Типы химических связей: учебный материал

I. Организационный момент (10 мин).

II. Актуализация знаний учащихся (повторение прошедшего материала) (20 мин).

Какие типы химических связей вы уже знаете?

(Ковалентная полярная, ковалентная неполярная, ионная)

III. Раскрыть цели и задачи нового урока (30 мин).

Мы продолжаем изучать типы химических связей. На сегодняшнем уроке мы познакомимся с еще двумя типами химической связи – металлическая и водородная связи.

Металлы – это элементы 1-3 групп главных подгрупп, а также всех побочных подгрупп периодической системы. Они хорошо проводят электрический ток. С чем это связано? Чтобы ответить на этот вопрос, необходимо установить особенности их строения. Что мы сегодня и сделаем.

Атомы металлов на внешнем энергетическом уровне имеют небольшое число электронов, поэтому они стремятся их отдать. Хорошо, если есть неметалл, который их примет. А если его нет, что тогда?

В куске металла, слитке или металлическом изделии атомы металла отдают внешние электроны и посылают их в этот кусок, слиток или изделие, превращаясь при этом в положительные ионы. «Оторвавшиеся» электроны перемещаются от одного иона к другому, временно снова соединяются с ними в атомы, снова отрываются. И этот процесс происходит непрерывно. В куске металла существуют то атомы, то ионы. Их так и называют атом-ионы. Здесь же присутствуют и свободные электроны, которые могут выступать в роли переносчиков электрических зарядов.

А схему образования металлической связи можно записать так: Ме0 – ne- ←→ Mеn+ атомы ионы металла металла, где n – число внешних электронов, участвующих в образовании связи.

Наблюдается этот вид связи в металлах – простых веществах и сплавах. Таким образом, металлической называется связь в металлах и сплавах между атом-ионами посредством обобществленных внешних электронов. Металлическая связь имеет некоторое сходство с ковалентной связью, так как основана на обобществлении внешних электронов. Однако при образовании ковалентной связи обобществляются внешние неспаренные электроны только двух соседних атомов, в то время как при образовании металлической связи в обобществлении этих электронов участвуют все атомы. Именно поэтому кристаллы с ковалентной связью хрупки, а с металлической, как правило, тверды, пластичны, электропроводны, теплопроводны и имеют металлический блеск.

Именно рассмотрением водородной связи мы завершаем наше знакомство с типами химической связи. И это не случайно.

Во-первых, водородная связь - предмет дискуссий между физиками и химиками, с разных точек зрения рассматривающих этот тип химической связи. Физики утверждают, что это частный случай межмолекулярного взаимодействия, и аргументируют это тем, что энергия такой связи составляет всего лишь 4-40 кДж/моль, т.е. вписывается в энергетическую характеристику межмолекулярных сил. Большинство химиков придерживается иной точки зрения. Об этом мы сегодня и поговорим.

Во-вторых, рассмотрение водородной связи позволит сравнить эту химическую связь с другими типами связи и тем самым обобщить наши представления о природе химической связи вообще.

Водородная связь – связь между положительно заряженным атомом водорода одной молекулы и отрицательно заряженным атомом другой молекулы.

Механизм возникновения водородной связи – частично электростатический и частично донорно-акцепторный.

Характерной чертой водородной связи является расстояние между атомом водорода и другим атомом, её образующим. Оно должно быть меньше, чем сумма радиусов этих атомов.

Водородная связь характерна и присутствует в большинстве органических соединений. Соединяясь с хлором, водород образует хлорную кислоту, с кислородом — воду, с азотом — аммиак. Данные явления, обнаруженные в конце 19 века, были открыты русскими химиками М. Ильинским и Н. Бекетовым.

Каков способ образования. Образуются водородные связи между электроотрицательными атомами, один из которых имеет свободную электронную пару.

Самым убедительным признаком в.с. является дистанция между атомом Н и вторым атомом. Все дело в том, что дистанция между атомами меньше, чем сумма двух атомарных радиусов. Не…