Вопрос 13 Что такое сродство к электрону

Сродством атома к электрону F называется энергетический эффект присоединения электрона к нейтральному атому Э с превращением его в отрицательный ион

Э+е^-  Э⁻ , F₁ (к Дж/моль или ЭВ/моль)

Э⁻+е^-  Э⁻ , F₂

_{………………………………….}

Сродство атома к электрону численно равно, но противоположно по знаку энергии ионизации отрицательно заряженного иона Э⁻ . Электроотрицательность –Х (по Полингу) – это величина характеризующая способность атому притягивать к электрону.

В отличие от ионизационного потенциала атома, имеющего всегда эндоэнергетическое значение, сродство атома к электрону описывается как экзоэнергетическими, так и эндоэнергетическими значениями.

Вопрос 14. Что такое изотопы?

Разновидностью одного и того же хим.элементов отличающейся массой атомов называются Изотопами.

Химические свойства атома зависят практически только от строения электронной оболочки, которая, в свою очередь, определяется в основном зарядом ядра Z (то есть количеством протонов в нём) и почти не зависит от его массового числа A (то есть суммарного числа протонов Z и нейтронов N). Все изотопы одного элемента имеют одинаковый заряд ядра, отличаясь лишь числом нейтронов. 

Вопрос 15 Ковалентная связь.

Химическая связь, осуществляемая электронными парами, называется ковалентной. Это 2-х электронная и 2-х центровая (удерживает 2 ядра) связь.

Бывает 2 разновидности ковалентной связи:

1. Неполярная ковалентная связь. В случае данного вида связи электронное облако, образованное общей парой электронов распределяется в пространстве симметрично относительно обоих атомов.

2. Полярная ковалентная связь. В случае данного вида связи обобществлённая электронная пара (или пары) несколько смещается в сторону более электроотрицательного атома.

Важнейшие характеристики ковалентной связи:

1. Длина связи – межъядерное расстояние. Химическая связь тем прочнее, чем меньше её длина, однако, мерой прочности связи является также энергия связи.

2. Энергия связи определяется количеством энергии, которое необходимо для разрыва связи (обычно измеряется в кДж/1 моль вещества).

3. Насыщенность – способность атомов образовывать ограниченное число ковалентных связей. Например, атом “С” (4 не спаренных электрона) в возбуждённом состоянии образует не более 4-х связей. Вследствие насыщаемости связей молекулы имеют определённый состав: H₂; CH₄; HCl и так далее. Однако и при насыщенных ковалентных связях могут образовываться более сложные молекулы по донорно-акцепторному механизму.

4. Направленность связи обусловливает пространственную структуру молекул, то есть их геометрию (форму).

Примеры соединений с ковалентной связью:

H₂O H₂ H-H H₂ S

(связь полярная) (связь неполярная) (связь полярная)

Вопрос 16 ионная (электровалентная) связь. Ненаправленность и ненасыщенность

Ионная связь — прочная химическая связь, образующаяся между атомами с большой разностью (>1,7 по шкале Полинга) электроотрицательностей, при которой общая электронная пара полностью переходит к атому с большей электроотрицательностью.Это притяжение ионов как разноименно заряженных тел. Примером может служить соединение CsF, в котором «степень ионности» составляет 97 %.Рассмотрим способ образования на примере хлорида натрия NaCl. Электронную конфигурацию атомов натрия и хлора можно представить: 11 Na 1s2 2s2 2p 6 3s1; 17 Cl 1s2 2s2 2p6 Зs2 3р5 Как это атомы с незавершенными энергетическими уровнями. Очевидно, для их завершения атому натрия легче отдать один электрон, чем присоединить семь, а атому хлора легче присоединить один электрон, чем отдать семь. При химическом взаимодействии атом натрия полностью отдает один электрон, а атом хлора принимает его. Схематично это можно записать так: Na. — l е —> Na+ ион натрия, устойчивая восьмиэлектронная 1s2 2s2 2p6 оболочка за счет второго энергетического уровня. :Cl + 1е --> .Cl - ион хлора, устойчивая восьмиэлектронная оболочка. Между ионами Na+ и Cl- возникают силы электростатического притяжения, в результате чего образуется соединение. Ионная связь — крайний случай поляризации ковалентной полярной связи. Образуется между типичными металлом и неметаллом. При этом электроны у металла полностью переходят к неметаллу. Образуются ионы.

Если химическая связь образуется между атомами, которые имеют очень большую разность электроотрицательностей (ЭО > 1.7 по Полингу), то общая электронная пара полностью переходит к атому с большей ЭО. Результатом этого является образование соединения противоположно заряженных ионов:

М ежду образовавшимися ионами возникает электростатическое притяжение, которое называется ионной связью. Вернее, такой взгляд удобен. На деле ионная связь между атомами в чистом виде не реализуется нигде или почти нигде, обычно на деле связь носит частично ионный, а частично ковалентный характер. В то же время связь сложных молекулярных ионов часто может считаться чисто ионной. Важнейшие отличия ионной связи от других типов химической связи заключаются в ненаправленности и ненасыщаемости. Именно поэтому кристаллы, образованные за счёт ионной связи, тяготеют к различным плотнейшим упаковкам соответствующих ионов.

Характеристикой подобных соединений служит хорошая растворимость в полярных растворителях (вода, кислоты и т. д.). Это происходит из-за заряженности частей молекулы. При этом диполи растворителя притягиваются к заряженным концам молекулы, и, в результате Броуновского движения, «растаскивают» молекулу вещества на части и окружают их, не давая соединиться вновь. В итоге получаются ионы окружённые диполями растворителя.

При растворении подобных соединений, как правило, выделяется энергия, так как суммарная энергия образованных связей растворитель-ион больше энергии связи анион-катион. Исключения составляют многие соли азотной кислоты (нитраты), которые при растворении поглощают тепло (растворы охлаждаются). Последний факт объясняется на основе законов, которые рассматриваются в физической химии.