У углерода есть несколько аллотропных модификаций: алмаз (не проводит эл. ток, плохо проводит тепло – диэлектрик), фуллерен (сферическая форма, до 60-ти атомов в молекуле), графит (мягкий, имеет металлический блеск, "замедлитель нейтронов "), карбин (линейное строение, находится в кратерах вулканов, строение: "одинарная связь С тройная С одинарная С тройная С одинарная"), поликумулен (строение: "=С=С=С="). У фосфора четыре аллотропные модификации: белый фосфор (ядовитый и светится, по виду напоминает воск, легко режется ножом, при небольшом нагревании плавится, нерастворим в воде), красный фосфор (имеет полимерное строение, воспламеняется на воздухе при нагревании, используют в лабораториях в качестве осушителя), зеленый фосфор и черный фосфор. Усеры две аллотропные модификации: моноклинная (призматическая) и ромбическая (или еще ее называют октаэдрической) (S8, состоит из молекул). Они отличаются цветом, плотностью, формой кристаллов. У кислорода есть аллотропная модификация – озон. Озон – бесцветный газ с запахом, он образуется в воздухе при электрическом разряде. Большое количество озона находится в верхних слоях атмосферы.
CaF₂ - связь ионная. У атома кальция на внешней оболочке два электрона. Атом кальция отдает эти два электрона двум атомом фтора, каждый из которых принимает по одному электрону. При этом у атомов обоих элементов полностью заполняются внешние оболочки. Фтор достраивает свою 7-электронную оболочку до 8-электронной. Кальций полностью теряет свою внешнюю оболочку, при этом его предыдущая внутренняя оболочка (тоже полностью заполненная 8 электронами) становится внешней.
Схема образования связи
. . . . . . . . . . : F · + Ca + · F : ⇒ [ : F : ]⁻ + [ Ca ]²⁺ + [ : F : ]⁻ = °° °° °° °° = F⁻ - Ca²⁺ - F⁻ = F - Ca - F = CaF₂
F₂ - связь ковалентная неполярная. У атома фтора на внешней оболочке 7 электронов. Один из них неспаренный. Два атома фтора могут объединить два своих неспаренных электрона. При этом образуется новая пара электронов - новая ковалентная связь F - F. А у каждого атома фтора полностью заполняется до 8 электронов внешняя оболочка.
(Можно сказать по-другому. Два атома фтора и отдают друг другу, и принимают друг от друга по одному электрону).
Схема образования связи:
. . . . . . . . . . . . : F · + · F : ⇒ : F · · F : ⇒ : F : F : = F - F = F₂ °° °° °° °° °° °°
Ca - связь металлическая. Атомы кальция легко теряют два своих внешних электрона. В случае ионных соединений эти электроны "забирают" другие, более электроотрицательные атомы, как в первом примере - атомы фтора. Но и в отсутствие таких атомов электроны кальция становятся свободными и распределяются во всей толще металла. Атомы кальция, лишившись внешних электронов, превращаются в положительно заряженные ионы - катионы кальция Ca²⁺. Они образуют узлы металлической кристаллической решетки. Свободные электроны находятся в междоузлиях этой решетки. И эти электроны удерживают от отталкивания одинаково заряженные катионы кальция (одинаковые заряды, как известно, отталкиваются). Схематично этот процесс можно представить так:
n Ca ⇒ n (Ca²⁺ + 2 e⁻) ⇒ n (Ca²⁺) + n (2e⁻) ⇒ n [ Ca²⁺ ] + 2n [e⁻]
OF₂ - связь ковалентная полярная. У атома кислорода на внешней оболочке два неспаренных электрона. А у атома фтора - один неспаренный электрон. Два неспаренных электрона кислорода спариваются с двумя неспаренными электронами двух атомов фтора. Образуются две новые пары электронов - то есть две ковалентные связи O - F. При этом и у атома кислорода, и у атомов фтора полностью заполняются внешние оболочки до 8 электронов.
(Можно сказать по-другому. Кислород отдает два своих электрона двум атомам фтора, каждый из которых принимает по одному электрону. В то же время атомы фтора отдают по одному электрону атому кислорода)
Однако, поскольку атом фтора более электроотрицательный, вновь спаренные электроны оказываются смещенными в сторону атома фтора. Схема образования связи:
. . . . . . . . . . . . : F · + · O · + · F : ⇒ : F · · O · · F : ⇒ °° °° °° °° °° °° . . . . . . ⇒ : F : O : F : = F - O - F = OF₂ °° °° °°
Примечание. В схемах внешние электроны обозначены по-разному - точками и кружочками. Это связано лишь с тем, что нарисовать схемы, используя только один из этих символов, не получается. Никакой разницы между точками и кружочками нет. При переписывании задания в тетрадь электроны можно обозначать одинаково - или только точками, или только кружочками
У фосфора четыре аллотропные модификации: белый фосфор (ядовитый и светится, по виду напоминает воск, легко режется ножом, при небольшом нагревании плавится, нерастворим в воде), красный фосфор (имеет полимерное строение, воспламеняется на воздухе при нагревании, используют в лабораториях в качестве осушителя), зеленый фосфор и черный фосфор.
Усеры две аллотропные модификации: моноклинная (призматическая) и ромбическая (или еще ее называют октаэдрической) (S8, состоит из молекул). Они отличаются цветом, плотностью, формой кристаллов.
У кислорода есть аллотропная модификация – озон. Озон – бесцветный газ с запахом, он образуется в воздухе при электрическом разряде. Большое количество озона находится в верхних слоях атмосферы.