Енергія, необхідна для відривання електрона від атома, що перебуває у нормальному (не збудженому) стані, називається енергією іонізації.

Енергія іонізації для елементів одного періоду зростає зліва на право зі збільшенням заряду ядра. В групі вона зменшується зверху в низ внаслідок збільшення відстані електрона від ядра.

Енергія іонізації пов’язана з хімічними властивостями елементів. Так, лужні метали, енергія іонізації яких мала, легко віддають електрони і мають яскраво виражені металічні властивості.

Спорідненість до електрона.

Атоми можуть не тільки віддавати, а й приєднувати електрони. При цьому утворюються відповідні аніони. Енергія, що виділяється внаслідок приєднання до атома одного електрона, називається спорідненістю до електрона.

Найбільші значення спорідненості до електрона мають галогени, в атомах яких у зовнішньому електронному шарі перебуває по 7 електронів. Це свідчить про посилення неметалічних властивостей. Спорідненість до електрона, як і енергію іонізації, виражають у джоулях на моль (або в електрон-вольтах).

Електоронегативність. Для характеристики відносної здатності атамів певної сполуки набувати негативного заряду користуються поняттям електонегативності.

Електоронегативність – це умовна величина, що характеризує здатність атома відтягувати до себе електронну густину порівняно з атомами інших елементів тієї самої сполуки. Іншими словами електоронегативність – це здатність атома в сполуці притягувати до себе електрони.

Визначення електонегативності дав американський учений Л.Полінг у 1932р.

Для кількісної характеристики запропоновано прийняти за міру електронегативності енергію, яка дорівнює арифметичній сумі енергії іонізації атома (І) і спорідненості до електрона (Е), тобто

Х = І + Е, де Х – електронегативність атома, а отже і елемента.

Залежність електронегативності від порядкового номера елемента має періодичний характер: у періодах спостерігається загальна тенденція до зростання електронегативності, а в підгрупах – до її зменшення. Найменші значення електронегативності мають атоми лужних металів, а найбільші – галогенів. Найбільш електронегативним є фтор.

Поняття електонегативності використовується для якісного пояснення хімічного зв’язку між атомами: від значення їх відносної електронегативності залежить характер утвореного зв’язку.

Завдання для самоконтролю:

1. Чому у періодах із збільшенням заряду ядра радіуси атомів та іонів в основному збільшуються?

2. У підгрупах елементів із збільшенням заряду ядра радіуси атомів та іонів в основному збільшуються (чому?).

3. Чому галогени мають найбільше значення спорідненості до електрона?

4. Що таке електронегативність?

Рекомендована література:

1. В.П.Басов.Хімія:Навчальний посібник:К.:Каравела,Львів,2003 р.- ст.26-28.

2. Г.П. Хомченко.Посібник з хімії.-К.:Видавництво АСК.,2003р.-ст.73-77.

3. Н.М.Буринська. Основи загальної хімії, 11клас:Підручник з поглибл. Вивченням хімії.-Київ;Ірпінь:ВТФ «Перун»,1997.- ст.47-53.

4.В.В.Сухан.Хімія:Посібник для вступників до вузів.-К.Либідь,1993.-ст.70-85.

5. І.А.Гройсман.Хімія.Закони, схеми, формули, рівняння.Київ: «Логос»,1998р.- 11-15.

6. Матеріали з Інтернету.

 

Самостійне вивчення.

Тема: Ковалентний звязок.

План:

1. Утворення ковалентного звязку.

2. Механізм утворення ковалентного звязку.

Теоретичні відомості

Ковалентний зв’язок — це хімічний зв’язок, який здійснюється між атомами за рахунок електронних пар, що однаковою мірою належать обом атомам.

Ковалентний зв’язок, утворений однаковими атомами (з однаковою електронегативністю), називається неполярним, а утворений різними атомами (з різною електронегативністю), — полярним.
Електрони, здатні брати участь в утворенні хімічного зв’язку, називаються валентними. Їх кількість визначає число зв’язків, що утворюються атомом, тобто валентність.
У елементів головних підгруп валентними є електрони останнього енергетичного рівня, у елементів побічних підгруп — останнього і передостаннього рівнів.
Під час утворення хімічного зв’язку атоми віддають, одержують або усуспільнюють з іншими атомами електрони так, щоб утворилася стійка електронна конфігурація атомів інертних газів (октет електронів).
Утворення ковалентного неполярного зв’язку (на прикладі молекули водню).

Електронна густина в даному випадку не зміщена ні до якого з атомів, оскільки вони мають однакову електронегативність. На жодному з атомів не зосереджений позитивний або негативний заряд, тобто молекула не має полюсів.
Утворення ковалентного полярного зв’язку (на прикладі молекули гідроген фториду).

Електронна густина зміщена до атома Флуору як більш електронегативного елемента. Тому атом Флуору матиме частково негативний заряд, а Гідроген — частково позитивний:

Молекула HF має позитивний (атом Гідрогену) і негативний (атом Флуору) полюси, тобто вона полярна.
Донорно-акцепторний механізм утворення хімічного зв’язку полягає в тому, що зв’язок утворюється в результаті переходу вже існуючої електронної пари атома-донора в загальне користування донора й атома-акцептора, який надає вільну електронну орбіталь.

Завдання для самоконтролю:

1.Що таке ковалентний звязок і які способи утворення його ви зняєте? Поясніть на конкретних прикладах.

2.Напишіть схеми утворення молекул хлору Сl₂ та сірководню Н₂S визначте, за рахунок яких електронів утворюється ковалентний звязок між атомами.

3.Серед наведених прикладів полярними є молекули:

а) Н₂О в) N₂ б) Н₂ г) HBr

4. Неполярними є молекули речовин, формули яких: а) Н₂О; в) О₂; б) СН₄ ; г) HСl.

5.Напишіть молекулярні, структурні та електронні формули для Нітрогену, Хлору та метану.

6.Які основні характеристики і властивості ковалентного звязку?

7.Який механізм утворення ковалентного звязку?Які ви знаєте способи перекривання електронних хмар?

 

Задача 1.

Визначте, як змінюється міцність сполук у ряду:

НF, НСІ, HBr, НІ.

Розвязування.

У цих двохатомних молекул міцність звязку залежить від довжини звязку. А оскільки радіус атома при переході від флуору до йоду зростає, то довжина звязку Н - галоген у цьому напрямку збільшується, тобто міцність сполук при переході від флуору до йоду зменшується.

 

Задача 2……………………………………………………………………………………………

Сульфур утворює хімічні звязки з Калієм, Гідрогеном, Бромом, Карбоном. Які із цих звязків найбільш і найменш полярні?

Розвязування.

Електонегативність - це здатність атома в сполуці притягувати до себе електрони.

Х = І + Е

Х - електронегативність, І - енергія іонізації атома, Е - спорідненість до електрона.Чим більша різниця відносних електонегативностей сполучених атомів (позначимо її ^Х), тим сильніше виражена полярність. Використовуючи значення відносних електронегативностей атомів:

 

^Х_S = 2,6; ^Х_К = 0,91; ^Х_Н= 2,1; ^Х_Вr =2.74; ^Х_С=2,50 знаходимо різницю відносних елетронегативностей Сульфуру й атомів, що утворюють з нею хімічний звязок:

^Х_S-К = 2,6 - 0,91 = 1,69.

У цьому прикладі найполярнішим є звязок Сульфур - Калій.

Рекомендована література:

1. В.П.Басов.Хімія:Навчальний посібник:К.:Каравела,Львів,2003 р.- ст.

2. Г.П. Хомченко.Посібник з хімії.-К.:Видавництво АСК.,2003р.-ст.

3. Н.М.Буринська. Основи загальної хімії, 11клас:Підручник з поглибл. Вивченням хімії.-Київ;Ірпінь:ВТФ «Перун»,1997.- ст.

4.В.В.Сухан.Хімія:Посібник для вступників до вузів.-К.Либідь,1993.-ст.76-83.

5.І.А.Гройсман.Хімія.Закони, схеми, формули, рівняння.Київ: «Логос»,1998р.- 16-18.

6. Матеріали з Інтернету.

Самостійне вивчення.