज्या बहुत कम हो जाती है। एक आयन की त्रिज्या हमेशा संबंधित विद्युत तटस्थ परमाणु की त्रिज्या से अधिक होती है।

शिक्षक: विपरीत आवेशित कणों का क्या होता है?

विद्यार्थी: सोडियम परमाणु से फ्लोरीन परमाणु में एक इलेक्ट्रॉन के संक्रमण के परिणामस्वरूप विपरीत रूप से आवेशित सोडियम और फ्लोरीन आयन परस्पर आकर्षित होते हैं और सोडियम फ्लोराइड बनाते हैं। (स्लाइड 7)

ना + + एफ - = NaF

आयनों के निर्माण की योजना पर हमने विचार किया है कि सोडियम परमाणु और फ्लोरीन परमाणु के बीच एक रासायनिक बंधन कैसे बनता है, जिसे आयनिक कहा जाता है।

आयोनिक बंध- एक दूसरे के विपरीत आवेशित आयनों के इलेक्ट्रोस्टैटिक आकर्षण द्वारा निर्मित एक रासायनिक बंधन।

इस मामले में बनने वाले यौगिकों को आयनिक यौगिक कहा जाता है।

V. नई सामग्री का समेकन.

ज्ञान और कौशल को मजबूत करने के लिए कार्य

1. कैल्शियम परमाणु और कैल्शियम धनायन, क्लोरीन परमाणु और क्लोराइड आयन के इलेक्ट्रॉन गोले की संरचना की तुलना करें:

कैल्शियम क्लोराइड में आयनिक बंधन के निर्माण पर टिप्पणी करें:

2. इस टास्क को पूरा करने के लिए आपको 3-4 लोगों के ग्रुप में बांटना होगा। समूह का प्रत्येक सदस्य एक उदाहरण पर विचार करता है और परिणाम पूरे समूह को प्रस्तुत करता है।

छात्रों की प्रतिक्रिया:

1. कैल्शियम समूह II, एक धातु के मुख्य उपसमूह का एक तत्व है। इसके परमाणु के लिए दो बाहरी इलेक्ट्रॉनों को दान करना आसान है, जो कि लापता छह को स्वीकार करना है:

2. क्लोरीन समूह VII, एक अधातु के मुख्य उपसमूह का एक तत्व है। इसके परमाणु के लिए बाहरी स्तर से सात इलेक्ट्रॉनों को छोड़ने की तुलना में बाहरी स्तर के पूरा होने से पहले एक इलेक्ट्रॉन को स्वीकार करना आसान होता है:

3. सबसे पहले, गठित आयनों के आवेशों के बीच सबसे छोटा सामान्य गुणक ज्ञात कीजिए, यह 2 (2x1) के बराबर होता है। फिर हम निर्धारित करते हैं कि कितने कैल्शियम परमाणुओं को लेने की आवश्यकता है ताकि वे दो इलेक्ट्रॉनों का दान करें, यानी एक सीए परमाणु और दो सीआई परमाणु लिए जाएं।

4. योजनाबद्ध रूप से, कैल्शियम और क्लोरीन परमाणुओं के बीच एक आयनिक बंधन का निर्माण लिखा जा सकता है: (स्लाइड 8)

सीए 2+ + 2सीआई - → सीएसीआई 2

आत्म-नियंत्रण के लिए कार्य

1. रासायनिक यौगिक के निर्माण की योजना के आधार पर, रासायनिक प्रतिक्रिया के लिए एक समीकरण बनाएं: (स्लाइड 9)

2. रासायनिक यौगिक के निर्माण की योजना के आधार पर, रासायनिक प्रतिक्रिया के लिए एक समीकरण बनाएं: (स्लाइड 10)

3. एक रासायनिक यौगिक के निर्माण की योजना दी गई है: (स्लाइड 11)

रासायनिक तत्वों की एक जोड़ी चुनें जिनके परमाणु इस योजना के अनुसार परस्पर क्रिया कर सकते हैं:

ए) नाऔर हे;
बी) लीऔर एफ;
में) कऔर हे;
जी) नाऔर एफ

एक परमाणु से इलेक्ट्रॉन पूरी तरह से दूसरे में स्थानांतरित हो सकते हैं। आवेशों के इस पुनर्वितरण से धनात्मक और ऋणात्मक आवेशित आयनों (धनायनों और ऋणायनों) का निर्माण होता है। उनके बीच एक विशेष प्रकार की अंतःक्रिया उत्पन्न होती है - एक आयनिक बंधन। आइए इसके निर्माण की विधि, पदार्थों की संरचना और गुणों पर अधिक विस्तार से विचार करें।

वैद्युतीयऋणात्मकता

परमाणु इलेक्ट्रोनगेटिविटी (ईओ) में भिन्न होते हैं - अन्य कणों के वैलेंस शेल से इलेक्ट्रॉनों को अपनी ओर आकर्षित करने की क्षमता। मात्रात्मक निर्धारण के लिए, एल। मतदान (आयाम रहित मूल्य) द्वारा प्रस्तावित सापेक्ष इलेक्ट्रोनगेटिविटी के पैमाने का उपयोग किया जाता है। फ्लोरीन परमाणुओं से इलेक्ट्रॉनों को आकर्षित करने की क्षमता अन्य तत्वों की तुलना में अधिक स्पष्ट है, इसका ईओ 4 है। मतदान पैमाने में, ऑक्सीजन, नाइट्रोजन और क्लोरीन तुरंत फ्लोरीन का पालन करते हैं। हाइड्रोजन और अन्य विशिष्ट गैर-धातुओं के ईओ मान 2 के बराबर या उसके करीब होते हैं। धातुओं में से अधिकांश में 0.7 (Fr) और 1.7 के बीच इलेक्ट्रोनगेटिविटी होती है। रासायनिक तत्वों के ईओ के बीच अंतर पर बंधन आयनिकता की निर्भरता है। यह जितना बड़ा होगा, एक आयनिक बंधन होने की संभावना उतनी ही अधिक होगी। ईओ = 1.7 और उच्चतर अंतर होने पर इस प्रकार की बातचीत अधिक सामान्य होती है। यदि मान कम है, तो यौगिक ध्रुवीय सहसंयोजक होते हैं।

आयनीकरण ऊर्जा

नाभिक से कमजोर रूप से बंधे बाहरी इलेक्ट्रॉनों को अलग करने के लिए आयनीकरण ऊर्जा (EI) की आवश्यकता होती है। इस भौतिक राशि के परिवर्तन की इकाई 1 इलेक्ट्रॉन वोल्ट है। नाभिक के आवेश में वृद्धि के आधार पर, आवधिक प्रणाली की पंक्तियों और स्तंभों में EI में परिवर्तन के पैटर्न होते हैं। बाएं से दाएं की अवधि में, आयनीकरण ऊर्जा बढ़ जाती है और अधातुओं के लिए उच्चतम मान प्राप्त कर लेती है। समूहों में यह ऊपर से नीचे की ओर घटता जाता है। मुख्य कारण परमाणु की त्रिज्या में वृद्धि और नाभिक से बाहरी इलेक्ट्रॉनों की दूरी है, जो आसानी से अलग हो जाते हैं। एक धनात्मक आवेशित कण प्रकट होता है - संगत धनायन। ईआई के मूल्य का उपयोग यह निर्धारित करने के लिए किया जा सकता है कि आयनिक बंधन होता है या नहीं। गुण आयनन ऊर्जा पर भी निर्भर करते हैं। उदाहरण के लिए, क्षार और क्षारीय पृथ्वी धातुओं में कम EI मान होते हैं। उन्होंने कम करने (धातु) गुणों का उच्चारण किया है। अक्रिय गैसें अपनी उच्च आयनन ऊर्जा के कारण रासायनिक रूप से निष्क्रिय होती हैं।

इलेक्ट्रान बन्धुता

रासायनिक अंतःक्रियाओं में, परमाणु एक नकारात्मक कण बनाने के लिए इलेक्ट्रॉनों को संलग्न कर सकते हैं - एक आयन, प्रक्रिया ऊर्जा की रिहाई के साथ होती है। संबंधित भौतिक मात्रा इलेक्ट्रॉन आत्मीयता है। माप की इकाई आयनीकरण ऊर्जा (1 इलेक्ट्रॉन वोल्ट) के समान है। लेकिन इसके सटीक मान सभी तत्वों के लिए ज्ञात नहीं हैं। हैलोजन में सबसे अधिक इलेक्ट्रॉन बंधुता होती है। तत्वों के परमाणुओं के बाहरी स्तर पर - 7 इलेक्ट्रॉन, केवल एक अष्टक तक गायब है। हैलोजन की इलेक्ट्रॉन बंधुता अधिक होती है, इनमें प्रबल ऑक्सीकरण (अधातु) गुण होते हैं।

आयनिक बंधन के निर्माण में परमाणुओं की सहभागिता

अपूर्ण बाह्य स्तर वाले परमाणु अस्थिर ऊर्जा अवस्था में होते हैं। स्थिर इलेक्ट्रॉनिक विन्यास प्राप्त करने की इच्छा रासायनिक यौगिकों के निर्माण का मुख्य कारण है। प्रक्रिया आमतौर पर ऊर्जा की रिहाई के साथ होती है और अणुओं और क्रिस्टल को जन्म दे सकती है जो संरचना और गुणों में भिन्न होती हैं। कई संकेतकों (ईओ, ईआई, और इलेक्ट्रॉन आत्मीयता) में मजबूत धातु और अधातु एक दूसरे से काफी भिन्न होते हैं। उनके लिए, इस प्रकार की बातचीत एक आयनिक रासायनिक बंधन के रूप में अधिक उपयुक्त है, जिसमें एकीकृत आणविक कक्षीय (सामान्य इलेक्ट्रॉन जोड़ी) चलती है। ऐसा माना जाता है कि आयनों के निर्माण के दौरान धातुएं इलेक्ट्रॉनों को पूरी तरह से अधातुओं में स्थानांतरित कर देती हैं। परिणामी बंधन की ताकत अध्ययन के तहत पदार्थ का 1 मोल बनाने वाले अणुओं को नष्ट करने के लिए आवश्यक कार्य पर निर्भर करती है। इस भौतिक मात्रा को बाध्यकारी ऊर्जा के रूप में जाना जाता है। आयनिक यौगिकों के लिए, इसका मान कई दहाई से लेकर सैकड़ों kJ/mol तक होता है।

आयन निर्माण

एक परमाणु जो रासायनिक अंतःक्रियाओं के दौरान अपने इलेक्ट्रॉनों को छोड़ देता है, एक धनायन (+) में बदल जाता है। प्राप्त करने वाला कण एक आयन (-) है। यह पता लगाने के लिए कि परमाणु कैसे व्यवहार करेंगे, क्या आयन दिखाई देंगे, उनके ईसी के बीच अंतर स्थापित करना आवश्यक है। ऐसी गणना करने का सबसे आसान तरीका दो तत्वों के एक यौगिक के लिए है, उदाहरण के लिए, सोडियम क्लोराइड।

सोडियम में केवल 11 इलेक्ट्रॉन होते हैं, बाहरी परत का विन्यास 3s 1 होता है। इसे पूरा करने के लिए, परमाणु के लिए 7 संलग्न करने की तुलना में 1 इलेक्ट्रॉन छोड़ना आसान होता है। क्लोरीन की संयोजकता परत की संरचना सूत्र 3s 2 3p 5 द्वारा वर्णित है। कुल मिलाकर, एक परमाणु में 17 इलेक्ट्रॉन होते हैं, 7 बाहरी होते हैं। एक ऑक्टेट और एक स्थिर संरचना प्राप्त करने के लिए गायब है। रासायनिक गुण इस धारणा का समर्थन करते हैं कि सोडियम परमाणु दान करता है और क्लोरीन इलेक्ट्रॉनों को स्वीकार करता है। आयन होते हैं: धनात्मक (सोडियम धनायन) और ऋणात्मक (क्लोरीन आयन)।

आयोनिक बंध

एक इलेक्ट्रॉन को खोने पर, सोडियम एक सकारात्मक चार्ज और अक्रिय गैस नियॉन (1s 2 2s 2 2p 6) के परमाणु का एक स्थिर खोल प्राप्त करता है। सोडियम के साथ बातचीत के परिणामस्वरूप क्लोरीन, एक अतिरिक्त नकारात्मक चार्ज प्राप्त करता है, और आयन महान गैस आर्गन (1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6) के परमाणु खोल की संरचना को दोहराता है। अर्जित विद्युत आवेश को आयन का आवेश कहते हैं। उदाहरण के लिए, Na + , Ca 2+ , Cl - , F - । आयनों में कई तत्वों के परमाणु हो सकते हैं: NH 4 +, SO 4 2-। ऐसे जटिल आयनों के अंदर, कण एक दाता-स्वीकर्ता या सहसंयोजक तंत्र द्वारा जुड़े होते हैं। इलेक्ट्रोस्टैटिक आकर्षण विपरीत आवेशित कणों के बीच होता है। एक आयनिक बंधन के मामले में इसका मूल्य आवेशों के समानुपाती होता है, और परमाणुओं के बीच बढ़ती दूरी के साथ, यह कमजोर हो जाता है। एक आयनिक बंधन की विशेषता विशेषताएं:

• मजबूत धातु सक्रिय गैर-धातु तत्वों के साथ प्रतिक्रिया करते हैं;
• इलेक्ट्रॉन एक परमाणु से दूसरे परमाणु में गति करते हैं;
• परिणामी आयनों में बाहरी कोशों का एक स्थिर विन्यास होता है;
• विपरीत आवेशित कणों के बीच एक स्थिर वैद्युत आकर्षण होता है।

आयनिक यौगिकों के क्रिस्टल जाली

रासायनिक प्रतिक्रियाओं में, आवधिक प्रणाली के पहले, दूसरे और तीसरे समूह की धातुएं आमतौर पर इलेक्ट्रॉनों को खो देती हैं। एक-, दो- और तीन-आवेशित धनात्मक आयन बनते हैं। 6 वें और 7 वें समूह के अधातु आमतौर पर इलेक्ट्रॉनों को जोड़ते हैं (फ्लोरीन के साथ प्रतिक्रियाओं के अपवाद के साथ)। एकल और दोगुने आवेशित ऋणात्मक आयन होते हैं। इन प्रक्रियाओं के लिए ऊर्जा लागत, एक नियम के रूप में, एक पदार्थ क्रिस्टल बनने पर मुआवजा दिया जाता है। आयनिक यौगिक आमतौर पर एक ठोस अवस्था में होते हैं, जो विपरीत रूप से आवेशित धनायनों और आयनों से युक्त संरचनाएँ बनाते हैं। ये कण आकर्षित होते हैं और विशाल क्रिस्टल जाली बनाते हैं जिसमें सकारात्मक आयन नकारात्मक कणों (और इसके विपरीत) से घिरे होते हैं। किसी पदार्थ का कुल आवेश शून्य होता है, क्योंकि प्रोटॉन की कुल संख्या सभी परमाणुओं के इलेक्ट्रॉनों की संख्या से संतुलित होती है।

एक आयनिक बंधन वाले पदार्थों के गुण

आयनिक क्रिस्टलीय पदार्थों को उच्च क्वथनांक और गलनांक की विशेषता होती है। आमतौर पर, ये यौगिक गर्मी प्रतिरोधी होते हैं। जब ऐसे पदार्थ एक ध्रुवीय विलायक (पानी) में घुल जाते हैं तो निम्नलिखित विशेषता पाई जा सकती है। क्रिस्टल आसानी से नष्ट हो जाते हैं, और आयन एक ऐसे घोल में चले जाते हैं जिसमें विद्युत चालकता होती है। पिघलने पर आयनिक यौगिक भी नष्ट हो जाते हैं। मुक्त आवेशित कण दिखाई देते हैं, जिसका अर्थ है कि पिघल विद्युत प्रवाह का संचालन करता है। एक आयनिक बंधन वाले पदार्थ इलेक्ट्रोलाइट्स होते हैं - दूसरी तरह के कंडक्टर।

क्षार और क्षारीय पृथ्वी धातुओं के ऑक्साइड और हैलाइड आयनिक यौगिकों के समूह से संबंधित हैं। उनमें से लगभग सभी का व्यापक रूप से विज्ञान, प्रौद्योगिकी, रासायनिक उत्पादन, धातु विज्ञान में उपयोग किया जाता है।

एक आयनिक रासायनिक बंधन एक बंधन है जो रासायनिक तत्वों (सकारात्मक या नकारात्मक रूप से चार्ज किए गए आयनों) के परमाणुओं के बीच बनता है। तो एक आयनिक बंधन क्या है, और यह कैसे बनता है?

आयनिक रासायनिक बंधन की सामान्य विशेषताएं

आयन आवेशित कण होते हैं जो परमाणु तब बनते हैं जब वे इलेक्ट्रॉनों को दान या स्वीकार करते हैं। वे एक-दूसरे की ओर काफी दृढ़ता से आकर्षित होते हैं, यही कारण है कि इस प्रकार के बंधन वाले पदार्थों में उच्च क्वथनांक और गलनांक होते हैं।

चावल। 1. आयन।

एक आयनिक बंधन असमान आयनों के बीच उनके इलेक्ट्रोस्टैटिक आकर्षण के कारण एक रासायनिक बंधन है। इसे सहसंयोजक बंधन का सीमित मामला माना जा सकता है, जब बाध्य परमाणुओं की इलेक्ट्रोनगेटिविटी के बीच का अंतर इतना अधिक होता है कि आवेशों का पूर्ण पृथक्करण होता है।

चावल। 2. आयनिक रासायनिक बंधन।

आमतौर पर यह माना जाता है कि ईसी> 1.7 होने पर बांड एक इलेक्ट्रॉनिक चरित्र प्राप्त कर लेता है।

वैद्युतीयऋणात्मकता के मान में अंतर जितना अधिक होता है, आवर्त प्रणाली में उतने ही तत्व एक दूसरे से आवर्त में स्थित होते हैं। यह कनेक्शन धातुओं और गैर-धातुओं की विशेषता है, विशेष रूप से सबसे दूरस्थ समूहों में स्थित, उदाहरण के लिए, I और VII।

उदाहरण: टेबल नमक, सोडियम क्लोराइड NaCl:

चावल। 3. सोडियम क्लोराइड के आयनिक रासायनिक बंधन की योजना।

आयनिक बंधन क्रिस्टल में मौजूद होता है, इसमें ताकत, लंबाई होती है, लेकिन यह संतृप्त नहीं होता है और निर्देशित नहीं होता है। आयनिक बंधन केवल जटिल पदार्थों, जैसे कि लवण, क्षार और कुछ धातु ऑक्साइड के लिए विशेषता है। गैसीय अवस्था में ऐसे पदार्थ आयनिक अणुओं के रूप में मौजूद होते हैं।

विशिष्ट धातुओं और अधातुओं के बीच एक आयनिक रासायनिक बंधन बनता है। बिना असफल हुए इलेक्ट्रॉन धातु से अधातु में चले जाते हैं, जिससे आयन बनते हैं। नतीजतन, एक इलेक्ट्रोस्टैटिक आकर्षण बनता है, जिसे आयनिक बंधन कहा जाता है।

वास्तव में, एक पूरी तरह से आयनिक बंधन नहीं होता है। तथाकथित आयनिक बंधन आंशिक रूप से आयनिक, आंशिक रूप से सहसंयोजक है। हालांकि, जटिल आणविक आयनों के बंधन को आयनिक माना जा सकता है।

आयनिक बंधन गठन के उदाहरण

आयनिक बंधन के निर्माण के कई उदाहरण हैं:

• कैल्शियम और फ्लोरीन की परस्पर क्रिया

सीए 0 (परमाणु) -2e \u003d सीए 2 + (आयन)

कैल्शियम के लिए दो इलेक्ट्रॉनों का दान करना लापता लोगों को प्राप्त करने की तुलना में आसान है।

एफ 0 (परमाणु) + 1e \u003d एफ- (आयन)

- फ्लोरीन, इसके विपरीत, सात इलेक्ट्रॉन देने की तुलना में एक इलेक्ट्रॉन को स्वीकार करना आसान है।

आइए, गठित आयनों के आवेशों के बीच अल्पतम उभयनिष्ठ गुणज ज्ञात करें। यह 2 के बराबर है। आइए फ्लोरीन परमाणुओं की संख्या निर्धारित करें जो कैल्शियम परमाणु से दो इलेक्ट्रॉनों को स्वीकार करेंगे: 2: 1 = 2. 4.

आइए एक आयनिक रासायनिक बंधन के लिए एक सूत्र बनाएं:

सीए 0 +2एफ 0 →सीए 2 +एफ-2।

• सोडियम और ऑक्सीजन की परस्पर क्रिया

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स्ट्रक्चरल केमिस्ट्री
रसायनिक बंध:	सुगंध | सहसंयोजक बंधन | आयोनिक बंध| धातु कनेक्शन | हाइड्रोजन बांड | दाता-स्वीकर्ता बंधन | तात्विकवाद
संरचना प्रदर्शन:	कार्यात्मक समूह | संरचनात्मक सूत्र | रासायनिक सूत्र | लिगैंड
इलेक्ट्रॉनिक गुण:	विद्युत ऋणात्मकता | इलेक्ट्रॉन आत्मीयता | आयनीकरण ऊर्जा | द्विध्रुवीय | ओकटेट नियम
स्टीरियोकेमिस्ट्री:	असममित परमाणु | समरूपता | विन्यास | चिरायता | रचना

विकिमीडिया फाउंडेशन। 2010.

देखें कि "आयनिक रासायनिक बंधन" अन्य शब्दकोशों में क्या है:

अणु या मोल में परमाणुओं के बीच का बंधन। कनेक्शन, एक परमाणु से दूसरे में एक इलेक्ट्रॉन के हस्तांतरण के परिणामस्वरूप उत्पन्न होता है, या परमाणुओं के एक जोड़े (या समूह) द्वारा इलेक्ट्रॉनों के समाजीकरण के परिणामस्वरूप उत्पन्न होता है। X. s की ओर जाने वाले बल कूलम्ब हैं, लेकिन X. s। भीतर वर्णन करें... भौतिक विश्वकोश

रसायनिक बंध- परमाणुओं की परस्पर क्रिया, जिसमें दो अलग-अलग परमाणुओं (समूहों) से संबंधित इलेक्ट्रॉन दोनों परमाणुओं (समूहों) के लिए सामान्य (सामाजिक) हो जाते हैं, जिससे उनका संयोजन अणुओं और क्रिस्टल में हो जाता है। X. s के दो मुख्य प्रकार हैं: आयनिक ... ... महान पॉलिटेक्निक विश्वकोश

रासायनिक बंधन वह क्रियाविधि जिसके द्वारा परमाणु मिलकर अणु बनाते हैं। ऐसे कई प्रकार के बंधन होते हैं, जो या तो विपरीत आवेशों के आकर्षण पर आधारित होते हैं, या इलेक्ट्रॉनों के आदान-प्रदान के माध्यम से स्थिर विन्यास के निर्माण पर आधारित होते हैं। ... ... वैज्ञानिक और तकनीकी विश्वकोश शब्दकोश

रसायनिक बंध- रासायनिक बंधन, परमाणुओं की परस्पर क्रिया, जिससे अणुओं और क्रिस्टल में उनका संबंध बनता है। रासायनिक बंधन के निर्माण के दौरान कार्य करने वाले बल मुख्यतः विद्युत प्रकृति के होते हैं। एक रासायनिक बंधन का निर्माण एक पुनर्व्यवस्था के साथ होता है ... ... सचित्र विश्वकोश शब्दकोश

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परमाणुओं का पारस्परिक आकर्षण, जिससे अणुओं और क्रिस्टल का निर्माण होता है। यह कहने की प्रथा है कि एक अणु में या पड़ोसी परमाणुओं के बीच एक क्रिस्टल में ch होते हैं। एक परमाणु की संयोजकता (जिसकी चर्चा नीचे और अधिक विस्तार से की गई है) बंधों की संख्या को इंगित करती है ... महान सोवियत विश्वकोश

रसायनिक बंध- परमाणुओं का पारस्परिक आकर्षण, जिससे अणुओं और क्रिस्टल का निर्माण होता है। एक परमाणु की संयोजकता किसी दिए गए परमाणु द्वारा पड़ोसी के साथ बनने वाले बंधों की संख्या को दर्शाती है। "रासायनिक संरचना" शब्द को शिक्षाविद ए। एम। बटलरोव द्वारा पेश किया गया था ... ... धातुकर्म का विश्वकोश शब्दकोश

परमाणुओं की परस्पर क्रिया, जो अणुओं और क्रिस्टल में उनके संबंध को निर्धारित करती है। इस अंतःक्रिया से गैर-अंतःक्रियात्मक परमाणुओं की ऊर्जा की तुलना में परिणामी अणु या क्रिस्टल की कुल ऊर्जा में कमी आती है और यह ... ... पर आधारित है। बड़ा विश्वकोश पॉलिटेक्निक शब्दकोश

मीथेन अणु के उदाहरण पर सहसंयोजक बंधन: हाइड्रोजन (एच) 2 इलेक्ट्रॉनों के लिए एक पूर्ण बाहरी ऊर्जा स्तर, और कार्बन (सी) 8 इलेक्ट्रॉनों के लिए। निर्देशित संयोजकता इलेक्ट्रॉन बादलों द्वारा निर्मित सहसंयोजक बंधन। तटस्थ ... ... विकिपीडिया

रासायनिक बंधन परमाणुओं के परस्पर क्रिया की एक घटना है, जो इलेक्ट्रॉन बादलों, बाध्यकारी कणों के ओवरलैप के कारण होता है, जो सिस्टम की कुल ऊर्जा में कमी के साथ होता है। शब्द "रासायनिक संरचना" पहली बार 1861 में ए.एम. बटलरोव द्वारा पेश किया गया था ... ... विकिपीडिया