6: Хімічне склеювання - електронні пари та октети
- Page ID
- 23851
\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)
Теорії хімічного зв'язку незмінно включають електрони. Коли один атом наближається до іншого, валентні електрони, знайдені в найвіддаленіших областях атомів, взаємодіють задовго до того, як ядра зможуть зблизитися. Електрони є найменш масивними компонентами атома, і тому вони можуть переміщуватися, щоб виробляти електростатичні сили, які утримують атоми разом. Згідно із законом Кулона, такі електростатичні або кулонові сили досить великі, коли заряди розділені відстанями в кілька сотень пікометрів - розміром з атом. Кулонові сили, таким чином, цілком здатні пояснити сильні сторони зв'язків, якими атоми утримуються разом.
- 6.1: Прелюдія до хімічного склеювання
- Теорії хімічного зв'язку незмінно включають електрони. Коли один атом наближається до іншого, валентні електрони, знайдені в найвіддаленіших областях атомів, взаємодіють задовго до того, як ядра зможуть зблизитися. Електрони є найменш масивними компонентами атома, і тому вони можуть переміщатися, щоб виробляти електростатичні сили, які утримують атоми разом.
- 6.2: Іонне склеювання
- Іонний зв'язок передбачає перенесення електрона від одного атома (який стає позитивно зарядженим катіоном) до іншого (який стає негативно зарядженим аніоном). Два іони сильно притягуються до утворення кристалічної решітки.
- 6.3: Енергія і утворення іонів
- Формування іонної пари шляхом перенесення електрона від атома Li до атома H призводить до загального зниження загальної енергії двох ядер і чотирьох задіяних електронів.
- 6.4: Іонна кристалічна решітка
- Освіта такої іонної кристалічної решітки призводить до меншої потенційної енергії, ніж можливо, якщо іони тільки групуються в пари.
- 6.5: Електронні конфігурації іонів та благородних газів
- Іони часто утворюються характерними способами, спрямованими на досягнення конфігурації благородного газу.
- 6.6: Енергії іонізації
- Якщо енергії іонізації елементів побудовані проти атомного номера, спостерігається очевидна особливість, коли елементи з найвищими енергіями іонізації є благородними газами. Оскільки енергія іонізації вимірює енергію, яка повинна подаватися для видалення електрона, ці високі значення означають, що важко видалити електрон з атома благородного газу.
- 6.7: Іонізація перехідних і внутрішніх перехідних елементів
- Крім того, експериментальні вимірювання показують, що для перехідних і внутрішніх перехідних елементів електрони, втрачені при іонізації, не є останніми, які були додані для створення конфігурації атомних електронів. Натомість електрони зазвичай видаляються спочатку з підоболонки, що має найбільше основне квантове число.
- 6.8: Електронні спорідненості
- Електронні спорідненості більш важко виміряти експериментально, ніж енергії іонізації, і набагато менше значень доступно. Зв'язок періодичної таблиці з тими електронними спорідненнями, які були виміряні або оцінені з розрахунків, можна побачити на таблиці енергій іонізації та спорідненості електронів, наведеної нижче.
- 6.9: Бінарні іонні сполуки та їх властивості
- Всі іонні сполуки мають численні спільні властивості. Отже, здатність розпізнавати іонне з'єднання з його формули дозволить передбачити багато його властивості. Це часто можливо у випадку бінарної сполуки (тієї, яка містить лише два елементи), оскільки утворення бінарної іонної сполуки накладає досить жорсткі обмеження на задіяні елементи.
- 6.10: Правило октету
- Зручним методом для цього є розцінювання з'єднання як утворене з його атомів і використання діаграм Льюїса. Потім може бути застосовано правило октету. Кожен атом повинен втратити або отримати електрони, щоб досягти октету. Крім того, всі електрони, втрачені одним видом атома, повинні бути отримані іншим.
- 6.11: Фізичні властивості
- Іонні сполуки мають певні фізичні характеристики, які відрізняють їх від інших сполук. Фізичні фактори, такі як температура плавлення, розчинність тощо, обговорюються стосовно іонних сполук.
- 6.12: Хімічні властивості
- Найважливіша хімічна характеристика іонних сполук полягає в тому, що кожен іон має свої властивості. Такі властивості відрізняються від властивостей атома, з якого був виведений іон.
- 6.13: Ковалентний зв'язок
- Освіта іонного зв'язку повним перенесенням електрона від одного атома до іншого можливо тільки для досить обмеженого набору елементів. Ковалентний зв'язок, при якому жоден атом не втрачає повного контролю над своїми валентними електронами, зустрічається набагато частіше. У ковалентному зв'язку електрони займають область простору між двома ядрами і, як кажуть, вони діляться ними.
- 6.14: Ковалентні молекули та правило октету
- Ідея про те, що молекула може утримуватися спільною парою електронів, вперше була запропонована Льюїсом в 1916 році. Хоча Льюїс ніколи не вигравав Нобелівську премію за ту чи багато інших своїх теорій, спільна пара електронів все ж є одним з найбільш значущих внесків у хімію всіх часів. Хвильова механіка була ще 10 років у майбутньому, і тому Льюїс не зміг дати жодного математичного опису того, як саме можливий обмін електронами.
- 6.15: Написання структур Льюїса для молекул
- Структури Льюїса, хоча і рудиментарні, дозволяють вченим швидко відображати з'єднання та робити висновки щодо його тривимірної структури.
- 6.16: Приклади структур Льюїса
- Структури Льюїса можуть бути складними, і ця сторінка містить безліч прикладів, щоб поліпшити ваше розуміння того, як вони працюють, використовуючи різні елементи.
- 6.17: Багатоатомні іони
- Багатоатомні іони, поширені в будь-якій лабораторії, містять кілька атомів, ковалентно пов'язаних між собою. Часто ці іони заряджаються і з'єднуються з металами для утворення іонних зв'язків.
- 6.18: Іонні сполуки, що містять багатоатомні іони
- Багатоатомні іони є скрізь, і ці сторінки знайомлять вас зі знайомими багатоатомними іонами, які часто утворюють іонні зв'язки.
- 6.19: Атомні розміри
- Атомний розмір змінюється передбачуваними способами, коли людина рухається по таблиці Менделєєва. У цьому розділі ми дізнаємося періодичні тенденції атомного розміру.
- 6.20: Іонні розміри
- Втрата або додавання електронів (вона ж іонізація) змінює атомний розмір. Читайте далі, щоб дізнатися, як і чому.