მეტალის ბმის ბუნება. ლითონის კრისტალების სტრუქტურა.

1. თან. 71–73; 2. თან. 143–147; 4. თან. 90–93; 8. თან. 138–144; 3. თან. 130–132 წწ.

იონური ქიმიური ბმა ჰქვია ბმა, რომელიც წარმოიქმნება კათიონებსა და ანიონებს შორის მათი ელექტროსტატიკური ურთიერთქმედების შედეგად.იონური ბმა შეიძლება ჩაითვალოს როგორც პოლარული კოვალენტური ბმის შემზღუდველი შემთხვევა, რომელიც წარმოიქმნება ატომების მიერ ძალიან განსხვავებული ელექტრონეგატიურობის მნიშვნელობებით.

როდესაც იონური ბმა იქმნება, ხდება ელექტრონების საერთო წყვილის მნიშვნელოვანი გადანაცვლება უფრო ელექტროუარყოფით ატომზე, რომელიც ამგვარად იძენს უარყოფით მუხტს და იქცევა ანიონად. კიდევ ერთი ატომი, რომელმაც დაკარგა ელექტრონი, ქმნის კატიონს. იონური ბმა იქმნება მხოლოდ ისეთი ელემენტების ატომურ ნაწილაკებს შორის, რომლებიც ძლიერ განსხვავდებიან ელექტრონეგატიურობით (Δχ ≥ 1,9).

იონური ბმა ხასიათდება არამიმართულებასივრცეში და დაუჯერებლობა. იონების ელექტრული მუხტი განსაზღვრავს მათ მიზიდულობას და მოგერიებას და განსაზღვრავს ნაერთის სტოქიომეტრულ შემადგენლობას.

ზოგადად, იონური ნაერთი არის იონების გიგანტური კავშირი საპირისპირო მუხტებთან. ამრიგად, იონური ნაერთების ქიმიური ფორმულები ასახავს მხოლოდ უმარტივეს თანაფარდობას ატომური ნაწილაკების რაოდენობას შორის, რომლებიც ქმნიან ასეთ ასოციაციებს.

ლითონის კავშირი -inურთიერთქმედება, რომელიც ინახავს ლითონების ატომურ ნაწილაკებს კრისტალებში.

მეტალის ბმის ბუნება კოვალენტური ბმის მსგავსია: ორივე ტიპის ბმები ემყარება ვალენტური ელექტრონების სოციალიზაციას. თუმცა, კოვალენტური ბმის შემთხვევაში, მხოლოდ ორი მეზობელი ატომის ვალენტური ელექტრონები იზიარებენ, ხოლო მეტალის ბმის წარმოქმნისას ყველა ატომი მონაწილეობს ამ ელექტრონების გაზიარებაში ერთდროულად. ლითონების დაბალი იონიზაციის ენერგია აადვილებს ვალენტურ ელექტრონებს ატომებისგან განცალკევებას და ბროლის მთელ მოცულობაში გადაადგილებას. ელექტრონების თავისუფალი გადაადგილების გამო ლითონებს აქვთ მაღალი ელექტრული და თბოგამტარობა.

ამრიგად, ელექტრონების შედარებით მცირე რაოდენობა უზრუნველყოფს ლითონის კრისტალში ყველა ატომის შეკავშირებას. ამ ტიპის ბმა, კოვალენტური ბმისგან განსხვავებით, არის არალოკალიზებულიდა არამიმართული.

7. ინტერმოლეკულური ურთიერთქმედება . მოლეკულების ორიენტაცია, ინდუქციური და დისპერსიული ურთიერთქმედება. მოლეკულათაშორისი ურთიერთქმედების ენერგიის დამოკიდებულება დიპოლური მომენტის მნიშვნელობაზე, პოლარიზებადობაზე და მოლეკულების ზომაზე. ინტერმოლეკულური ურთიერთქმედების ენერგია და ნივთიერებების საერთო მდგომარეობა. IV-VII ჯგუფების p-ელემენტების მარტივი ნივთიერებებისა და მოლეკულური ნაერთების დუღილისა და დნობის წერტილების ცვლილების ბუნება.

1. თან. 73–75; 2. თან. 149–151 წწ. 4. თან. 93–95; 8. თან. 144–146; 11. თან. 139–140 წწ.

მიუხედავად იმისა, რომ მოლეკულები მთლიანობაში ელექტრული ნეიტრალურია, მათ შორის ხდება მოლეკულათაშორისი ურთიერთქმედება.

შეკრული ძალები, რომლებიც მოქმედებს ცალკეულ მოლეკულებს შორის და იწვევს ჯერ მოლეკულური სითხის, შემდეგ კი მოლეკულური კრისტალების წარმოქმნას, ე.წ.ინტერმოლეკულური ძალები , ან ვან დერ ვაალის ძალები .

ინტერმოლეკულური ურთიერთქმედება, როგორც ქიმიური ბმა, აქვს ელექტროსტატიკური ბუნება, მაგრამ, ამ უკანასკნელისგან განსხვავებით, ძალიან სუსტია; ვლინდება ბევრად უფრო დიდ მანძილზე და ახასიათებს არარსებობა გაჯერება.

არსებობს ინტერმოლეკულური ურთიერთქმედების სამი ტიპი. პირველი ტიპი არის საორიენტაციოურთიერთქმედებაპოლარული მოლეკულები. მიახლოებისას პოლარული მოლეკულები ერთმანეთის მიმართ ორიენტირდებიან დიპოლების ბოლოებზე მუხტის ნიშნების შესაბამისად. რაც უფრო პოლარულია მოლეკულები, მით უფრო ძლიერია ორიენტაციის ურთიერთქმედება. მისი ენერგია, პირველ რიგში, განისაზღვრება მოლეკულების დიპოლების ელექტრული მომენტების სიდიდით (ანუ მათი პოლარობით).

ინდუქციური ურთიერთქმედება – ეს არის ელექტროსტატიკური ურთიერთქმედება პოლარულ და არაპოლარულ მოლეკულებს შორის.

არაპოლარულ მოლეკულაში, პოლარული მოლეკულის ელექტრული ველის გავლენით წარმოიქმნება „გამოწვეული“ (გამოწვეული) დიპოლი, რომელიც იზიდავს პოლარული მოლეკულის მუდმივ დიპოლს. ინდუქციური ურთიერთქმედების ენერგია განისაზღვრება პოლარული მოლეკულის დიპოლის ელექტრული მომენტით და არაპოლარული მოლეკულის პოლარიზებადობით.

დისპერსიული ურთიერთქმედება ურთიერთმოზიდვის შედეგად წარმოიქმნება ე.წ მყისიერი დიპოლები. ამ ტიპის დიპოლები წარმოიქმნება არაპოლარულ მოლეკულებში ნებისმიერ დროს, მათი დამოუკიდებელი ვიბრაციებით გამოწვეული ელექტრონული ღრუბლის სიმძიმის ელექტრულ ცენტრებსა და ბირთვებს შორის შეუსაბამობის გამო.

ცალკეული კომპონენტების წვლილის ფარდობითი მნიშვნელობა ინტერმოლეკულური ურთიერთქმედების მთლიან ენერგიაში დამოკიდებულია მოლეკულის ორ მთავარ ელექტროსტატიკურ მახასიათებლებზე - მის პოლარობაზე და პოლარიზაციაზე, რაც, თავის მხრივ, განისაზღვრება მოლეკულის ზომითა და სტრუქტურით.

8. წყალბადის ბმა . წყალბადის ბმის წარმოქმნის მექანიზმი და ბუნება. წყალბადის ბმის ენერგიის შედარება ქიმიური ბმის ენერგიასთან და ინტერმოლეკულური ურთიერთქმედების ენერგიასთან. ინტერმოლეკულური და ინტრამოლეკულური წყალბადის ბმები. IV-VII ჯგუფების p-ელემენტების ჰიდრიდების დნობის და დუღილის წერტილების ცვლილების ბუნება. წყალბადის ბმების მნიშვნელობა ბუნებრივი ობიექტებისთვის. წყლის ანომალიური თვისებები.

1. თან. 75–77; 2. თან. 147–149; 4. თან. 95–96; 11. თან. 140–143 წწ.

ინტერმოლეკულური ურთიერთქმედების ერთ-ერთი სახეობაა წყალბადის ბმა . იგი ხორციელდება ერთი მოლეკულის დადებითად პოლარიზებულ წყალბადის ატომსა და მეორე მოლეკულის უარყოფითად პოლარიზებულ X ატომს შორის:

Х δ- ─Н δ+ Х δ- ─Н δ+,

სადაც X არის ერთ-ერთი ყველაზე ელექტროუარყოფითი ელემენტის - F, O ან N ატომი, ხოლო სიმბოლო წყალბადის ბმის სიმბოლოა.

წყალბადის ბმის წარმოქმნა უპირველეს ყოვლისა განპირობებულია იმით, რომ წყალბადის ატომს აქვს მხოლოდ ერთი ელექტრონი, რომელიც X ატომთან პოლარული კოვალენტური ბმის წარმოქმნისას მისკენ გადაინაცვლებს. წყალბადის ატომზე წარმოიქმნება მაღალი დადებითი მუხტი, რომელიც წყალბადის ატომში შიდა ელექტრონული ფენების არარსებობასთან ერთად, საშუალებას აძლევს სხვა ატომს მიუახლოვდეს მას კოვალენტური ბმების სიგრძესთან მიახლოებულ მანძილზე.

ამრიგად, წყალბადის ბმა წარმოიქმნება დიპოლების ურთიერთქმედების შედეგად. თუმცა, ჩვეულებრივი დიპოლ-დიპოლური ურთიერთქმედებისგან განსხვავებით, წყალბადის კავშირის მექანიზმი ასევე განპირობებულია დონორ-მიმღები ურთიერთქმედებით, სადაც ერთი მოლეკულის X ატომი არის ელექტრონული წყვილის დონორი, ხოლო მეორის წყალბადის ატომი არის მიმღები.

წყალბადის ბმას აქვს მიმართულების და გაჯერების თვისებები. წყალბადის ბმის არსებობა მნიშვნელოვნად მოქმედებს ნივთიერებების ფიზიკურ თვისებებზე. მაგალითად, HF, H 2 O და NH 3 დნობის და დუღილის წერტილები უფრო მაღალია, ვიდრე იმავე ჯგუფების სხვა ელემენტების ჰიდრიდებში. ანომალიური ქცევის მიზეზი წყალბადური ბმების არსებობაა, რომელთა გაწყვეტა დამატებით ენერგიას მოითხოვს.

უკან წინ

ყურადღება! სლაიდის გადახედვა მხოლოდ საინფორმაციო მიზნებისთვისაა და შეიძლება არ წარმოადგენდეს პრეზენტაციის სრულ ნაწილს. თუ გაინტერესებთ ეს ნამუშევარი, გთხოვთ, ჩამოტვირთოთ სრული ვერსია.

გაკვეთილის მიზნები:

• ქიმიური ბმების კონცეფციის ჩამოყალიბება იონური ბმის მაგალითის გამოყენებით. იონური ბმის წარმოქმნის, როგორც პოლარულის უკიდურესი შემთხვევის გაგების მისაღწევად.
• გაკვეთილზე უზრუნველყოს შემდეგი ძირითადი ცნებების ათვისება: იონები (კატიონი, ანიონი), იონური ბმა.
• განავითაროს მოსწავლეთა გონებრივი აქტივობა ახალი მასალის შესწავლისას პრობლემური სიტუაციის შექმნით.

Დავალებები:

• ისწავლოს ქიმიური ბმების ტიპების ამოცნობა;
• გაიმეორეთ ატომის სტრუქტურა;
• იონური ქიმიური ბმის წარმოქმნის მექანიზმის გამოკვლევა;
• ასწავლეთ იონური ნაერთების ფორმირების სქემების და ელექტრონული ფორმულების შედგენა, რეაქციის განტოლებები ელექტრონების გადასვლის აღნიშვნით.

აღჭურვილობასაკვანძო სიტყვები: კომპიუტერი, პროექტორი, მულტიმედიური რესურსი, ქიმიური ელემენტების პერიოდული სისტემა დ.ი. მენდელეევი, ცხრილი "იონური ბმა".

გაკვეთილის ტიპი:ახალი ცოდნის ჩამოყალიბება.

გაკვეთილის ტიპი:მულტიმედიური გაკვეთილი.

Xერთი გაკვეთილი

ᲛᲔ.ორგანიზების დრო.

II . საშინაო დავალების შემოწმება.

მასწავლებელი: როგორ შეუძლიათ ატომებმა მიიღონ სტაბილური ელექტრონული კონფიგურაციები? როგორია კოვალენტური ბმის ფორმირების გზები?

სტუდენტი: პოლარული და არაპოლარული კოვალენტური ბმები წარმოიქმნება გაცვლის მექანიზმით. გაცვლის მექანიზმი მოიცავს შემთხვევებს, როდესაც ერთი ელექტრონი მონაწილეობს თითოეული ატომიდან ელექტრონული წყვილის წარმოქმნაში. მაგალითად, წყალბადი: (სლაიდი 2)

ბმა წარმოიქმნება საერთო ელექტრონული წყვილის წარმოქმნის გამო დაუწყვილებელი ელექტრონების გაერთიანების გამო. თითოეულ ატომს აქვს ერთი s-ელექტრონი. H ატომები ექვივალენტურია და წყვილი თანაბრად ეკუთვნის ორივე ატომს. მაშასადამე, საერთო ელექტრონული წყვილების წარმოქმნა (გადახურული p-ელექტრონული ღრუბლები) ხდება F 2 მოლეკულის ფორმირებისას. (სლაიდი 3)

H ჩანაწერი · ნიშნავს, რომ წყალბადის ატომს აქვს 1 ელექტრონი გარე ელექტრონულ შრეზე. ჩანაწერი აჩვენებს, რომ ფტორის ატომის გარე ელექტრონულ შრეზე არის 7 ელექტრონი.

N 2 მოლეკულის წარმოქმნის დროს. იქმნება 3 საერთო ელექტრონული წყვილი. p-ორბიტალები გადახურულია. (სლაიდი 4)

ბმას ეწოდება არაპოლარული.

მასწავლებელი: ახლა განვიხილეთ შემთხვევები, როდესაც წარმოიქმნება მარტივი ნივთიერების მოლეკულები. მაგრამ ჩვენს ირგვლივ ბევრი ნივთიერებაა, რთული სტრუქტურა. ავიღოთ წყალბადის ფტორიდის მოლეკულა. როგორ ხდება ამ შემთხვევაში კავშირის ფორმირება?

მოსწავლე: წყალბადის ფტორიდის მოლეკულის ფორმირებისას წყალბადის s-ელექტრონის ორბიტალი და ფტორის H-F p-ელექტრონის ორბიტალი ერთმანეთს ემთხვევა. (სლაიდი 5)

შემაკავშირებელი ელექტრონული წყვილი გადადის ფტორის ატომში, რის შედეგადაც წარმოიქმნება დიპოლი. კავშირი პოლარული ეწოდება.

III. ცოდნის განახლება.

მასწავლებელი: ქიმიური ბმა წარმოიქმნება შემაერთებელი ატომების გარე ელექტრონულ გარსებთან დაკავშირებული ცვლილებების შედეგად. ეს შესაძლებელია, რადგან გარე ელექტრონული ფენები არ არის სრული ელემენტებით, გარდა ინერტული გაზებისა. ქიმიური ბმა აიხსნება ატომების სურვილით, შეიძინონ სტაბილური ელექტრონული კონფიგურაცია, მათთან "უახლოესი" ინერტული აირის კონფიგურაციის მსგავსი.

მასწავლებელი: ჩამოწერეთ ნატრიუმის ატომის ელექტრონული სტრუქტურის დიაგრამა (დაფაზე). (სლაიდი 6)

სტუდენტი: ელექტრონული გარსის სტაბილურობის მისაღწევად, ნატრიუმის ატომმა ან უნდა დატოვოს ერთი ელექტრონი, ან მიიღოს შვიდი. ნატრიუმი ადვილად დათმობს თავის ელექტრონს ბირთვიდან შორს და სუსტად უკავშირდება მას.

მასწავლებელი: შეადგინეთ ელექტრონის უკუცემის დიაგრამა.

Na° - 1ē → Na+ = Ne

მასწავლებელი: ჩამოწერეთ ფტორის ატომის ელექტრონული სტრუქტურის დიაგრამა (დაფაზე).

მასწავლებელი: როგორ მივაღწიოთ ელექტრონული ფენის შევსების დასრულებას?

სტუდენტი: ელექტრონული გარსის სტაბილურობის მისაღწევად, ფტორის ატომმა ან უნდა დატოვოს შვიდი ელექტრონი, ან მიიღოს ერთი. ენერგიულად უფრო ხელსაყრელია ფტორისთვის ელექტრონის მიღება.

მასწავლებელი: შეადგინეთ ელექტრონის მიღების სქემა.

F° + 1ē → F- = Ne

IV. ახალი მასალის სწავლა.

მასწავლებელი კითხვებს უსვამს კლასს, რომელშიც დასახულია გაკვეთილის ამოცანა:

არის თუ არა სხვა ვარიანტები, რომლებშიც ატომებს შეუძლიათ მიიღონ სტაბილური ელექტრონული კონფიგურაციები? როგორია ასეთი კავშირების ჩამოყალიბების გზები?

დღეს განვიხილავთ ობლიგაციების ერთ-ერთ სახეობას - იონურ ბმებს. შევადაროთ უკვე დასახელებული ატომებისა და ინერტული აირების ელექტრონული გარსების სტრუქტურა.

საუბარი კლასთან.

მასწავლებელი: რა მუხტი ჰქონდათ ნატრიუმის და ფტორის ატომებს რეაქციამდე?

მოსწავლე: ნატრიუმის და ფტორის ატომები ელექტრონულად ნეიტრალურია, რადგან. მათი ბირთვების მუხტები დაბალანსებულია ელექტრონებით, რომლებიც ბრუნავენ ბირთვის გარშემო.

მასწავლებელი: რა ხდება ატომებს შორის ელექტრონების მიცემის და მიღებისას?

სტუდენტი: ატომები იძენენ მუხტს.

მასწავლებელი აძლევს განმარტებებს: იონის ფორმულაში მისი მუხტი დამატებით ფიქსირდება. ამისათვის გამოიყენეთ ზედწერილი. მასში რიცხვი მიუთითებს გადასახადის ოდენობას (ისინი არ წერენ ერთეულს), შემდეგ კი ნიშანს (პლუს ან მინუს). მაგალითად, ნატრიუმის იონს +1 მუხტით აქვს ფორმულა Na + (წაიკითხეთ "ნატრიუმის პლუს"), ფტორის იონი მუხტით -1 - F - ("ფტორი მინუს"), ჰიდროქსიდის იონი მუხტით. -1 - OH - ("ო-ნაცარი-მინუს"), კარბონატული იონი მუხტით -2 - CO 3 2- ("ცე-ო-სამი-ორი-მინუს").

იონური ნაერთების ფორმულებში ჯერ ჩაწერეთ, მუხტების მითითების გარეშე, დადებითად დამუხტული იონები, შემდეგ კი - უარყოფითად დამუხტული. თუ ფორმულა სწორია, მაშინ მასში არსებული ყველა იონის მუხტების ჯამი ნულის ტოლია.

დადებითად დამუხტული იონი კატიონს უწოდებენდა უარყოფითად დამუხტული იონ-ანიონი.

მასწავლებელი: ჩვენ ვწერთ განმარტებას სამუშაო წიგნებში:

Და ისარის დამუხტული ნაწილაკი, რომელშიც ატომი გადაიქცევა ელექტრონების მიღების ან გაცემის შედეგად.

მასწავლებელი: როგორ განვსაზღვროთ კალციუმის იონის Ca 2+ მუხტი?

სტუდენტი: იონი არის ელექტრულად დამუხტული ნაწილაკი, რომელიც წარმოიქმნება ატომის მიერ ერთი ან მეტი ელექტრონის დაკარგვის ან მოპოვების შედეგად. კალციუმს აქვს ორი ელექტრონი ბოლო ელექტრონულ დონეზე, კალციუმის ატომის იონიზაცია ხდება ორი ელექტრონის გაცემისას. Ca 2+ არის ორმაგად დამუხტული კატიონი.

მასწავლებელი: რა ემართება ამ იონების რადიუსებს?

გადასვლის დროს ელექტრულად ნეიტრალური ატომი იონურ მდგომარეობაში გადადის, ნაწილაკების ზომა მნიშვნელოვნად იცვლება. ატომი, რომელიც ტოვებს თავის ვალენტურ ელექტრონებს, იქცევა უფრო კომპაქტურ ნაწილაკად - კატიონად. მაგალითად, ნატრიუმის ატომის Na+ კატიონზე გადასვლისას, რომელსაც, როგორც ზემოთ აღვნიშნეთ, ნეონის სტრუქტურა აქვს, ნაწილაკების რადიუსი მნიშვნელოვნად მცირდება. ანიონის რადიუსი ყოველთვის მეტია შესაბამისი ელექტრულად ნეიტრალური ატომის რადიუსზე.

მასწავლებელი: რა ემართება საპირისპიროდ დამუხტულ ნაწილაკებს?

მოსწავლე: საპირისპიროდ დამუხტული ნატრიუმის და ფტორის იონები, რომლებიც წარმოიქმნება ელექტრონის ნატრიუმის ატომიდან ფტორის ატომზე გადასვლის შედეგად, ურთიერთმიზიდულნი არიან და წარმოქმნიან ნატრიუმის ფტორს. (სლაიდი 7)

Na + + F - = NaF

იონების წარმოქმნის სქემა, რომელიც ჩვენ განვიხილეთ, გვიჩვენებს, თუ როგორ იქმნება ქიმიური ბმა ნატრიუმის ატომსა და ფტორის ატომს შორის, რომელსაც იონური ეწოდება.

იონური ბმა- ქიმიური ბმა, რომელიც წარმოიქმნება საპირისპიროდ დამუხტული იონების ელექტროსტატიკური მიზიდვით ერთმანეთთან.

ნაერთებს, რომლებიც წარმოიქმნება ამ შემთხვევაში, იონური ნაერთები ეწოდება.

V. ახალი მასალის კონსოლიდაცია.

ამოცანები ცოდნისა და უნარების კონსოლიდაციისთვის

1. შეადარეთ კალციუმის ატომისა და კალციუმის კატიონის, ქლორის ატომისა და ქლორიდის ანიონის ელექტრონული გარსების სტრუქტურა:

კომენტარი კალციუმის ქლორიდში იონური ბმის წარმოქმნის შესახებ:

2. ამ დავალების შესასრულებლად, თქვენ უნდა დაიყოთ 3-4 კაციან ჯგუფებად. ჯგუფის თითოეული წევრი განიხილავს ერთ მაგალითს და შედეგებს წარუდგენს მთელ ჯგუფს.

სტუდენტების პასუხი:

1. კალციუმი II ჯგუფის მთავარი ქვეჯგუფის ელემენტია მეტალი. მისი ატომისთვის უფრო ადვილია ორი გარე ელექტრონის შემოწირულობა, ვიდრე დაკარგული ექვსის მიღება:

2. ქლორი არის VII ჯგუფის მთავარი ქვეჯგუფის ელემენტი, არალითონი. მისი ატომისთვის უფრო ადვილია მიიღოს ერთი ელექტრონი, რომელიც მას აკლია გარე დონის დასრულებამდე, ვიდრე შვიდი ელექტრონის დათმობა გარე დონიდან:

3. ჯერ იპოვეთ წარმოქმნილი იონების მუხტებს შორის უმცირესი საერთო ჯერადი, ის უდრის 2-ს (2x1). შემდეგ ჩვენ განვსაზღვრავთ რამდენი კალციუმის ატომის აღებაა საჭირო, რათა მათ ორი ელექტრონი შესწირონ, ანუ უნდა აიღოთ ერთი Ca ატომი და ორი CI ატომი.

4. სქემატურად, იონური ბმის წარმოქმნა კალციუმის და ქლორის ატომებს შორის შეიძლება დაიწეროს: (სლაიდი 8)

Ca 2+ + 2CI - → CaCI 2

ამოცანები თვითკონტროლისთვის

1. ქიმიური ნაერთის წარმოქმნის სქემის მიხედვით შეადგინეთ ქიმიური რეაქციის განტოლება: (სლაიდი 9)

2. ქიმიური ნაერთის წარმოქმნის სქემის მიხედვით შეადგინეთ ქიმიური რეაქციის განტოლება: (სლაიდი 10)

3. მოცემულია ქიმიური ნაერთის წარმოქმნის სქემა: (სლაიდი 11)

შეარჩიეთ ქიმიური ელემენტების წყვილი, რომელთა ატომებს შეუძლიათ ურთიერთქმედება ამ სქემის მიხედვით:

ა) ნადა ო;
ბ) ლიდა ფ;
in) კდა ო;
გ) ნადა ფ

ერთი ატომიდან ელექტრონები მთლიანად გადადის მეორეზე. მუხტების ეს გადანაწილება იწვევს დადებითად და უარყოფითად დამუხტული იონების (კატიონებისა და ანიონების) წარმოქმნას. მათ შორის წარმოიქმნება ურთიერთქმედების განსაკუთრებული ტიპი - იონური ბმა. მოდით უფრო დეტალურად განვიხილოთ მისი ფორმირების მეთოდი, ნივთიერებების სტრუქტურა და თვისებები.

ელექტრონეგატიურობა

ატომები განსხვავდებიან ელექტრონეგატიურობით (EO) - ელექტრონების მოზიდვის უნარი სხვა ნაწილაკების ვალენტური გარსებიდან. რაოდენობრივი განსაზღვრისთვის გამოიყენება L. Polling-ის მიერ შემოთავაზებული ფარდობითი ელექტრონეგატიურობის მასშტაბი (განზომილებიანი მნიშვნელობა). ფტორის ატომებიდან ელექტრონების მოზიდვის უნარი უფრო გამოხატულია, ვიდრე სხვა ელემენტები, მისი EO არის 4. პოლინის სკალაში ჟანგბადი, აზოტი და ქლორი დაუყოვნებლივ მიჰყვება ფტორს. წყალბადის და სხვა ტიპიური არამეტალების EO მნიშვნელობები ტოლია ან ახლოს არის 2-თან. მეტალების უმეტესობას აქვს ელექტროუარყოფითობა 0,7 (Fr) და 1,7 შორის. არსებობს კავშირის იონურობის დამოკიდებულება ქიმიური ელემენტების EO-ს შორის განსხვავებაზე. რაც უფრო დიდია ის, მით უფრო მაღალია იონური ბმის წარმოქმნის ალბათობა. ამ ტიპის ურთიერთქმედება უფრო ხშირია, როდესაც სხვაობა EO=1.7 და მეტია. თუ მნიშვნელობა ნაკლებია, მაშინ ნაერთები პოლარული კოვალენტურია.

იონიზაციის ენერგია

იონიზაციის ენერგია (EI) საჭიროა ბირთვთან სუსტად შეკრული გარე ელექტრონების გამოყოფისთვის. ამ ფიზიკური სიდიდის ცვლილების ერთეულია 1 ელექტრონ ვოლტი. პერიოდული სისტემის მწკრივებსა და სვეტებში არსებობს EI-ს ცვლილების ნიმუშები, რაც დამოკიდებულია ბირთვის მუხტის ზრდაზე. მარცხნიდან მარჯვნივ პერიოდებში იონიზაციის ენერგია იზრდება და იძენს უმაღლეს მნიშვნელობებს არალითონებისთვის. ჯგუფებში ის მცირდება ზემოდან ქვევით. მთავარი მიზეზი არის ატომის რადიუსის გაზრდა და ბირთვიდან გარე ელექტრონებთან დაშორება, რომლებიც ადვილად იშლება. ჩნდება დადებითად დამუხტული ნაწილაკი - შესაბამისი კატიონი. EI-ის მნიშვნელობა შეიძლება გამოყენებულ იქნას იმის დასადგენად, წარმოიქმნება თუ არა იონური ბმა. თვისებები ასევე დამოკიდებულია იონიზაციის ენერგიაზე. მაგალითად, ტუტე და დედამიწის ტუტე ლითონებს აქვთ დაბალი EI მნიშვნელობები. მათ აქვთ გამოხატული შემცირების (მეტალის) თვისებები. ინერტული აირები ქიმიურად არააქტიურია მათი მაღალი იონიზაციის ენერგიის გამო.

ელექტრონის აფინურობა

ქიმიური ურთიერთქმედებისას ატომებს შეუძლიათ ელექტრონების მიმაგრება უარყოფითი ნაწილაკის - ანიონის წარმოქმნით, პროცესს თან ახლავს ენერგიის გამოყოფა. შესაბამისი ფიზიკური რაოდენობა არის ელექტრონის აფინურობა. საზომი ერთეული იგივეა რაც იონიზაციის ენერგია (1 ელექტრონ ვოლტი). მაგრამ მისი ზუსტი მნიშვნელობები არ არის ცნობილი ყველა ელემენტისთვის. ჰალოგენებს აქვთ ელექტრონების ყველაზე მაღალი აფინურობა. ელემენტების ატომების გარე დონეზე - 7 ელექტრონი, მხოლოდ ერთი აკლია ოქტეტამდე. ჰალოგენების ელექტრონებთან კავშირი მაღალია, მათ აქვთ ძლიერი ჟანგვის (არამეტალური) თვისებები.

ატომების ურთიერთქმედება იონური ბმის წარმოქმნაში

ატომები, რომლებსაც აქვთ არასრული გარეგანი დონე, არიან არასტაბილურ ენერგეტიკულ მდგომარეობაში. სტაბილური ელექტრონული კონფიგურაციის მიღწევის სურვილი არის მთავარი მიზეზი, რაც იწვევს ქიმიური ნაერთების წარმოქმნას. პროცესს ჩვეულებრივ თან ახლავს ენერგიის გამოყოფა და შეიძლება გამოიწვიოს მოლეკულები და კრისტალები, რომლებიც განსხვავდებიან სტრუქტურით და თვისებებით. ძლიერი ლითონები და არამეტალები მნიშვნელოვნად განსხვავდებიან ერთმანეთისგან რიგი მაჩვენებლებით (EO, EI და ელექტრონების აფინურობა). მათთვის ამ ტიპის ურთიერთქმედება უფრო შესაფერისია, როგორც იონური ქიმიური ბმა, რომელშიც მოძრაობს გამაერთიანებელი მოლეკულური ორბიტალი (საერთო ელექტრონული წყვილი). ითვლება, რომ იონების წარმოქმნის დროს ლითონები მთლიანად გადააქვს ელექტრონებს არალითონებზე. შედეგად მიღებული ბმის სიძლიერე დამოკიდებულია იმ სამუშაოზე, რომელიც საჭიროა იმ მოლეკულების განადგურებისთვის, რომლებიც შეადგენენ შესასწავლ ნივთიერების 1 მოლს. ეს ფიზიკური რაოდენობა ცნობილია როგორც შემაკავშირებელი ენერგია. იონური ნაერთებისთვის, მისი მნიშვნელობები მერყეობს რამდენიმე ათეულიდან ასობით კჯ/მოლამდე.

იონის ფორმირება

ატომი, რომელიც თმობს ელექტრონებს ქიმიური ურთიერთქმედების დროს, იქცევა კატიონად (+). მიმღები ნაწილაკი არის ანიონი (-). იმის გასარკვევად, თუ როგორ მოიქცევიან ატომები, გამოჩნდებიან თუ არა იონები, აუცილებელია დადგინდეს განსხვავება მათ EC-ს შორის. ასეთი გამოთვლების განხორციელების უმარტივესი გზაა ორი ელემენტის ნაერთი, მაგალითად, ნატრიუმის ქლორიდი.

ნატრიუმს აქვს მხოლოდ 11 ელექტრონი, გარე შრის კონფიგურაცია არის 3s 1. მის დასასრულებლად, ატომისთვის უფრო ადვილია 1 ელექტრონის დათმობა, ვიდრე 7-ის მიმაგრება. ქლორის ვალენტური შრის სტრუქტურა აღწერილია ფორმულით 3s 2 3p 5. საერთო ჯამში, ატომს აქვს 17 ელექტრონი, 7 გარე. ერთი აკლია ოქტეტის და სტაბილური სტრუქტურის მისაღწევად. ქიმიური თვისებები მხარს უჭერს ვარაუდს, რომ ნატრიუმის ატომი გასცემს და ქლორი იღებს ელექტრონებს. არსებობს იონები: დადებითი (ნატრიუმის კატიონი) და უარყოფითი (ქლორის ანიონი).

იონური ბმა

ელექტრონის დაკარგვისას ნატრიუმი იძენს დადებით მუხტს და ინერტული აირის ნეონის ატომის სტაბილურ გარსს (1s 2 2s 2 2p 6). ქლორი, ნატრიუმთან ურთიერთქმედების შედეგად, იღებს დამატებით უარყოფით მუხტს, ხოლო იონი იმეორებს კეთილშობილი გაზის არგონის ატომური გარსის სტრუქტურას (1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6). შეძენილ ელექტრულ მუხტს იონის მუხტი ეწოდება. მაგალითად, Na +, Ca 2+, Cl-, F-. იონები შეიძლება შეიცავდეს რამდენიმე ელემენტის ატომს: NH 4 + , SO 4 2- . ასეთი რთული იონების შიგნით ნაწილაკები დაკავშირებულია დონორ-მიმღები ან კოვალენტური მექანიზმით. ელექტროსტატიკური მიზიდულობა ხდება საპირისპიროდ დამუხტულ ნაწილაკებს შორის. მისი მნიშვნელობა იონური ბმის შემთხვევაში მუხტების პროპორციულია და ატომებს შორის მანძილის მატებასთან ერთად სუსტდება. იონური ბმის დამახასიათებელი ნიშნები:

• ძლიერი ლითონები რეაგირებენ აქტიურ არამეტალურ ელემენტებთან;
• ელექტრონები გადადიან ერთი ატომიდან მეორეში;
• მიღებულ იონებს აქვთ გარე გარსების სტაბილური კონფიგურაცია;
• საპირისპიროდ დამუხტულ ნაწილაკებს შორის არის ელექტროსტატიკური მიზიდულობა.

იონური ნაერთების კრისტალური ბადეები

ქიმიურ რეაქციებში პერიოდული სისტემის 1-ლი, მე-2 და მე-3 ჯგუფის ლითონები ჩვეულებრივ კარგავენ ელექტრონებს. წარმოიქმნება ერთი, ორი და სამი დამუხტული დადებითი იონები. მე-6 და მე-7 ჯგუფის არამეტალები ჩვეულებრივ ამატებენ ელექტრონებს (გამონაკლისია ფტორთან რეაქციები). არსებობს ერთჯერადი და ორმაგად დამუხტული უარყოფითი იონები. ამ პროცესების ენერგეტიკული ხარჯები, როგორც წესი, ანაზღაურდება ნივთიერების კრისტალის შექმნისას. იონური ნაერთები ჩვეულებრივ მყარ მდგომარეობაშია, ქმნიან სტრუქტურებს, რომლებიც შედგება საპირისპიროდ დამუხტული კატიონებისა და ანიონებისგან. ეს ნაწილაკები იზიდავს და ქმნიან გიგანტურ კრისტალურ გისოსებს, რომლებშიც დადებითი იონები გარშემორტყმულია უარყოფითი ნაწილაკებით (და პირიქით). ნივთიერების მთლიანი მუხტი ნულის ტოლია, რადგან პროტონების მთლიანი რაოდენობა დაბალანსებულია ყველა ატომის ელექტრონების რაოდენობით.

იონური ბმის მქონე ნივთიერებების თვისებები

იონური კრისტალური ნივთიერებები ხასიათდება მაღალი დუღილისა და დნობის წერტილებით. როგორც წესი, ეს ნაერთები სითბოს მდგრადია. შემდეგი მახასიათებელი შეიძლება აღმოჩნდეს, როდესაც ასეთი ნივთიერებები იხსნება პოლარულ გამხსნელში (წყალში). კრისტალები ადვილად ნადგურდება და იონები გადადიან ხსნარში, რომელსაც აქვს ელექტროგამტარობა. იონური ნაერთები ასევე განადგურებულია დნობისას. ჩნდება თავისუფალი დამუხტული ნაწილაკები, რაც იმას ნიშნავს, რომ დნება ელექტრო დენს ატარებს. იონური ბმის მქონე ნივთიერებები არის ელექტროლიტები - მეორე ტიპის გამტარები.

იონური ნაერთების ჯგუფს მიეკუთვნება ტუტე და მიწის ტუტე ლითონების ოქსიდები და ჰალოიდები. თითქმის ყველა მათგანი ფართოდ გამოიყენება მეცნიერებაში, ტექნოლოგიაში, ქიმიურ წარმოებაში, მეტალურგიაში.

იონური ქიმიური ბმა არის კავშირი, რომელიც იქმნება ქიმიური ელემენტების ატომებს შორის (დადებითად ან უარყოფითად დამუხტული იონები). რა არის იონური ბმა და როგორ იქმნება იგი?

იონური ქიმიური ბმის ზოგადი მახასიათებლები

იონები არის დამუხტული ნაწილაკები, რომლებსაც ატომები აძლევენ ან იღებენ ელექტრონებს. ისინი საკმაოდ ძლიერად იზიდავენ ერთმანეთს, ამიტომაა, რომ ამ ტიპის ბმის მქონე ნივთიერებებს აქვთ მაღალი დუღილის და დნობის წერტილი.

ბრინჯი. 1. იონები.

იონური ბმა არის ქიმიური კავშირი განსხვავებულ იონებს შორის მათი ელექტროსტატიკური მიზიდულობის გამო. ეს შეიძლება ჩაითვალოს კოვალენტური ბმის შემზღუდველ შემთხვევად, როდესაც შეკრული ატომების ელექტრონეგატიურობაში სხვაობა იმდენად დიდია, რომ ხდება მუხტების სრული განცალკევება.

ბრინჯი. 2. იონური ქიმიური ბმა.

ჩვეულებრივ ითვლება, რომ ობლიგაცია იძენს ელექტრონულ ხასიათს, თუ EC > 1.7.

ელექტრონეგატიურობის მნიშვნელობის სხვაობა უფრო დიდია, რაც უფრო შორს არის ელემენტები განლაგებული ერთმანეთისგან პერიოდულ სისტემაში პერიოდის მიხედვით. ეს კავშირი დამახასიათებელია ლითონებისა და არალითონებისთვის, განსაკუთრებით მათთვის, ვინც მდებარეობს ყველაზე შორეულ ჯგუფებში, მაგალითად, I და VII.

მაგალითი: სუფრის მარილი, ნატრიუმის ქლორიდი NaCl:

ბრინჯი. 3. ნატრიუმის ქლორიდის იონური ქიმიური ბმის სქემა.

იონური ბმა არსებობს კრისტალებში, მას აქვს სიმტკიცე, სიგრძე, მაგრამ არ არის გაჯერებული და არა მიმართული. იონური კავშირი დამახასიათებელია მხოლოდ რთული ნივთიერებებისთვის, როგორიცაა მარილები, ტუტეები და ზოგიერთი ლითონის ოქსიდი. აირისებრ მდგომარეობაში ასეთი ნივთიერებები იონური მოლეკულების სახით არსებობს.

იონური ქიმიური ბმა იქმნება ტიპურ ლითონებსა და არამეტალებს შორის. ელექტრონები უშეცდომოდ გადადიან მეტალიდან არალითონზე და წარმოქმნიან იონებს. შედეგად წარმოიქმნება ელექტროსტატიკური მიზიდულობა, რომელსაც იონური ბმა ეწოდება.

სინამდვილეში, სრულიად იონური ბმა არ ხდება. ეგრეთ წოდებული იონური ბმა ნაწილობრივ იონურია, ნაწილობრივ კოვალენტური. ამასთან, რთული მოლეკულური იონების ბმა შეიძლება ჩაითვალოს იონურად.

იონური ბმის წარმოქმნის მაგალითები

იონური ბმის წარმოქმნის რამდენიმე მაგალითი არსებობს:

• კალციუმის და ფტორის ურთიერთქმედება

Ca 0 (ატომი) -2e \u003d Ca 2 + (იონი)

კალციუმისთვის ორი ელექტრონის გაცემა უფრო ადვილია, ვიდრე დაკარგულის მიღება.

F 0 (ატომი) + 1e \u003d F- (იონი)

- ფტორი, პირიქით, უფრო ადვილია ერთი ელექტრონის მიღება, ვიდრე შვიდი ელექტრონის მიცემა.

ვიპოვოთ უმცირესი საერთო ჯერადი წარმოქმნილი იონების მუხტებს შორის. უდრის 2. განვსაზღვროთ ფტორის ატომების რაოდენობა, რომლებიც მიიღებენ ორ ელექტრონს კალციუმის ატომიდან: 2: 1 = 2. 4.

მოდით გავაკეთოთ იონური ქიმიური ბმის ფორმულა:

Ca 0 +2F 0 →Ca 2 +F−2.

• ნატრიუმის და ჟანგბადის ურთიერთქმედება

4.3. სულ მიღებული შეფასებები: 262.

სტრუქტურული ქიმია
ქიმიური ბმა:	არომატულობა | კოვალენტური ბმა | იონური ბმა| ლითონის შეერთება | წყალბადის ბმა | დონორ-აქცეპტორის ბონდი | ტავტომერიზმი
სტრუქტურის ჩვენება:	ფუნქციური ჯგუფი | სტრუქტურული ფორმულა | ქიმიური ფორმულა | ლიგანდი
ელექტრონული თვისებები:	ელექტრონეგატიურობა | ელექტრონის აფინურობა | იონიზაციის ენერგია | დიპოლი | ოქტეტის წესი
სტერეოქიმია:	ასიმეტრიული ატომი | იზომერიზმი | კონფიგურაცია | ქირალიზმი | კონფორმაცია

ფონდი ვიკიმედია. 2010 წ.

ნახეთ, რა არის „იონური ქიმიური ბმა“ სხვა ლექსიკონებში:

ატომებს შორის კავშირი მოლეკულაში ან მოლში. კავშირი, რომელიც წარმოიქმნება ან ელექტრონის ერთი ატომიდან მეორეში გადატანის, ან ატომების წყვილის (ან ჯგუფის) მიერ ელექტრონების სოციალიზაციის შედეგად. X.-მდე მიმავალი ძალები არის კულონი, მაგრამ X. ს. აღწერეთ შიგნით... ფიზიკური ენციკლოპედია

ქიმიური ბმა- ატომების ურთიერთქმედება, რომლის დროსაც ელექტრონები, რომლებიც მიეკუთვნებიან ორ სხვადასხვა ატომს (ჯგუფს) ხდება საერთო (სოციალიზებული) ორივე ატომისთვის (ჯგუფისთვის), რაც იწვევს მათ შერწყმას მოლეკულებში და კრისტალებში. არსებობს X-ის ორი ძირითადი ტიპი: იონური ... ... დიდი პოლიტექნიკური ენციკლოპედია

ქიმიური ბმა მექანიზმი, რომლითაც ატომები ერწყმის მოლეკულებს. არსებობს რამდენიმე სახის ასეთი ბმა, რომელიც ეფუძნება ან საპირისპირო მუხტების მიზიდულობას, ან ელექტრონების გაცვლის გზით სტაბილური კონფიგურაციების ფორმირებას. სამეცნიერო და ტექნიკური ენციკლოპედიური ლექსიკონი

ქიმიური ბმა- ქიმიური ბმა, ატომების ურთიერთქმედება, რაც იწვევს მათ კავშირს მოლეკულებსა და კრისტალებში. ქიმიური ბმის წარმოქმნის დროს მოქმედი ძალები ძირითადად ელექტრული ხასიათისაა. ქიმიური ბმის ფორმირებას თან ახლავს გადაწყობა ... ... ილუსტრირებული ენციკლოპედიური ლექსიკონი

- ... ვიკიპედია

ატომების ურთიერთმიზიდულობა, რაც იწვევს მოლეკულების და კრისტალების წარმოქმნას. ჩვეულებრივად უნდა ითქვას, რომ მოლეკულაში ან კრისტალში მეზობელ ატომებს შორის არის ჩ. ატომის ვალენტობა (რომელიც უფრო დეტალურად განიხილება ქვემოთ) მიუთითებს ობლიგაციების რაოდენობაზე ... დიდი საბჭოთა ენციკლოპედია

ქიმიური ბმა- ატომების ურთიერთმიზიდულობა, რაც იწვევს მოლეკულების და კრისტალების წარმოქმნას. ატომის ვალენტობა გვიჩვენებს მოცემული ატომის მიერ წარმოქმნილი ბმების რაოდენობას მეზობელებთან. ტერმინი "ქიმიური სტრუქტურა" შემოიღო აკადემიკოსმა A. M. Butlerov-ში ... ... მეტალურგიის ენციკლოპედიური ლექსიკონი

ატომების ურთიერთქმედება, რომელიც განსაზღვრავს მათ კავშირს მოლეკულებთან და კრისტალებთან. ეს ურთიერთქმედება იწვევს შედეგად მიღებული მოლეკულის ან კრისტალის მთლიანი ენერგიის შემცირებას არაურთიერთმა ატომების ენერგიასთან შედარებით და დაფუძნებულია ... ... დიდი ენციკლოპედიური პოლიტექნიკური ლექსიკონი

კოვალენტური ბმა მეთანის მოლეკულის მაგალითზე: სრული გარე ენერგიის დონე წყალბადისთვის (H) 2 ელექტრონი და ნახშირბადისთვის (C) 8 ელექტრონი. კოვალენტური ბმა, რომელიც წარმოიქმნება მიმართული ვალენტური ელექტრონული ღრუბლების მიერ. ნეიტრალური ... ... ვიკიპედია

ქიმიური კავშირი არის ატომების ურთიერთქმედების ფენომენი, ელექტრონის ღრუბლების, ნაწილაკების შებოჭვის გადაფარვის გამო, რასაც თან ახლავს სისტემის მთლიანი ენერგიის შემცირება. ტერმინი "ქიმიური სტრუქტურა" პირველად შემოიღო A.M. Butlerov 1861 წელს ... ... ვიკიპედიაში.