Четыре решётки — четыре набора свойств
Выбирай структуру. Модель выделит частицы в узлах и взаимодействия, которые объясняют свойства вещества.
Учебная схема: размеры, цвета и расстояния условны. Переключатели показывают объяснённые примеры, оценка здесь не выставляется.
Полярная связь и частичные заряды
В HCl хлор сильнее притягивает общую пару. На Cl возникает частичный отрицательный заряд δ−, на H — частичный положительный δ+. Электронная пара остаётся общей, хотя распределена несимметрично.
Знаки δ обозначают частичные заряды, а не полностью образовавшиеся H⁺ и Cl⁻ в отдельной молекуле. Формальная степень окисления и реальное распределение электронной плотности — разные описания.
Hδ+—Clδ−
Полярная ковалентная связь
Na⁺ и Cl⁻ в соли
Ионная модель
В полярной связи общая пара смещена к более электроотрицательному атому. Частичный заряд не равен автоматически целому заряду иона.
Что называют ионной связью
Ионная связь — электростатическое притяжение противоположно заряженных ионов. Передача электрона помогает объяснить их образование, но сама связь — последующее взаимодействие зарядов.
В кристалле NaCl каждый ион взаимодействует со многими соседями. Поэтому рисунок одной пары Na⁺—Cl⁻ не означает, что весь кристалл состоит из отдельных молекул. Это фрагмент общей структуры.
Образование ионов
Появляются Na⁺ и Cl⁻.
Притяжение
Противоположные заряды взаимодействуют.
Решётка
Ионы образуют протяжённую структуру.
Ионная связь обусловлена притяжением противоположных зарядов. Кристалл включает множество взаимодействующих ионов.
Алмаз, графит и их структуры
Образцы и схемы строения двух простых веществ углерода: алмаза и графита. Состав одинаков, пространственные связи различны.
Itub; составная иллюстрация из работ, указанных на странице файла · Wikimedia Commons · CC BY-SA 3.0. Без изменений.
Не удалось загрузить изображение. Открыть источник
Строение кристалла поваренной соли
Кристаллическая структура NaCl: формула задаёт соотношение частиц, а не отдельную молекулу в кристалле.
Walkerma · Wikimedia Commons · Public domain. Без изменений.
Не удалось загрузить изображение. Открыть источник
Металл: общие подвижные электроны
В металлической структуре положительные атомные остовы связаны общими делокализованными электронами. Электроны не принадлежат одной фиксированной паре соседей и могут перемещаться по кристаллу. Это модель металлической связи.
Изображение «электронного газа» условно: внутри металла не находится обычный газ из молекул. Модель подчёркивает коллективное движение электронов и их роль в удержании структуры.
| Частицы | Роль в металле |
|---|---|
| Атомные остовы | Образуют упорядоченную структуру |
| Обобществлённые электроны | Обеспечивают связь и перенос заряда |
| Деформация | Связь может сохраняться при сдвиге слоёв |
Металлическая связь включает делокализованные электроны. Они принадлежат всей структуре, а не одной выбранной паре атомов.
Водородная связь и свойства воды
Если H связан с сильно электроотрицательным N, O или F, он может участвовать в водородной связи с соседней подходящей частицей. В воде такие взаимодействия создают сеть между молекулами.
Водородные связи помогают объяснить сравнительно высокую температуру кипения воды и открытое строение льда. В льду молекулы образуют структуру, занимающую больше места, поэтому обычный лёд менее плотный, чем жидкая вода.
Полярная связь O—H
На H возникает частичный положительный заряд.
Соседняя молекула
Её O участвует в притяжении.
Сеть взаимодействий
Влияет на свойства жидкости и льда.
Водородные связи связывают подходящие частицы между собой. Их сеть существенно влияет на свойства воды.
Шесть выводов
Тест по параграфу10 вопросов · 4 варианта · один правильный · 0,5 балла за ответ · максимум 5
Учебный источник и иллюстрации
Основа: предоставленный учебник «Химия, 9 класс», § 3. Материал переработан для объяснения; источник: 9 класс. Химия — § 03. Химическая связь.pdf. Научные уточнения учитывают различие молекулярного и немолекулярного строения и границы учебных моделей.
Иллюстрации загружаются непосредственно с Wikimedia Commons; авторы и лицензии указаны под изображениями. Схемы и обучающие модели созданы для этого конспекта.
Royal Society of Chemistry: данные о химических элементах