Ինչպես արդեն նշվեց, ընդհանուր էլեկտրոնային զույգ, որն իրականացնում է կովալենտային կապ, կարող է ձևավորվել չզույգված էլեկտրոնների պատճառով, որոնք առկա են չգրգռված փոխազդող ատոմներում: Դա տեղի է ունենում, օրինակ, այնպիսի մոլեկուլների ձևավորման ժամանակ, ինչպիսիք են H2, HC1, Cl2: Այստեղ ատոմներից յուրաքանչյուրն ունի մեկ չզույգված էլեկտրոն. երբ երկու նման ատոմներ փոխազդում են, ստեղծվում է ընդհանուր էլեկտրոնային զույգ՝ առաջանում է կովալենտային կապ։

Ազոտի չգրգռված ատոմն ունի երեք չզույգված էլեկտրոն.

Հետեւաբար, չզույգված էլեկտրոնների պատճառով ազոտի ատոմը կարող է մասնակցել երեք կովալենտային կապերի առաջացմանը։ Ահա թե ինչ է տեղի ունենում, օրինակ, N 2 կամ NH 3 մոլեկուլներում, որոնցում ազոտի կովալենտությունը 3 է։

Այնուամենայնիվ, կովալենտային կապերի թիվը կարող է լինել ավելի շատ համարչզույգված էլեկտրոններ, որոնք առկա են չգրգռված ատոմում: Այսպիսով, նորմալ վիճակում ածխածնի ատոմի արտաքին էլեկտրոնային շերտն ունի կառուցվածք, որը պատկերված է գծապատկերով.

Չզույգված էլեկտրոնների առկայության պատճառով ածխածնի ատոմը կարող է ձևավորել երկու կովալենտային կապ։ Մինչդեռ ածխածինը բնութագրվում է միացություններով, որոնցում նրա յուրաքանչյուր ատոմ հարևան ատոմների հետ կապված է չորս կովալենտային կապերով (օրինակ՝ CO 2, CH 4 և այլն)։ Դա հնարավոր է շնորհիվ այն բանի, որ որոշակի էներգիայի ծախսման դեպքում ատոմում առկա 2x էլեկտրոններից մեկը կարող է տեղափոխվել ենթամակարդակ 2: Ռարդյունքում ատոմը անցնում է գրգռված վիճակի, և ավելանում է չզույգված էլեկտրոնների թիվը։ Նման գրգռման գործընթացը, որն ուղեկցվում է էլեկտրոնների «զուգակցմամբ», կարող է ներկայացվել հետևյալ սխեմայով, որում գրգռված վիճակը աստղանիշով նշվում է տարրի խորհրդանիշի կողքին.

Այժմ ածխածնի ատոմի արտաքին էլեկտրոնային շերտում կան չորս չզույգված էլեկտրոններ. հետևաբար, գրգռված ածխածնի ատոմը կարող է մասնակցել չորս կովալենտային կապերի ձևավորմանը: Այս դեպքում ստեղծված կովալենտային կապերի քանակի ավելացումն ուղեկցվում է արձակմամբ ավելինէներգիա, քան անհրաժեշտ է ատոմը գրգռված վիճակի բերելու համար:

Եթե ​​ատոմի գրգռումը, որը հանգեցնում է չզույգված էլեկտրոնների քանակի ավելացմանը, կապված է էներգիայի շատ մեծ ծախսերի հետ, ապա այդ ծախսերը չեն փոխհատուցվում նոր կապերի ձևավորման էներգիայով. ապա նման գործընթացն ընդհանուր առմամբ էներգետիկ առումով անբարենպաստ է ստացվում։ Այսպիսով, թթվածնի և ֆտորի ատոմները արտաքին էլեկտրոնային շերտում չունեն ազատ ուղեծրեր.

Այստեղ չզույգված էլեկտրոնների թվի աճը հնարավոր է միայն էլեկտրոններից մեկը հաջորդ էներգետիկ մակարդակին փոխանցելու միջոցով, այսինքն. պետության մեջ 3 վրկ.Այնուամենայնիվ, նման անցումը կապված է էներգիայի շատ մեծ ծախսերի հետ, որը չի ծածկվում նոր կապերի ձևավորման ժամանակ արձակված էներգիայով։ Հետևաբար, չզույգված էլեկտրոնների պատճառով թթվածնի ատոմը կարող է ձևավորել ոչ ավելի, քան երկու կովալենտ կապ, իսկ ֆտորի ատոմը՝ միայն մեկը։ Իրոք, այս տարրերը բնութագրվում են հաստատուն կովալենտությամբ, որը հավասար է երկուսին թթվածնի համար և մեկին ֆտորին:

Երրորդ և հաջորդ ժամանակաշրջանների տարրերի ատոմները արտաքին էլեկտրոնային շերտում ունեն «i-ենթահերթ», դեպի որին գրգռվելիս նրանք կարող են գնալ. s-և արտաքին շերտի p-էլեկտրոնները։ Ուստի այստեղ ի հայտ են գալիս չզույգված էլեկտրոնների քանակի ավելացման լրացուցիչ հնարավորություններ։ Այսպիսով, քլորի ատոմը, որը չգրգռված վիճակում ունի մեկ չզույգված էլեկտրոն

կարող է որոշ էներգիայի ծախսումով տեղափոխվել գրգռված վիճակներ (SI), որոնք բնութագրվում են երեք, հինգ կամ յոթ չզույգված էլեկտրոններով.

Հետեւաբար, ի տարբերություն ֆտորի ատոմի, քլորի ատոմը կարող է մասնակցել ոչ միայն մեկ, այլեւ երեք, հինգ կամ յոթ կովալենտային կապերի առաջացմանը։ Այսպիսով, HClO 2 աղաթթվի մեջ քլորի կովալենտությունը երեք է, քլորաթթվի HClO 3-ում` հինգ, իսկ պերքլորաթթվի HClO 4-ում` յոթ: Նմանապես, ծծմբի ատոմը, որն ունի նաև չզբաղված 36Ciod մակարդակ, կարող է գրգռված վիճակներ անցնել չորս կամ վեց չզույգված էլեկտրոններով և, հետևաբար, մասնակցել ոչ միայն երկուսի, ինչպես թթվածնի, այլև չորս կամ վեց կովալենտային կապերի ձևավորմանը: Սա կարող է բացատրել միացությունների գոյությունը, որոնցում ծծումբն արտահայտում է չորսի (SO 2, SCl 4) կամ վեցի (SF 6) կովալենտություն։

Շատ դեպքերում կովալենտային կապերն առաջանում են նաև ատոմի արտաքին էլեկտրոնային շերտում առկա զույգ էլեկտրոնների պատճառով։ Դիտարկենք, օրինակ, ամոնիակի մոլեկուլի էլեկտրոնային կառուցվածքը.

Այստեղ կետերը ցույց են տալիս էլեկտրոնները, որոնք ի սկզբանե պատկանել են ազոտի ատոմին, իսկ խաչերը՝ ջրածնի ատոմներին։ Ազոտի ատոմի արտաքին ութ էլեկտրոններից վեցը կազմում են երեք կովալենտային կապ և ընդհանուր են ազոտի ատոմի և ջրածնի ատոմների համար։ Բայց երկու էլեկտրոնները պատկանում են միայն ազոտին և ձևավորվում են միայնակ էլեկտրոնային զույգ.Նման զույգ էլեկտրոնները կարող են մասնակցել նաև մեկ այլ ատոմի հետ կովալենտային կապի ձևավորմանը, եթե այս ատոմի արտաքին էլեկտրոնային շերտում կա ազատ ուղեծր։ Չլրացված ls-օրբիտալը առկա է, օրինակ, ջրածնի իոն H +-ում, որն ընդհանուր առմամբ զուրկ է էլեկտրոններից.

Հետևաբար, երբ NH 3 մոլեկուլը փոխազդում է ջրածնի իոնի հետ, նրանց միջև առաջանում է կովալենտային կապ. ազոտի ատոմի էլեկտրոնների միայնակ զույգը դառնում է ընդհանուր երկու ատոմների համար, ինչի արդյունքում առաջանում է իոն ամոնիում NH4:

Այստեղ կովալենտային կապն առաջացել է էլեկտրոնների զույգի շնորհիվ, որոնք սկզբում պատկանում էին մեկ ատոմին (դոնորէլեկտրոնային զույգ) և մեկ այլ ատոմի ազատ ուղեծիր (ընդունողէլեկտրոնային զույգ): Կովալենտային կապի ձևավորման այս ձևը կոչվում է դոնոր-ընդունող.Դիտարկված օրինակում էլեկտրոնային զույգի դոնորը ազոտի ատոմ է, իսկ ընդունողը՝ ջրածնի ատոմ:

Փորձը ցույց է տվել, որ չորս N-H պարտատոմսերամոնիումի իոնները բոլոր առումներով համարժեք են: Այստեղից հետևում է, որ դոնոր-ընդունիչ մեթոդով ձևավորված կապն իր հատկություններով չի տարբերվում փոխազդող ատոմների չզույգված էլեկտրոնների պատճառով ստեղծված կովալենտային կապից։

Մոլեկուլի մեկ այլ օրինակ, որտեղ կան դոնոր-ընդունիչ մեթոդով ձևավորված կապեր, ազոտի օքսիդ (I) N 2 O մոլեկուլն է։

Ավելի վաղ կառուցվածքային բանաձեւայս միացությունը պատկերված էր հետևյալ կերպ.

Ըստ այս բանաձևի՝ ազոտի կենտրոնական ատոմը հինգ կովալենտ կապերով միացված է հարևան ատոմներին, այնպես որ նրա արտաքին էլեկտրոնային շերտում կա տասը էլեկտրոն (հինգ էլեկտրոնային զույգ)։ Բայց նման եզրակացությունը հակասում է ազոտի ատոմի էլեկտրոնային կառուցվածքին, քանի որ նրա արտաքին L-շերտը պարունակում է ընդամենը չորս ուղեծրեր (մեկ 5- և երեք p-օրբիտալներ) և չի կարող տեղավորել ավելի քան ութ էլեկտրոն: Հետեւաբար, վերը նշված կառուցվածքային բանաձեւը չի կարելի ճիշտ համարել։

Դիտարկենք ազոտի օքսիդի (I) էլեկտրոնային կառուցվածքը, և առանձին ատոմների էլեկտրոնները հերթափոխով կնշվեն կետերով կամ խաչերով: Թթվածնի ատոմը, որն ունի երկու չզույգված էլեկտրոն, ձևավորում է երկու կովալենտային կապ ազոտի կենտրոնական ատոմի հետ.

Ազոտի կենտրոնական ատոմում մնացած չզույգված էլեկտրոնի շնորհիվ վերջինս կովալենտային կապ է ստեղծում ազոտի երկրորդ ատոմի հետ.

Այսպիսով, թթվածնի ատոմի և կենտրոնական ազոտի ատոմի արտաքին էլեկտրոնային շերտերը լցվում են. այստեղ ձևավորվում են կայուն ութէլեկտրոնային կոնֆիգուրացիաներ։ Բայց միայն վեց էլեկտրոն է գտնվում ծայրահեղ ազոտի ատոմի արտաքին էլեկտրոնային շերտում. Այսպիսով, այս ատոմը կարող է լինել մեկ այլ էլեկտրոնային զույգի ընդունող: Դրան կից կենտրոնական ազոտի ատոմն ունի չկիսված էլեկտրոնային զույգ և կարող է հանդես գալ որպես դոնոր: Սա հանգեցնում է ազոտի ատոմների միջև մեկ այլ կովալենտային կապի ձևավորմանը դոնոր-ընդունիչ մեթոդով.

Այժմ N 2 O մոլեկուլը կազմող երեք ատոմներից յուրաքանչյուրն ունի արտաքին շերտի կայուն ութէլեկտրոնային կառուցվածք։ Եթե ​​դոնոր-ընդունիչ մեթոդով ձևավորված կովալենտային կապը, ինչպես ընդունված է, նշվում է դոնորի ատոմից դեպի ընդունող ատոմը մատնանշող սլաքով, ապա ազոտի օքսիդի (I) կառուցվածքային բանաձևը կարող է ներկայացվել հետևյալ կերպ.

Այսպիսով, ազոտի օքսիդում (I) կենտրոնական ազոտի ատոմի կովալենտությունը չորս է, իսկ ծայրահեղը՝ երկու։

Դիտարկված օրինակները ցույց են տալիս, որ ատոմներն ունեն կովալենտային կապերի ձևավորման տարբեր հնարավորություններ։ Վերջինս կարող է ստեղծվել ինչպես չգրգռված ատոմի չզույգացված էլեկտրոնների, այնպես էլ ատոմի գրգռման արդյունքում առաջացող չզույգացված էլեկտրոնների հաշվին (էլեկտրոնային զույգերի «զույգացում»), և, վերջապես, դոնոր-ընդունող մեթոդը. Այնուամենայնիվ, կովալենտային կապերի ընդհանուր թիվը, որը կարող է ձևավորել տվյալ ատոմը, սահմանափակ է։ Սահմանված է ընդհանուր թիվըվալենտային օրբիտալներ, այսինքն՝ այն ուղեծրերը, որոնց օգտագործումը կովալենտային կապերի ձևավորման համար էներգետիկորեն բարենպաստ է ստացվում։ Քվանտ-մեխանիկական հաշվարկը ցույց է տալիս, որ նման ուղեծրերը ներառում են S-և արտաքին էլեկտրոնային շերտի p-օրբիտալները և նախորդ շերտի d-օրբիտալները; Որոշ դեպքերում, ինչպես տեսանք քլորի և ծծմբի ատոմների օրինակներով, արտաքին շերտի b/ ուղեծրերը կարող են օգտագործվել նաև որպես վալենտային օրբիտալներ։

Երկրորդ շրջանի բոլոր տարրերի ատոմները արտաքին էլեկտրոնային շերտում ունեն չորս ուղեծրեր՝ նախորդ շերտում ^-օրբիտալների բացակայության դեպքում։ Հետևաբար, այս ատոմների վալենտական ​​ուղեծրերը կարող են տեղավորել ոչ ավելի, քան ութ էլեկտրոն։ Սա նշանակում է, որ երկրորդ շրջանի տարրերի առավելագույն կովալանսը չորսն է։

Երրորդ և հաջորդ ժամանակաշրջանների տարրերի ատոմները կարող են օգտագործվել ոչ միայն կովալենտային կապեր ձևավորելու համար s-Եվ R-,այլեւ ^-օրբիտալներ։ Հայտնի են ^-տարրերի միացություններ, որոնցում s-Եվ Ռ- արտաքին էլեկտրոնային շերտի ուղեծրերը և բոլոր հինգը

Ատոմների ունակությունը՝ մասնակցելու սահմանափակ թվով կովալենտային կապերի ձևավորմանը, կոչվում է հագեցվածությունկովալենտային կապ.

• Դոնոր-ընդունող գործընթացի արդյունքում ձևավորված կովալենտային կապը երբեմն համառոտ կոչվում է դոնոր-ընդունող կապ: Այնուամենայնիվ, այս տերմինը չպետք է հասկանալ որպես կապի հատուկ տեսակ, այլ միայն կովալենտային կապի ձևավորման որոշակի ձև:

Կովալենտային կապի ձևավորման երկու հիմնական եղանակ (մեխանիզմներ) կա.

1) Spinvalent (փոխանակման) մեխանիզմ Կապ ձևավորող էլեկտրոնային զույգը ձևավորվում է չզույգված էլեկտրոնների պատճառով, որոնք առկա են չգրգռված ատոմներում:

Այնուամենայնիվ, կովալենտային կապերի թիվը կարող է ավելի մեծ լինել, քան չզույգված էլեկտրոնների թիվը։ Օրինակ՝ չգրգռված վիճակում (նաև կոչվում է հիմնական վիճակ) ածխածնի ատոմն ունի երկու չզույգված էլեկտրոն, սակայն այն բնութագրվում է միացություններով, որոնցում ձևավորում է չորս կովալենտ կապ։ Դա հնարավոր է դառնում ատոմի գրգռման արդյունքում։ Այս դեպքում s-էլեկտրոններից մեկը գնում է p-ենթամակարդակ.

Ստեղծված կովալենտային կապերի քանակի ավելացումն ուղեկցվում է ավելի շատ էներգիայի արտազատմամբ, քան ծախսվում է ատոմի գրգռման վրա։ Քանի որ ատոմի վալենտականությունը կախված է չզույգված էլեկտրոնների քանակից, գրգռումը հանգեցնում է վալենտության բարձրացման: Ատոմի ազոտի, թթվածնի, ֆտորի մեջ չզույգված էլեկտրոնների թիվը չի ավելանում, քանի որ. Երկրորդ մակարդակում ազատ ուղեծրեր չկան, և էլեկտրոնների տեղափոխումը դեպի երրորդ քվանտային մակարդակ պահանջում է շատ ավելի շատ էներգիա, քան այն, որը կազատվեր լրացուցիչ կապերի ձևավորման ժամանակ: Այսպիսով, երբ ատոմը գրգռված է, էլեկտրոնների անցումները դեպի ազատ ուղեծրեր հնարավոր են միայն մեկ էներգետիկ մակարդակում։

3-րդ շրջանի տարրերը՝ ֆոսֆոր, ծծումբ, քլոր, կարող են ցույց տալ խմբի թվին հավասար վալենտություն։ Սա ձեռք է բերվում ատոմների գրգռման միջոցով 3s և 3p էլեկտրոնների անցումով դեպի 3d ենթամակարդակի դատարկ ուղեծրեր.

P* 1s 2 2s 2 2p 6 3 վրկ 1 3p 3 3d 1 (վալենտություն 5)

S* 1s 2 2s 2 2p 6 3 վրկ 1 3p 3 3d 2 (վալենտություն 6)

Cl* 1s 2 2s 2 2p 6 3 վրկ 1 3p 3 3d 3 (վալենտություն 7)

Գրգռված ատոմների վերը նշված էլեկտրոնային բանաձևերում ընդգծված են միայն չզույգված էլեկտրոններ պարունակող ենթամակարդակները։ Օգտագործելով քլորի ատոմի օրինակը, հեշտ է ցույց տալ, որ վալենտությունը կարող է փոփոխական լինել.

Ի տարբերություն քլորի, F ատոմի վալենտականությունը հաստատուն է և հավասար է 1-ի, քանի որ Վալենտային (երկրորդ) էներգիայի մակարդակում չկան d-ենթահերթ ուղեծրեր և այլ դատարկ ուղեծրեր:

2) Դոնոր-ընդունող մեխանիզմ կովալենտային կապերը ձևավորվում են ատոմի արտաքին էլեկտրոնային շերտում առկա զուգակցված էլեկտրոնների շնորհիվ: Այս դեպքում երկրորդ ատոմը պետք է ունենա ազատ ուղեծիր արտաքին շերտի վրա։ Օրինակ, ամոնիումի իոնի ձևավորումը ամոնիակի մոլեկուլից և ջրածնի իոնից կարող է ցուցադրվել սխեմայով.

Այն ատոմը, որն ապահովում է իր էլեկտրոնային զույգը կովալենտային կապի ձևավորման համար, կոչվում է դոնոր, իսկ այն ատոմը, որն ապահովում է դատարկ ուղեծիր՝ ակցեպտոր։ կովալենտային կապայս ձևով ձևավորված կոչվում է դոնոր-ընդունող կապ: Ամոնիումի կատիոնում այս կապն իր հատկություններով բացարձակապես նույնական է փոխանակման մեթոդով ձևավորված մյուս երեք կովալենտային կապերին։

Ատոմային ուղեծրերի հիբրիդացում

H 2 O (104,5) և NH 3 (107,3) մոլեկուլներում կապի անկյունների տարբերությունը 90-ից բացատրելու համար պետք է հաշվի առնել, որ մոլեկուլի կայուն վիճակը համապատասխանում է նրա երկրաչափական կառուցվածքին՝ նվազագույն պոտենցիալով։ էներգիա. Հետևաբար, մոլեկուլի ձևավորման ժամանակ փոխվում է ատոմային էլեկտրոնային ամպերի ձևը և փոխադարձ դասավորությունը՝ համեմատած ազատ ատոմներում դրանց ձևի և դասավորության հետ։ Արդյունքում, օրբիտալների ավելի ամբողջական համընկնումը ձեռք է բերվում քիմիական կապի ձևավորման ժամանակ։ Էլեկտրոնային ամպերի նման դեֆորմացիան էներգիա է պահանջում, բայց ավելի ամբողջական համընկնումը հանգեցնում է ավելի ամուր կապի ձևավորմանը, և ընդհանրապես էներգիայի ավելացում կա։ Սա բացատրում է հիբրիդային ուղեծրերի առաջացումը:

Հիբրիդային ուղեծրի ձևը կարելի է մաթեմատիկորեն որոշել՝ ավելացնելով սկզբնական օրբիտալների ալիքային ֆունկցիաները.

s- և p-օրբիտալների ալիքային ֆունկցիաների գումարման արդյունքում, հաշվի առնելով դրանց նշանները, պարզվում է, որ էլեկտրոնային ամպի խտությունը (արժեքը  2) մեծանում է միջուկի մի կողմում և իջնում. մյուս կողմից.

Ընդհանուր առմամբ հիբրիդացման գործընթացը ներառում է հետևյալ փուլերը՝ ատոմի գրգռում, գրգռված ատոմի ուղեծրերի հիբրիդացում, այլ ատոմների հետ կապերի ձևավորում։ Առաջին երկու փուլերի էներգիայի ծախսերը փոխհատուցվում են հիբրիդային օրբիտալների հետ ավելի ամուր կապերի ձևավորման էներգիայի ստացմամբ: Հիբրիդացման տեսակը որոշվում է դրանում ներգրավված ուղեծրերի տեսակով և քանակով:

Ստորև ներկայացված են s- և p-օրբիտալների հիբրիդացման տարբեր տեսակների օրինակներ:

Մեկ s- և մեկ p-օրբիտալների հիբրիդացում (sp-hybridization) տեղի է ունենում, օրինակ, բերիլիումի հիդրիդի, բերիլիումի, ցինկի, կադմիում-սնդիկի հալոգենիդների առաջացման ժամանակ։ Այս տարրերի ատոմները նորմալ վիճակում ունեն երկու զույգ s-էլեկտրոններ արտաքին շերտում։ Գրգռման արդյունքում s-էլեկտրոններից մեկն անցնում է p վիճակի մեջ՝ առաջանում են երկու չզույգված էլեկտրոններ, որոնցից մեկը s-էլեկտրոն է, իսկ մյուսը՝ p-էլեկտրոն։ Երբ ձևավորվում է քիմիական կապ, այս երկու տարբեր ուղեծրերը վերածվում են երկու նույնական հիբրիդային օրբիտալների:Հիբրիդացման ընթացքում ուղեծրերի ընդհանուր թիվը չի փոխվում . Երկու sp-հիբրիդային ուղեծրեր ուղղված են միմյանց նկատմամբ 180º անկյան տակ և ձևավորում են երկու կապ (Նկար 2).

Նկար 2. BeCl 2 մոլեկուլում բերիլիումի և քլորի p-օրբիտալների համընկնող sp-օրբիտալները

BeГ 2 , ZnГ 2 , CdГ 2 , HgГ 2 (Г-հալոգեն) մոլեկուլների կառուցվածքի փորձարարական որոշումը ցույց է տվել, որ այս մոլեկուլները գծային են, և հալոգենի ատոմների հետ երկու մետաղական կապերն ունեն նույն երկարությունը։

Մեկ s- և երկու p-օրբիտալների հիբրիդացում (sp 2 -հիբրիդացում) տեղի է ունենում, օրինակ, բորի միացությունների առաջացման ժամանակ։ Հուզված բորի ատոմն ունի երեք չզույգված էլեկտրոն՝ մեկ s-էլեկտրոն և երկու p-էլեկտրոն: Երեք ուղեծրերից ձևավորվում են երեք համարժեք sp 2 -հիբրիդային ուղեծրեր, որոնք գտնվում են նույն հարթության մեջ՝ միմյանց նկատմամբ 120 անկյան տակ (Նկար 3): Իրոք, ինչպես ցույց են տալիս փորձարարական ուսումնասիրությունները, այնպիսի բորի միացությունների մոլեկուլները, ինչպիսիք են BG 3 (G-halogen), B (CH 3) 3 - trimethylboron, B (OH) 3 - բորային թթու, ունեն հարթ կառուցվածք: Այս դեպքում այս մոլեկուլներում երեք բորային կապեր ունեն նույն երկարությունը և գտնվում են 120 անկյան տակ։

Նկար 3. BCl 3 մոլեկուլում բորի sp 2-օրբիտալները և քլորի p-օրբիտալները համընկնող

Մեկ s- և երեք p-օրբիտալների հիբրիդացումը (sp 3 -հիբրիդացում) բնորոշ է, օրինակ, ածխածնի և նրա անալոգների, սիլիցիումի և գերմանիումի համար: Այս դեպքում չորս հիբրիդային sp3 ուղեծրեր գտնվում են միմյանց նկատմամբ 10928 անկյան տակ; դրանք ուղղված են քառանիստի գագաթներին (CH 4 , CCl 4 , SiH 4 , GeBr 4 և այլ մոլեկուլներում)։ H 2 O (104,5º) և NH 3 (107,3º) մոլեկուլներում կապի անկյունները ճշգրիտ չեն համապատասխանում «մաքուր» p-օրբիտալների փոխադարձ դասավորությանը (90º): Դա պայմանավորված է s-էլեկտրոնների որոշակի ներդրմամբ քիմիական կապի ձևավորման մեջ: Այս ներդրումը ոչ այլ ինչ է, քան հիբրիդացում: Վալենտային էլեկտրոնները այս մոլեկուլներում զբաղեցնում են չորս ուղեծրեր, որոնք մոտ են sp 3 հիբրիդին։ Կապի անկյունների և 109º28» քառանիստ անկյունների միջև աննշան տարբերությունը բացատրվում է, համաձայն Գիլեսպիի տեսության, նրանով, որ չբաշխված հիբրիդային ուղեծրերը տարածության մեջ ավելի մեծ ծավալ են զբաղեցնում։

Շատ մոլեկուլներում կենտրոնական ատոմը չի ենթարկվում հիբրիդացման։ Այսպիսով, կապի անկյունները H 2 S, PH 3 և այլն մոլեկուլներում մոտ են 90, այսինքն. կապերի ձևավորումը տեղի է ունենում միմյանց նկատմամբ ուղիղ անկյան տակ գտնվող «մաքուր» p-օրբիտալների մասնակցությամբ:

ՆՈՐ ՏԵՂԵԿԱՏՎՈՒԹՅԱՆ ՕԳՏԱԳՈՐԾՈՒՄԸ

ՏԵԽՆՈԼՈԳԻԱՆԵՐԸ ՔԻՄԻԱՅԻ ԴԱՍԵՐՈՒՄ

Ժամանակն արագորեն առաջ է գնում, և եթե նախկինում դպրոցին անհրաժեշտ էր տեսական բազա և ուսումնամեթոդական աջակցություն ստեղծել, ապա այժմ կա ամեն ինչ՝ աշխատանքի արդյունավետությունը բարձրացնելու համար։ Եվ սա «Կրթություն» ազգային նախագծի մեծ վաստակն է։ Իհարկե, մենք՝ ուսուցիչներս, մեծ դժվարություններ ենք ապրում ժամանակակից տեխնոլոգիաների յուրացման առումով։ Համակարգչի հետ աշխատելու մեր անկարողությունը ազդում է, և շատ ժամանակ է պահանջվում դրան տիրապետելու համար: Բայց դեռ շատ հետաքրքիր և հուզիչ: Ավելին, արդյունքն ակնհայտ է. Երեխաները հետաքրքրված են դասերով, դասերի բազմազանությունը շատ արագ և բովանդակալից է:

Մարդիկ հաճախ կարծում են, որ քիմիան վնասակար է և վտանգավոր։ Մենք հաճախ ենք լսում՝ «Էկոլոգիապես մաքուր արտադրանք», «Լսել եմ, որ քեզ թունավորում են քիմիական նյութերով»... Բայց դա ճիշտ չէ։ Մենք՝ քիմիայի ուսուցիչներս, խնդիր ունենք դպրոցականներին համոզել, որ քիմիան ստեղծագործական գիտություն է, որ այն հասարակության արտադրող ուժն է, և դրա արտադրանքն օգտագործվում է բոլոր ոլորտներում, Գյուղատնտեսությունիսկ առանց քիմիական նյութերի դա անհնար է հետագա զարգացումքաղաքակրթություն.

Քիմիական նյութերի, նյութերի, մեթոդների և տեխնոլոգիական մեթոդների համատարած ներդրումը պահանջում է բարձր կրթված մասնագետներ՝ քիմիական գիտելիքների ամուր բազայով: Դրա համար մեր դպրոցում գործում է մասնագիտացված քիմիական և կենսաբանական դասարան, որն ապահովում է դպրոցականների բարձրակարգ ուսուցում քիմիական կրթությունը շարունակելու համար: Որպեսզի ավագ դպրոցի աշակերտներն ընտրեն այս կոնկրետ պրոֆիլը, 9-րդ դասարանում գործում է «Քիմիան առօրյա կյանքում» ընտրովի դասընթաց, որի նպատակն է օգնել երեխաներին ծանոթանալ քիմիայի և կենսաբանության առարկաներին անմիջականորեն առնչվող մասնագիտություններին: . Նույնիսկ եթե աշակերտները ավագ դպրոցում չընտրեն քիմիական և կենսաբանական բնութագիր, այն նյութերի մասին գիտելիքները, որոնց նրանք մշտապես հանդիպում են առօրյա կյանքում, օգտակար կլինեն կյանքում:

Ընտրովի դասընթացի լսարանում առաջին տեղը հատկացվում է դասախոսություններին։ Դրանց պատրաստվելիս ես օգտագործում եմ տեղեկատվական ինտերնետային ռեսուրսներ: Էկրանին ցուցադրվում են բազմաթիվ նկարազարդումներ, դիագրամներ, վիդեո հավաքածուներ, լաբորատոր աշխատանքների նյութեր, սլայդներ, որոնց հիման վրա ես առաջնորդում եմ իմ պատմությունը։ Իմ բացատրության տեխնոլոգիան զգալիորեն փոխվել է: Երեխաները շատ հետաքրքրված են, նրանք մեծ ուշադրությամբ ու ցանկությամբ լսում են պատմությունը։

Քիմիան փորձարարական գիտություն է։ Մեծ քանակությամբ ժամանակ է հատկացվում լաբորատոր աշխատանքներին։ Բայց պատահում է, որ որոշ ռեագենտներ լաբորատորիայում չեն, և օգնության է գալիս վիրտուալ լաբորատորիան։ Հատուկ ծրագրի օգնությամբ ուսանողները կարող են վիրտուալ փորձարկում անցկացնել։ Երեխաները ուսումնասիրում են սինթետիկ լվացող միջոցների ազդեցությունը տարբեր տեսակներհյուսվածքները, հանքային պարարտանյութերի ջրում լուծելիությունը, դրանց լուծույթի միջավայրը, սննդի որակական բաղադրությունը (ածխաջրեր, սպիտակուցներ, ճարպեր): Համակարգչի օգնությամբ նրանք պահում են իրենց փորձնական օրագիրը, որտեղ ֆիքսում են թեման լաբորատոր աշխատանք, նրանց դիտարկումները, եզրակացություններն առօրյա կյանքում այդ նյութերի ճիշտ օգտագործման վերաբերյալ։ Վիրտուալ լաբորատորիայի առավելություններն են անվտանգությունը, լաբորատոր սարքավորումների կարիք չկա, իսկ ժամանակի ծախսերը նվազագույն են:

Դասընթացի ավարտին ուսանողները պետք է թեստ հանձնեն ցանկացած ուսումնասիրված թեմայի վերաբերյալ: Նրանց առջեւ խնդիր է դրված ընտրել, թե ինչ ձեւով ամփոփեն։ Ամենավանդականը թեստն է՝ վերացական, հաղորդագրության կամ զեկույցի տեսքով։ Դրանց պատրաստման համար երեխաները օգտագործում են նյութեր ինտերնետ ռեսուրսներից: Դրանում ես, իհարկե, օգնում եմ նրանց՝ հստակ առաջադրանք եմ դնում՝ ձևակերպելով այն հարցերը, որոնց պետք է պատասխանեն ուսանողները, և նշում եմ կայքի հասցեն՝ համապատասխան թեմայի վերաբերյալ տեղեկություններով։

Բայց այս ձևն արդեն մի փոքր հնացած է, և որոշ տղաներ սկսեցին ընտրել նախագծային գործունեությունը: Նրանք աշխատում են անհատական, խմբային, թիմային։ Տեղեկատվության որոնումը ամբողջական չէ առանց ինտերնետի հնարավորությունների օգտագործման: Նախքան դրանք ազատ որոնման մեջ թողնելը, ես նրանց տալիս եմ կողմնորոշում. որոնման տեխնիկա, հիմնաբառեր, արտահայտություններ, որոնման համակարգերի անուններ, որոնց հետ կարող է օգտակար լինել աշխատել, կայքերի հասցեներ ինտերնետում:

Երեխաներն ընտրում են նաև թեստ՝ խաղի, առաջադրանքների և վարժությունների տեսքով, որոնց համար իրենք զարգանում են։ Դա կարող է լինել թեստային պտտվող սեղան, «Խելացիներ և խելացիներ», «Ինչպե՞ս դառնալ միլիոնատեր», «Ի՞նչ: Որտեղ? Ե՞րբ», տարբեր հանելուկներ:

Ես նաև կազմակերպում եմ ստացված արտադրանքի շնորհանդես՝ հեռահար տեխնոլոգիաների ներգրավմամբ։ Գործողությունների արդյունքները համացանցում տեղադրելով դպրոցի կամ դասարանի կայքում՝ աշակերտները հնարավորություն են ստանում գնահատել իրենց աշխատանքը ոչ միայն իրենց դասընկերների, այլ նաև այլ դպրոցների երեխաների և ուսուցիչների օգնությամբ, քննարկել դրանք։ արդյունքները, նայեք դրանց այլ աչքերով:

Նոր մեդիա մանկավարժության տեսանկյունից մենք ապրում ենք չափազանց հետաքրքիր ժամանակաշրջանում։ Ժամանակակից տեխնոլոգիաների արագ ներդրումը ստիպում է մեզ նորովի մոտենալ հին դիրքերին։ Մեր դպրոցում նախապրոֆիլային ուսուցումը գործում է չորս տարի, և ամեն անգամ վերանայում եմ դասերի ընթացքը, քանի որ. նոր հեռանկարներ են բացվում, արգասաբեր կապեր են առաջանում դասավանդման ավանդական մեթոդների և հասարակության նոր խնդիրների, տեղեկատվության և գիտելիքի միջև: Իսկապես, մեդիա կրթությունը դարձել է հանրակրթության մաս։ Միևնույն ժամանակ երեխաների մոտ ձևավորվում են հաղորդակցման հմտություններ, հետաքրքրություն նոր տեխնոլոգիաների նկատմամբ, էնտուզիազմ, անհատական ​​ակտիվություն, ստեղծագործական ունակություններ, ակտիվորեն համագործակցում են, փոխանակում սեփական կարծիքները։

Համոզված եմ, որ տեղեկատվական տեխնոլոգիաների կիրառումը կարող է զարգացած ուսուցման մշակույթ ապահովել։ Սա հաջողություն է ուսուցման և ուսման մեջ: Կիրառել տեղեկատվական տեխնոլոգիաներ! Անցեք դասերի հին ձևերից, որոնք կորցրել են իրենց արդյունավետությունը դեպի ավելի նոր, ավելի առաջադեմ և ժամանակակից:

Նոր տեղեկատվական տեխնոլոգիաների օգտագործումը ուսումնական գործընթացկարելի է պատկերացնել 11-րդ դասարանի ընդհանուր քիմիայի դասերից մեկի օրինակով։

Կովալենտային կապի առաջացման մեխանիզմը և հատկությունները

Դասի նպատակը. 8-րդ դասարանից վերհիշել կովալենտային կապի առաջացման մեխանիզմը, ուսումնասիրել դոնոր-ընդունիչ մեխանիզմը և կովալենտային կապի հատկությունները։

Սարքավորումներ. Էլեկտրբացասականության աղյուսակ քիմիական տարրեր, st- և l- կապերի կոդոգրամներ, ուսումնական սկավառակ» ընդհանուր քիմիա» Կիրիլի և Մեթոդիոսի վերապատրաստման մի շարք ծրագրերից մոլեկուլների դիագրամներով և մոդելներով, մոլեկուլների գնդիկավոր մոդելներ, առաջադրանքներով և թեստերով աշխատանքային քարտ, ինտերակտիվ գրատախտակ, համակարգիչ, գիտելիքների համախմբման և վերահսկման առաջադրանքներ հեռակառավարման միջոցով վերահսկողություն.

Դասերի ժամանակ

Դասախոսությունն անցկացվում է «Ընդհանուր քիմիա» ուսումնական սկավառակի օգնությամբ։

Ծածկված նյութի կրկնություն

Աշակերտների հետ հիշել, որի շնորհիվ ոչ մետաղների ատոմների միջև կապ է գոյանում. Կատարեք աշխատանքային քարտի 1, 2 առաջադրանքները (տես հավելված):

Նոր նյութ սովորելը

Կովալենտային կապի ձևավորման մեխանիզմ.

ա) փոխանակում (օրինակ, H 2, Cl 2, HC1);

բ) դոնոր-ընդունիչ (օրինակ, NH 4 C1):

Անմիջապես ուսանողները լուսանցքներում գրում են իրենց տնային աշխատանքը. Պատկերե՛ք հիդրոնիումի իոնի H առաջացումը 3 ՄԱՍԻՆ + H իոնից + և ջրի մոլեկուլները:

Կովալենտային կապերի տեսակները՝ բևեռային և ոչ բևեռային (ըստ մոլեկուլի բաղադրության)։

Կովալենտային կապի հատկությունները.

բազմապատկություն(մեկ, մեկուկես, կրկնակի, եռակի):

Կապի էներգիաձևավորման ընթացքում թողարկված էներգիայի քանակն է քիմիական կապկամ ծախսվել է այն կոտրելու վրա:

Հղման երկարությունըմոլեկուլում ատոմների միջուկների հեռավորությունն է։

Կապի էներգիան և երկարությունը փոխկապակցված են: Օրինակով ցույց տվեք, թե ինչպես են այս հատկությունները փոխկապակցված, ինչպես են դրանք ազդում մոլեկուլի ուժի վրա (նախագիծը տախտակի վրա).

Մոլեկուլում ատոմների միջև կապերի քանակի աճով կապի երկարությունը նվազում է, և դրա էներգիան մեծանում է, օրինակ (նախագիծ տախտակի վրա).

Հագեցվածություն- սա ատոմների կարողությունն է ձևավորելու որոշակի և սահմանափակ թվով կապեր: Ցույց տվեք գնդակի և փայտիկի օրինակներով

մոլեկուլներ Cl 2, H 2 O, CH 4, HNO 3:

Կողմնորոշում.Դիտարկենք ս- և π-կապերի ձևավորման ժամանակ համընկնող էլեկտրոնային ամպերի ձևերը, որոնք նախագծված են տախտակի վրա (նկ.):

Աշխատանքային քարտի վրա ամրացրեք 6, 7 առաջադրանքները (տե՛ս հավելվածը):

Փոքր ընդմիջում!

1. Սկսենք ցուցակը հերթականությամբ,

Քանի որ առաջին տարրը.

(Ի դեպ, այն ձևավորում է ջուր -

շատ կարևոր կետ):

Եկեք պատկերացնենք մոլեկուլ

Հարմար բանաձև H 2.

Ավելացնենք -

Աշխարհում ավելի թեթև նյութ չկա։

2. N 2-ը ազոտի մոլեկուլ է։

Հայտնի է որպես անգույն

գազ. Շատ գիտելիք, բայց եկեք

Ինչևէ, դրանք համալրենք։

3. Նա ամենուր և ամենուր է.

Եվ քարի մեջ, օդում, ջրի մեջ,

Նա առավոտյան ցողի մեջ է

Եվ երկնքում կապույտ:

(Թթվածին.)

4. Սունկ հավաքողները անտառում փոքրիկ ճահիճ են գտել, որից տեղ-տեղ դուրս են փախել գազի պղպջակներ։ Լուցկին բռնկեց գազը, և մի թույլ բոց սկսեց թափառել ճահճի միջով։ Ի՞նչ է այս գազը: (Մեթան)

Դասի շարունակություն.

Բևեռացումկովալենտային կապի ունակությունն է փոխել իր բևեռականությունը արտաքինի ազդեցության տակ էլեկտրական դաշտ(ուշադրություն դարձրեք այնպիսի տարբեր հասկացություններին, ինչպիսիք են կապի բևեռականությունը և մոլեկուլային բևեռացումը):

Ուսումնասիրված նյութի համախմբում

Ուսումնասիրված թեմայի վերահսկումն իրականացվում է հեռակառավարման սարքերի միջոցով:

Հարցումն անցկացվում է 3 րոպեի ընթացքում, 10 հարց մեկ միավորի գնով, պատասխանի համար տրվում է 30 վայրկյան, հարցերը նախագծվում են ինտերակտիվ գրատախտակի վրա։ 9-10 միավոր վաստակելիս՝ «5», 7-8 միավոր՝ «4», 5-6 միավոր՝ «3»:

Հարցեր համախմբման համար

1. Այն կապը, որը գոյանում է ընդհանուր էլեկտրոնային զույգերի շնորհիվ, կոչվում է.

ա) իոնային; բ) կովալենտ; գ) մետաղ.

2. Ատոմների միջև առաջանում է կովալենտային կապ.

ա) մետաղներ; բ) ոչ մետաղներ. գ) մետաղական և ոչ մետաղական.

3. Մի ատոմի միայնակ էլեկտրոնային զույգի և մյուսի ազատ ուղեծրի շնորհիվ կովալենտային կապի առաջացման մեխանիզմը կոչվում է.

ա) դոնոր-ընդունող. բ) իներտ; գ) կատալիտիկ.

4. Մոլեկուլներից ո՞րն ունի կովալենտային կապ.

ա) Zn; բ) Cu O; գ) NH3.

5. Ազոտի մոլեկուլում կապերի բազմությունը հավասար է.

ա) երեք; բ) երկու; գ) միավոր.

6. Մոլեկուլում կապի ամենափոքր երկարությունը.

ա) H2S; բ) SF6; գ) SO 2; դ) SOor

7. Երբ էլեկտրոնային ամպերը համընկնում են փոխազդող ատոմների միջուկները միացնող առանցքի երկայնքով, առաջանում է.

ա) σ-կապը; բ) π կապ; գ) ρ-կապ.

8. Ազոտի ատոմն ունի չզույգված էլեկտրոնների հնարավոր քանակություն.

ա) 1; բ) 2; 3-ին։

9. Կապի ամրությունը մեծանում է շարքում.

ա) H 2 O - H 2 S; 6) NH 3 - PH 3; գ) CS 2 - C O 2; դ) N 2 - O 2

10. Հիբրիդային s-օրբիտալն ունի ձև.

ա) գնդակ բ) սխալ ութ; գ) ճիշտ ութը:

Արդյունքները անմիջապես ցուցադրվում են էկրանին, յուրաքանչյուր հարցի վերաբերյալ հաշվետվություն ենք կազմում։

Տնային առաջադրանքների վերլուծություն (տես հավելված - աշխատանքային քարտ), դասագրքի § 6 Օ.Ս. Գաբրիելյանի, Գ. Գլիսովի «Քիմիա. Դասարան 11 »(M .: Drofa, 2006), վերացական նոթատետրում:

Դիմում

աշխատանքային քարտ

1. Համապատասխանեցրե՛ք նյութի անվանումները և կապի տեսակը:

1) կալիումի քլորիդ;

2) թթվածին;

3) մագնեզիում;

4) ածխածնի քառաքլորիդ.

ա) կովալենտ ոչ բևեռ;

բ) իոնային;

գ) մետաղ;

դ) կովալենտ բևեռ.

2. Ո՞ր տարրերի ատոմների միջև քիմիական կապը կունենա իոնային բնույթ.

ա) NnO; բ) Si և C1; գ) Na և O; դ) P և Br.

3. Կապի երկարությունը արտահայտվում է.

ա) նմ; բ) կգ; գ) ժ; դ) մ 3.

4. Որտե՞ղ է քիմիական կապն ամենաուժեղը՝ Cl 2 կամ O 2 մոլեկուլում:

5. Ո՞ր մոլեկուլում է ավելի մեծ ջրածնային կապի ուժը՝ H 2 O, թե՞ H 2 S:

6. Շարունակի՛ր նախադասությունը՝ «Ատոմների միջուկները միացնող գծի երկայնքով էլեկտրոնային ամպերի համընկնումից առաջացած կապը կոչվում է ........................ ......................»,

7. Ուրվագիծ գծե՛ք էլեկտրոնային ուղեծրերի համընկնող օրինաչափությունները π կապի առաջացման ժամանակ:

8. Տնային աշխատանք. «Ընդհանուր քիմիան թեստերում, առաջադրանքներում, վարժություններում» Օ.Ս. Գաբրիելյան (Մոսկվա: Դրոֆա, 2003), աշխատանք 8Ա, տարբերակ 1, 2.

Երկու միացնող ատոմներին պատկանող զույգ էլեկտրոնների օգնությամբ քիմիական կապի ձևավորման գաղափարը առաջ է քաշվել 1916 թվականին ամերիկացի ֆիզիկոս քիմիկոս Ջ.Լյուիսի կողմից։

Կովալենտային կապ գոյություն ունի ատոմների միջև և՛ մոլեկուլներում, և՛ բյուրեղներում: Այն տեղի է ունենում և՛ միանման ատոմների միջև (օրինակ՝ H 2, Cl 2, O 2 մոլեկուլներում, ադամանդի բյուրեղներում), և՛ տարբեր ատոմների միջև (օրինակ՝ H 2 O և NH 3 մոլեկուլներում, SiC բյուրեղներում)։ Գրեթե բոլոր կապերը մոլեկուլներում օրգանական միացություններկովալենտ են (C-C, C-H, C-N և այլն):

Կովալենտային կապի ձևավորման երկու մեխանիզմ կա.

1) փոխանակում;

2) դոնոր-ընդունող.

Կովալենտային կապի ձևավորման փոխանակման մեխանիզմայն է, որ միացնող ատոմներից յուրաքանչյուրը ապահովում է մեկ չզույգված էլեկտրոնի կողմից ընդհանուր էլեկտրոնային զույգի (կապ) առաջացումը։ Փոխազդող ատոմների էլեկտրոնները պետք է ունենան հակառակ սպիններ։

Դիտարկենք, օրինակ, ջրածնի մոլեկուլում կովալենտային կապի ձևավորումը։ Երբ ջրածնի ատոմները մոտենում են միմյանց, նրանց էլեկտրոնային ամպերը թափանցում են միմյանց, ինչը կոչվում է էլեկտրոնային ամպերի համընկնումը (նկ. 3.2), միջուկների միջև էլեկտրոնային խտությունը մեծանում է։ Միջուկները ձգվում են միմյանց: Արդյունքում համակարգի էներգիան նվազում է։ Ատոմների շատ ուժեղ մոտեցման դեպքում միջուկների վանողականությունը մեծանում է։ Հետևաբար, միջուկների միջև կա օպտիմալ հեռավորություն (կապերի երկարությունը l), որի դեպքում համակարգն ունի նվազագույն էներգիա։ Այս վիճակում էներգիա է ազատվում, որը կոչվում է կապող էներգիա E St.

Բրինձ. 3.2. Ջրածնի մոլեկուլի առաջացման ժամանակ էլեկտրոնային ամպերի համընկնման սխեման

Սխեմատիկորեն, ատոմներից ջրածնի մոլեկուլի ձևավորումը կարող է ներկայացվել հետևյալ կերպ (կետը նշանակում է էլեկտրոն, բարը նշանակում է զույգ էլեկտրոններ).

H + H→H: H կամ H + H→H - H:

IN ընդհանուր տեսարանայլ նյութերի AB մոլեկուլների համար.

A + B = A: B.

Կովալենտային կապի ձևավորման դոնոր-ընդունիչ մեխանիզմկայանում է նրանում, որ մի մասնիկը` դոնորը, ներկայացնում է էլեկտրոնային զույգ կապի ձևավորման համար, իսկ երկրորդը` ընդունողը` ազատ ուղեծիր.

A: + B = A: B.

դոնոր ընդունող

Դիտարկենք ամոնիակի մոլեկուլում և ամոնիումի իոնում քիմիական կապերի ձևավորման մեխանիզմները:

1. Կրթություն

Ազոտի ատոմն իր արտաքին էներգիայի մակարդակում ունի երկու զույգ և երեք չզույգված էլեկտրոն.

s - ենթամակարդակի վրա գտնվող ջրածնի ատոմն ունի մեկ չզույգված էլեկտրոն:

Ամոնիակի մոլեկուլում ազոտի ատոմի չզույգված 2p էլեկտրոնները կազմում են երեք էլեկտրոնային զույգ 3 ջրածնի ատոմների էլեկտրոնների հետ.

NH 3 մոլեկուլում փոխանակման մեխանիզմով առաջանում է 3 կովալենտ կապ։

2. Բարդ իոնի առաջացում՝ ամոնիումի իոն:

NH 3 + HCl = NH 4 Cl կամ NH 3 + H + = NH 4 +

Ազոտի ատոմն ունի էլեկտրոնների միայնակ զույգ, այսինքն՝ երկու էլեկտրոն՝ հակազուգահեռ սպիններով նույն ատոմային ուղեծրում։ Ջրածնի իոնի ատոմային ուղեծիրը չի պարունակում էլեկտրոններ (թափուր ուղեծիր)։ Երբ ամոնիակի մոլեկուլը և ջրածնի իոնը մոտենում են միմյանց, փոխազդում են ազոտի ատոմի էլեկտրոնների միայնակ զույգը և ջրածնի իոնի դատարկ ուղեծիրը։ Էլեկտրոնների չկիսված զույգը սովորական է դառնում ազոտի և ջրածնի ատոմների համար, առաջանում է քիմիական կապ՝ ըստ դոնոր-ընդունիչ մեխանիզմի։ Ամոնիակի մոլեկուլի ազոտի ատոմը դոնորն է, իսկ ջրածնի իոնը՝ ընդունող.

Հարկ է նշել, որ NH 4 + իոնում բոլոր չորս կապերը համարժեք են և չեն տարբերվում, հետևաբար, իոնում լիցքը ապատեղայնացված է (ցրված) ամբողջ համալիրի վրա։

Դիտարկված օրինակները ցույց են տալիս, որ ատոմի կովալենտային կապեր ձևավորելու ունակությունը որոշվում է ոչ միայն մեկէլեկտրոնային, այլև 2էլեկտրոնային ամպերով կամ ազատ ուղեծրերի առկայությամբ։

Դոնոր-ընդունող մեխանիզմի համաձայն՝ կապերը ձևավորվում են բարդ միացություններ: - ; 2+ ; 2- և այլն:

Կովալենտային կապն ունի հետևյալ հատկությունները.

- հագեցվածություն;

- կողմնորոշում;

- բևեռականություն և բևեռացում:

Տոմս 11

Տոմս թիվ 12

Տոմս 13

Տոմս 14

Տոմս 15.

ՔՆՆՈՒԹՅԱՆ ՏՈՄՍ թիվ 11

Redox ռեակցիաներ. Տարրի օքսիդացման վիճակը: Օքսիդացնող և վերականգնող նյութերի օրինակներ.

Վալենտային կապերի մեթոդը (MVS): Կովալենտային կապի ձևավորման փոխանակման և դոնոր-ընդունիչ մեխանիզմներ.

Պատասխան.

Redox ռեակցիաներ(OVR) - ռեակցիաներ, որոնք ուղեկցվում են s.d.-ի փոփոխությամբ: ատոմներ. Redox ռեակցիաները քիմիական ռեակցիաներ են, որոնք տեղի են ունենում ռեակտիվները կազմող ատոմների օքսիդացման վիճակների փոփոխությամբ, որոնք իրականացվում են էլեկտրոնների վերաբաշխմամբ օքսիդացող ատոմի և վերականգնող ատոմի միջև:

Օքսիդացման վիճակ(ս.դ.) - լիցք, որը վերագրվում է ատոմին՝ այն համարելով իոն

Օքսիդատոր (Եզ) ընդունում է էլեկտրոններ։

Վերականգնող (Կարմիր) - նվիրում է էլեկտրոններ

Ox 1 + Red 2  Red 1 + Ox 2

Ox1 + ne– → Red1

Cu2+ + 2e– → Cu0

CuSO 4 + Zn → ZnSO 4 + Cu

Red2–ne– → Ox2

Zn0 – 2e– → Zn2+

Վալենտային կապի մեթոդ

1927 - Հեյթլերը և Լոնդոնը ջրածնի մոլեկուլի քվանտ-մեխանիկական հաշվարկը

Վալենտային կապի մեթոդ(MBS) այլ կերպ կոչվում է տեղայնացված էլեկտրոնային զույգերի տեսություն, քանի որ մեթոդը հիմնված է այն ենթադրության վրա, որ երկու ատոմների միջև քիմիական կապն իրականացվում է մեկ կամ մի քանի էլեկտրոնային զույգերի միջոցով, որոնք տեղայնացված են հիմնականում նրանց միջև: Ի տարբերություն MMO-ի ( Մոլեկուլային ուղեծրային մեթոդբխում է նրանից, որ յուրաքանչյուր մոլեկուլային ուղեծր ներկայացված է որպես ատոմային ուղեծրերի հանրահաշվական գումար (գծային համակցություն): Որում ամենապարզ քիմիական կապը կարող է լինել և՛ երկկենտրոն, և՛ բազմակենտրոն, MVS-ում այն ​​միշտ երկու էլեկտրոն է և պարտադիր՝ երկու: կենտրոն. Տարրական քիմիական կապերի թիվը, որը կարող է առաջացնել ատոմը կամ իոնը, հավասար է նրա վալենտությանը: Վալենտային էլեկտրոնները մասնակցում են քիմիական կապի ձևավորմանը։

Հաղորդակցության ձևավորման մեխանիզմներ

Փոխանակում A + BA : IN

Դոնոր-ընդունող Ա : +VA : IN BF 3 + F –  – : NH 3 + H +  +

Կովալենտային կապի ձևավորման մեխանիզմը.

MVS-ը հնարավորություն է տալիս տարբերակել կովալենտային կապի ձևավորման երեք մեխանիզմներ՝ փոխանակում, դոնոր-ընդունող և դատիվ:

փոխանակման մեխանիզմ: Այն ներառում է քիմիական կապի առաջացման այն դեպքերը, երբ երկու կապակցված ատոմներից յուրաքանչյուրը սոցիալականացման համար հատկացնում է մեկ էլեկտրոն՝ կարծես դրանք փոխանակելով։ Երկու ատոմների միջուկները կապելու համար էլեկտրոնները պետք է լինեն միջուկների միջև ընկած տարածության մեջ։ Մոլեկուլի այս տարածքը կոչվում է կապող տարածք (տարածքը, որտեղ էլեկտրոնային զույգը, ամենայն հավանականությամբ, կմնա մոլեկուլում): Ատոմների միջև չզույգված էլեկտրոնների փոխանակման համար անհրաժեշտ է ատոմային օրբիտալների համընկնումը։ Սա կովալենտային քիմիական կապի ձևավորման փոխանակման մեխանիզմի գործողությունն է: Ատոմային ուղեծրերը կարող են համընկնել միայն այն դեպքում, եթե նրանք ունեն նույն սիմետրիկ հատկությունները միջմիջուկային առանցքի նկատմամբ:

Դոնոր-ընդունող և դատիվ մեխանիզմներ.

Դոնոր-ընդունիչ մեխանիզմը կապված է էլեկտրոնների միայնակ զույգի տեղափոխման հետ մեկ ատոմից դատարկ ատոմ: ատոմային ուղեծրմեկ այլ ատոմ. Օրինակ, իոնի ձևավորումը -.

BF 3 մոլեկուլում բորի ատոմի դատարկ p-AO-ն ընդունում է զույգ էլեկտրոններ ֆտորի իոնից (դոնոր): Ստացված անիոնում չորս B-F կովալենտային կապերը համարժեք են երկարությամբ և էներգիայով։ Սկզբնական մոլեկուլում բոլոր երեք B-F կապերը ձևավորվել են փոխանակման մեխանիզմով։

Ատոմները, որոնց արտաքին թաղանթը բաղկացած է միայն s- կամ p-էլեկտրոններից, կարող են լինել էլեկտրոնների միայնակ զույգի դոնորներ կամ ընդունողներ: Ատոմները, որոնք ունեն վալենտային էլեկտրոններ d-AO-ի վրա, կարող են միաժամանակ հանդես գալ որպես դոնոր և ընդունող: Այս երկու մեխանիզմները տարբերելու համար ներկայացվել են կապի ձևավորման դատիվ մեխանիզմի հասկացությունները։

Թիվ 12 քննության տոմս

Թերմոդինամիկայի երկրորդ օրենքը. Էնտրոպիա, նրան ֆիզիկական իմաստև հաշվարկման մեթոդները: Համակարգի էնտրոպիայի փոփոխությունը՝ որպես գործընթացի ուղղության հավանականական չափանիշ։

Օսմոզ. օսմոտիկ ճնշում. Վանտ Հոֆի օրենքը ոչ էլեկտրոլիտների լուծույթների համար.

Պատասխան.

Թերմոդինամիկայի երկրորդ օրենքը

IN մեկուսացվածհամակարգ, ինքնաբուխ գործընթաց հնարավոր է միայն էնտրոպիայի աճով։