Для примера, подсчитаем количество ковалентных связей, которые могут образовать натрий (Na), алюминий (Al), фосфор (P), и хлор (Cl). Натрий (Na) и алюминий (Al) имеют, соответственно 1 и 3 электрона на внешней оболочке, и, по первому правилу (для механизма образования ковалентной связи используется один электрон на внешней оболочке), они могут образовать:натрий (Na) - 1 и алюминий (Al) - 3 ковалентных связи. После образования связей количество электронов на внешних оболочках натрия (Na) и алюминия (Al) равно, соответственно, 2 и 6; т.е., менее максимального количества (8) для этих атомов. Фосфор (P) и хлор (Cl) имеют, соответственно, 5 и 7 электронов на внешней оболочке и, согласно второй из вышеназванных закономерностей, они могли бы образовать 5 и 7 ковалентных связей. В соответствии с четвертой закономерностью образование ковалентной связи, число электронов на внешней оболочке этих атомов увеличивается на 1. Согласно шестой закономерности, когда образуется ковалентная связь, число электронов на внешней оболочке связываемых атомов не может быть более 8. То есть, фосфор (P) может образовать только 3 связи (8-5 = 3), в то время как хлор (Cl) может образовать только одну (8-7 = 1).
Описанный механизм образования ковалентных связей позволяет нам предсказать молекулярное строение вещества на основании элементарного анализа.Пример: на основании анализа мы обнаружили, что некое вещество состоит из атомов натрия (Na) и хлора (Cl). Зная закономерности механизма образования ковалентных связей, мы можем сказать, что натрий (Na) может образовать только 1 ковалентную связь. Таким образом, мы можем предположить, что каждый атом натрия (Na) связан с атомом хлора (Cl) посредством ковалентной связи в этом веществе, и что это вещество состоит из молекул атома NaCl. Формула строения для этой молекулы: Na - Cl. Здесь тире (-) означает ковалентную связь. Электронную формулу этой молекулы можно показать следующим образом:
. .
Na : Cl :
. .
В соответствии с электронной формулой, на внешней оболочке атома натрия (Na) в NaCl имеется 2 электрона, а на внешней оболочке атома хлора (Cl) находится 8 электронов. В данной формуле электроны (точки) между атомами натрия (Na) и хлора (Cl) являются связующими электронами. Поскольку ПЭИ у хлора (Cl) равен 13 эВ, а у натрия (Na)он равен 5,14 эВ, связующая пара электронов находится гораздо ближе к атому Cl, чем к атому Na. Если энергии ионизации атомов, образующих молекулу сильно различаются, то образовавшаяся связь будет полярной ковалентной связью.
Рассмотрим другой случай. На основании анализа мы обнаружили, что некое вещество состоит из атомов алюминия (Al) и атомов хлора (Cl). У алюминия (Al) имеется 3 электрона на внешней оболочке; таким образом, он может образовать 3 ковалентные химические связи, в то время хлор (Cl), как и в предыдущем случае, может образовать только 1 связь. Это вещество представлено как AlCl3, а его электронную формулу можно проиллюстрировать следующим образом:
Рисунок 3.1. Электронная формула AlCl3
чья формула строения:
Cl - Al - Cl
|
Cl
Эта электронная формула показывает, что у AlCl3 на внешней оболочке атомов хлора (Cl) имеется 8 электронов, в то время, как на внешней оболочке атома алюминия (Al) их 6. По механизму образования ковалентной связи, оба связующих электрона (по одному от каждого атома) поступают на внешние оболочки связываемых атомов.
Оксиды -это сложные вещества, состоящие из кислорода и какого нибудь другого элемента.
Название оксидов образуется от названия элемента, входящего в состав оксида. Например, BaO - оксид бария. Если образующий оксид элемент имеет переменную валентность, то после названия элемента в скобках указывается его валентность римской цифрой. Например, FeO - оксид железа (I), Fe₂О₃ - оксид железа (III). Общая формула оксидов: ЭхОу.
Оксиды классифицируют: несолеобразующие, основные, амфотерные и кислотные.
1.
Не солеобразующие оксиды:оксиды CO, NO,N2O, SiO, S₂O не соответствуют никаким кислотным гидроксидам и они не образуют солей, в состав которых входили бы C⁺², N⁺², N⁺¹,Si⁺², Si⁺¹. Поэтому оксиды CO, NO, N₂O, SiO, S₂O называют несолеобразующими.
Но совсем безразличными нельзя назвать оксид азота(lV) и оксид углерода(ll):
Не существует кислот или солей, в которых бы содержался N⁺⁴
диоксид азота N⁺⁴O₂, но он реагируя со щелочами , образует сразу две соли, содержащие N⁺³ и N⁺⁵:
2N⁺⁴O₂ + 2NaOH = NaN⁺³O₂ + NaN⁺⁵O₃ + H₂O
Оксид углерода(ll)СО не совсем относится к несооеобразующим оксидам ,так как он взаимодействует с щелочами с образованием формиата .
NaOH+CO⇒HCONa
На солнечном свету или в присутствии активного угля соединяется с хлором, образуя ядовитый газ фосген
СО + Сl2 = COCl2
Соедединяется. со многими металлами, образуя карбонилы Fe(CO)₅, Ni(CO)₄
CO хороший восстановитель, ядовит.
Соединяется с гемоглобином крови делает его не переносить кислород от легких к тканям. Человек от этого погибает.
Остальные оксиды можно назвать безразличные или индиферрентными оксидами: N₂O, SiO, S₂O
2.
Основные оксиды, состоят из металла и кислорода. Общая формула основных оксидов MexOу. Например, Na₂O MgO CaO BaO FeO. Основным оксидам соответствуют основания: NaOH Mg(OH)₂ Ca(OH₂) Ba(OH)₂ Fe(OH)₂
Основные оксиды щелочных и щелочноземельных металлов растворимы в воде: Na₂O + H₂O= 2NaOH +2H₂
Основные оксиды взаимодействуют:
с кислотами с образованиям соли и воды: MgO +2HCI= MaCI₂ +H₂O
с кислотными оксидами с образованием соли: CaO+CO₂=CaCO₃
3.
Амфотерными называются оксиды, которые образуют соли при взаимодействии как с кислотами, так и с основаниями. Соединения этих оксидов с водой могут иметь кислотные и основные свойства одновременно, например - Al₂O₃, Cr₂O₃, MnO₂; Fe₂O₃ ZnO. К примеру, амфотерный характер оксида цинка проявляется при взаимодействии его как с соляной кислотой, так и с гидроксидом натрия:
ZnO + 2HCl = ZnCl₂ + H₂O
ZnO + 2NaOH = Na₂ZnO₂ + H₂O
У различных амфотерных оксидов двойственность свойств может быть выражена в различной степени. Например, оксид цинка одинаково легко растворяется и в кислотах, и в щелочах, а оксид железа (III) - Fe₂O₃ - обладает преимущественно основными свойствами.
4.
Кислотными называются оксиды, которые образуют соли при взаимодействии с основаниями или основными оксидами. Кислотные оксиды также называются ангидридами кислот. Кислотными являются оксиды типичных неметаллов, а также оксиды ряда металлов в высших степенях окисления (B₂O₃; N₂O₅).
Многие кислотные оксиды соединяются с водой, образуя кислоты:
N₂O₃+ H₂O = 2HNO₂
SO₃ + H₂O = H₂SO₄
Не все ангидриды реагируют с водой, в этом случае соответствующие им кислоты добываются косвенным путем.
Кислотные оксиды реагируют с основными оксидами с образованием соли:
CO₂ + CaO = CaCO₃
Кислотные оксиды взаимодействуют с основаниями, образуя соль и воду:
CO₂ + Ba(ОН)₂= BaCO₃ + H₂O
5.
получения оксидов из простых веществ - это либо прямая реакция элемента с кислородом:
2Ca + O₂ = 2CaO
S+ O₂=SO₂
4AI + 3O₂= 2AI₂O₃
либо разложение сложных веществ:
а) оксидов
4CrO₃ = 2Cr₂O₃ + 3O₂
б) гидроксидов
Ca(OH)₂ = CaO + H₂O
в) кислот
H₂CO₃ = H₂O + CO₂
г) солей
CaCO₃ = CaO +CO₂
А также взаимодействие кислот - окислителей с металлами и неметаллами:
Cu + 4HNO3(конц) = Cu(NO₃) ₂ + 2NO₂ + 2H₂O
Объяснение:
Si и P - неметаллы
Mg,Si, P