Конспект по химии на тему «Ионная связь. Типы кристаллических решеток»

Крестики – нолики. Показать выигрышный путь, состоящий из формул с ионной связью.

В виде комиксов изобразите процесс образования ионной связи.

Опрос учащихся

1.Для того, чтобы познакомиться с кристаллическими решетками мы должны вспомнить, что такое: физическое тело, химическая связь, виды связей: ковалентная (полярная и неполярная), ионная, металлическая, водородная

2.Составить схемы образования связи в веществах: N₂, H₂S, CaBr₂

3.Выполните тест (проверка теста)

Закрепление изученного материала

1.Вещества находятся в различных агрегатных состояниях. Приведите примеры веществ, которые при различных температурах могут существовать во всех трех агрегатных состояниях.

Ответ: Вода. При обычных условиях вода находится в жидком состоянии, при понижении температуры ниже 0⁰С вода переходит в твердое состояние — лед, а при повышении температуры до 100⁰С мы получим водяной пар (газообразное состояние).

Учитель (дополнение): Любое вещество можно получить в твердом, жидком и газообразном виде. Кроме воды – это металлы, которые при нормальных условиях находятся в твердом состоянии, при нагревании начинают размягчаться, и при определенной температуре(t_пл) переходят в жидкое состояние — плавятся. При дальнейшем нагревании, до температуры кипения, металлы начинают испаряться, т.е. переходить в газообразное состояние. Любой газ можно перевести в жидкое и твердое состояние, понижая температуру: например, кислород, который при температуре (-194⁰С) превращается в жидкость голубого цвета, а при температуре (-218,8⁰С) затвердевает в снегообразную массу, состоящую из кристаллов синего цвета. Сегодня на уроке мы будем рассматривать твердое состояние вещества.

Проблемный вопрос: металлы, пластилин, соль, шоколад, жевательная резинка, сера, образцы пластмасс, воск. Что общего в строении этих веществ, чем они отличаются?

Делаются предположения. Если ученики затрудняются, то с помощью учителя приходят к выводу, что пластилин в отличие от металлов и хлорида натрия не имеет определенной температуры плавления — он (пластилин) постепенно размягчается и переходит в текучее состояние. Таков, например, шоколад, который тает во рту, или жевательная резинка, а также стекло, пластмассы, смолы, воск (при объяснении учитель демонстрирует классу образцы этих веществ). Такие вещества называют аморфными, а металлы и хлорид натрия — кристаллические.

Таким образом, различают два вида твердых веществ: аморфные и кристаллические.

(слайд 5,6)

У аморфных веществ нет определенной температуры плавления, и расположение частиц в них строго не упорядочено.

Кристаллические вещества имеют строго определенную температуру плавления и, главное, характеризуются правильным расположением частиц, из которых они построены.(слайд 7)

Кристаллическая решетка – пространственный каркас вещества.(слайд8)

Свойства веществ в твердом состоянии зависят от типа кристаллической решетки (прежде всего от того, какие частицы находятся в ее узлах), что, в свою очередь, обусловлено типом химической связи в данном веществе.(слайд 9)

Вывод: Прослеживается логическая последовательность, взаимосвязь явлений в природе: Строение атома—>ЭО—>Виды химической связи—>Тип кристаллической решетки—>Свойства веществ. (слайд 10).

В зависимости от вида частиц и от характера связи между ними различают четыре типа кристаллических решеток: ионные, молекулярные, атомные и металлические. (Cлайд 11).

1. Молекулярная кристаллическая решетка (работа с таблицей и текстом параграфа)

1. Характеристика

У веществ с молекулярным строением в узлах кристаллической решетки находятся молекулы с прочными ковалентными связями между атомами. В то же время отдельные молекулы взаимосвязаны гораздо слабее, что делает молекулярный кристалл довольно непрочным. (слайд 12)

2. Аналогия

Можно уподобить эту структуру группе семейных пар (рис. 1). В каждой паре супругов связывают прочные узы брака (подобно прочной связи атомов внутри молекулы), а вот отношения между парами носят поверхностный характер: они могут дружить семьями, испытывать дружеские чувства, но довольно свободно могут обойтись и друг без друга.

Рис. 1 Группа супружеских пар (аналогия молекулярного кристалла) (слайд 13)

2. Ионная кристаллическая решетка

1. Характеристика

У веществ с ионной решеткой в узлах расположены разноименно заряженные ионы, удерживаемые силами электростатического притяжения. (слайд 14)

2. Аналогия

Уподобим эту структуру группе расположенных в шахматном порядке мужчин и женщин (рис. 2). Пусть мужчины символизируют катионы, а женщины — анионы. Тогда каждый человек оказывается в зоне действия обаяния окружающих его представителей противоположного пола, к которым он (она) в силу закона притяжения противоположностей испытывает интерес. Интерес этот одинаково выражен во всех направлениях, поскольку на рисунке — холостые мужчины и незамужние женщины. Этим и объясняется повышенная прочность ионного кристалла.

Рис. 2. Романтическая сила влечения (аналогия ионного кристалла)(слайд15)

3. Атомная кристаллическая решетка

1. Характеристика

В узлах атомной кристаллической решетки находятся атомы, связанные прочными ковалентными связями в протяженную пространственную сеть. В этом случае структура отличается таким внутренним единством, что можно сказать, что весь кристалл представляет одну молекулу.

2. Аналогия.

Представим эту структуру в виде гимнастической пирамиды.

Рис. 3. Гимнастическая пирамида (аналогия атомного кристалла)(слайд 17)

Каждый гимнаст на ней символизирует атом углерода, связанный четырьмя ковалентными связями с соседними атомами. Целостность структуры поддерживается исключительно благодаря усилиям каждого из гимнастов. Таким образом, зависимость людей друг от друга в этой ситуации больше, чем на любом из предыдущих рисунков (это и является аналогией повышенной прочности атомного кристалла). Пирамида (см. рис. 3) демонстрирует также высокую взаимосвязанность узлов атомной кристаллической решетки: стоит одному из гимнастов ослабить только одну связку, и вся структура может рухнуть.

4. Металлическая кристаллическая решетка

1. Характеристика

Этим типом кристаллической решетки обладают металлы с металлической химической связью. (слайд18)

2. Аналогия

Для иллюстрации строения металлов в твердом состоянии найдена особенно экстравагантная аналогия. Группа мужчин (рис. 4) изображает катионы металлов (узлы металлической кристаллической решетки). Все пространство между ними заполнено летающими пчелами (это, понятно, свободные электроны). Рисунок убедительно иллюстрирует силы, удерживающие одноименно заряженные катионы в узлах решетки: при всем желании деваться некуда – всюду пчелы!

Рис. 4. Среди пчел (аналогия структуры металла)(слайд 19)

Вывод: Существует следующая закономерность: если известно строение веществ,

то можно предсказать их свойства, или наоборот: если известны свойства

веществ, то можно определить строение. (слайд 21)

Работа с текстом параграфа, таблицами «Типы кристаллических решеток», «Зависимость свойств веществ от вида химической связи»

Задание для работы в группе:

1 группа

1. Какие должны быть отличительные свойства веществ с молекулярной решеткой?

2. Каково их агрегатное состояние?

3. Приведите примеры веществ с молекулярной кристаллической решеткой?

2 группа

1. Какие должны быть отличительные свойства веществ с ионной решеткой?

2. Каково их агрегатное состояние?

3. Приведите примеры веществ с ионной кристаллической решеткой?

3 группа

1. Какие должны быть отличительные свойства веществ с атомной решеткой?

2. Каково их агрегатное состояние?

3. Приведите примеры веществ с атомной кристаллической решеткой?

4 группа

1. Какие должны быть отличительные свойства веществ с металлической решеткой?

2. Каково их агрегатное состояние?

3. Приведите примеры веществ с металлической решеткой?

(слайд 22,23,24)

Зачеркните по вертикали, горизонтали, диагонали вещества, имеющие одинаковую кристаллическую решетку.

Закрепление:

1. Вид частиц в ионной решетке:

2. Характер химической связи в атомной решетке: 3. Прочность связи в молекулярной решетке 4. Агрегатное состояние у веществ с ионной решеткой: 5. Очень тугоплавкими являются вещества с решеткой: 6. Пластичностью обладают вещества с: 7. Кремний имеет решетку: 8. Щелочи имеют решетку: б) металлическую

9. Вода имеет решетку:

б) металлическую

Подведение итогов урока

Какие классификации веществ вы узнали?

Как вы понимаете термин кристаллическая решетка.

В каком агрегатном состоянии вещества имеют кристаллические решетки?

Какие типы кристаллических решеток вы теперь знаете?

О какой закономерности строения и свойств веществ вы узнали?

Д/З §56 изучить, упр 4 стр. 198

infourok.ru

Лекция №5. Ионная связь. Кристаллы

Ионная связь

Ионная связь образуется между гетероядерными атомами, которые сильно отличаются по электроотрицательности. В этом случае условно допускают, что валентные электроны электроположительного атома полностью переходят к электроотрицательному атому, в результате атомы превращаются в заряженные частицы, − ионы. Связь при этом будет осуществляться за счет взаимного притяжения противоположно заряженных ионов.

Так, при образовании NaCl атом электроположительного элемента натрия, характеризующийся сравнительно невысокой энергией ионизации, легко теряет внешний электрон и приобретает при этом устойчивую конфигурацию инертного газа (неона)

Na 1s²2s²2p⁶3s¹ → Na⁺

1s²2s²2p⁶ + ē

Атом электроотрицательного элемента хлора, обладающего значительным сродством к электрону, способен принять на внешний уровень дополнительный электрон, приобретя также устойчивую конфигурацию инертного газа (аргона)

Cl 1s²2s²2p⁶3s²3p⁵ + ē → Cl⁻ 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶

За счет электростатического притяжения между образовавшимися ионами и возникает ионная связь

В отличие от ковалентной связи, ионная связь не обладает направленностью, т.к. создаваемое ионом электрическое поле имеет сферическую симметрию и сила притяжения к данному иону других ионов противоположного заряда зависит только от зарядов этих ионов и расстояния между ними.

Также ионная связь не обладает насыщаемостью, т.к. к одному иону может притягиваться неограниченное число ионов противоположного знака. Таким образом, понятие валентности к ионной связи не применимо.

Экспериментальные данные показывают, что идеальная ионная связь с полным переходом валентных электронов от одного атома к другому не осуществляется даже в случае пары щелочной металл – галоген. В NaCl связь лишь на 80% ионная. Четкую границу между ионной и ковалентной связью провести нельзя. Можно говорить лишь о степени ионности или ковалентности связи.

Металлическая связь

Межмолекулярное взаимодействие

Данные темы выносятся на самостоятельное рассмотрение (распечатка прилагается).

Строение твердых веществ

В зависимости от расстояния между частицами и от сил взаимодействия между ними вещество может находиться в твердом, жидком и газообразном состояниях. При изменении давления и температуры одно состояние может переходить в другое. Твердое и жидкое состояние часто называют конденсированным.

Твердое вещество может находиться в аморфном и кристаллическом состоянии. Аморфное состояние является метастабильным (с течением времени превращается в кристаллическое с выделением энергии), характеризуется изотропностью (одинаковостью значений свойств в любом направлении внутри вещества) и неупорядоченностью расположения частиц. Аморфные тела при нагреве размягчаются в большом температурном интервале, становятся вязкими, а затем переходят в жидкое состояние. Так, температурный интервал плавления силикатных стекол составляет 200°.

Кристаллические же тела остаются твердыми до определенной температуры, при которой они переходят в жидкое состояние

Они характеризуются упорядоченным расположением в пространстве частиц, образующих кристаллическую решетку. В кристалле частицы сближены до соприкосновения

Для упрощения пространственное изображение заменяют схемами, отмечая точками центры тяжести частиц

Если в кристалле провести три направления x, y, z, не лежащие в одной плоскости, то расстояния между частицами, расположенными по этим направлениям, в общем случае не одинаковы и соответственно равны

a, b, c. Плоскости, параллельные координатным плоскостям, разбивают кристалл на множество таких одинаковых параллепипедов.

Наименьший параллепипед называют элементарной ячейкой. Для описания элементарной ячейки кристаллической решетки используют шесть величин: три отрезка, равные расстояниям a, b, c до ближайших частиц по осям координат, и три угла α, β, γ между этими отрезками. Соотношения между этими величинами определяются симметрией, согласно которой все кристаллы подразделяются на семь систем: триклинная, моноклинная, ромбическая, ромбоэдрическая, гексагональная, тетрагональная и кубическая. В большинстве случаев решетки имеют сложное строение, так как частицы находятся не только в узлах, но и на гранях или в центре решетки.

К основным характеристикам элементарной ячейки относятся:

1. Число частиц, приходящихся на одну элементарную ячейку (n)

2. Кратчайшее расстояние между частицами, образующими данный тип элементарной ячейки (l)

3. Координационное число,− число одинаковых частиц, расположенных на кратчайшем расстоянии от данной частицы (K)

4. Коэффициент компактности,− отношение объема всех частиц, приходящихся на одну элементарную ячейку, ко всему объему элементарной ячейки.

Все характеристики кубической элементарной ячейки связаны друг с другом соотношениями:

Рассмотрим следующие элементарные ячейки

Примитивный куб ПК	Объемно-центрированный куб ОЦК	Гране-центрированный куб ГЦК	Алмазоподобная
n = l = a (ребро куба) K = 6	n = l = a (половина диагонали куба) K = 8	n = l = a (половина диагонали грани куба) K = 12	n = l = a K = 4

Для ионных кристаллов элементарная ячейка характеризуется еще и числом формульных единиц (молекул) z

z = n/2, n = n(Kat⁺) + n(An⁻)

l = r(Kat⁺) + r(An⁻)

Тип CsCl	Тип NaCl	Тип ZnS (сфалерит)
n(Cs+) = n(Cl−) = 1 n = n(Cl−) + n(Cs+) = 2 z = l = a K = 8	n(Cl−) = n(Na+) = n = n(Cl−) + n(Na+) = 8 z = l = K = 6	n(S2−) = 4 n(Zn2+) = n = n(S2−) + n(Zn2+) = 8 z = l = a K = 4

В зависимости от частиц, образующих кристалл, и характера связи между ними различают четыре типа кристаллических решеток:

1. Атомные – в узлах кристаллической решетки находятся нейтральные атомы, соединенные прочными ковалентными связями. Вещества с атомной кристаллической решеткой (алмаз, карбид кремния, кварц) химически инертны. Имеют высокие температуры кипения и плавления, высокую твердость.

2. Молекулярные – в узлах кристаллической решетки находятся молекулы, связанные слабыми водородными связями или межмолекулярными силами. Вещества с молекулярной кристаллической решеткой (кристаллы льда, кислорода, азота, галогенов, СО₂, фенол, CrO₃, Mn₂O₇) имеют низкую механическую прочность, низкие температуры плавления и кипения, а следовательно, высокую летучесть. Обычно такие вещества растворимы в неполярных растворителях, а в расплаве плохо проводят электрический ток.

3. Ионные – в узлах кристаллической решетки находятся положительно и отрицательно заряженные ионы, между которыми действуют электростатические силы притяжения. Энергия связи ионного кристалла по своему значению близка к энергии связи атомного кристалла. В связи с этим вещества (NaCl, NaNO₃, Na₃AlF₆ и др. соли), имеющие ионную кристаллическую решетку, имеют высокие температуры кипения и плавления, обладают низкой летучестью и высокой твердостью.

4. Металлические – в узлах кристаллической решетки находятся атомы и катионы металлов, между которыми находятся валентные электроны. Такое строение решетки обусловливает у веществ (металлы) большую электро- и теплопроводность, высокую пластичность, блекс.

Среди кристаллов распространено явление полиморфизма – способность в твердом состоянии при различных температурах или давлении иметь различные типы кристаллических структур. Эти кристаллические структуры называются полиморфными модификациями. Например, для SiO₂ известны три модификации: кварц, тридимит, кристобалит.

Полиморфизм элементов (аллотропия) – способность химических элементов существовать в виде двух и более простых веществ, различающихся по строению и свойствам. Например, С: графит, алмаз, карбин, фуллерен.

Способность различных веществ существовать в одной и той же кристаллической форме (например, KMnO₄ и BaSO₄ имеют одинаковую кристаллическую решетку), называется изоморфизмом.

studfile.net

Тест на химические связи и типы строения веществ (кристаллические решетки).

Задание №1

Из предложенного перечня веществ выберите два таких, в которых имеет место ионная связь

• 1. HClO₃
• 2. HClO₄
• 3. NH₄Cl
• 4. Ca(ClO₂)₂
• 5. Cl₂O₇

Решение

Задание №2

Из предложенного перечня выберите два соединения, в которых тип химической связи такой же, как в молекуле фтора.

1) кислород

2) оксид азота (II)

3) бромоводород

4) иодид натрия

5) алмаз

Решение

Задание №3

Из предложенного перечня выберите два вещества, между молекулами которых образуются водородные связи.

• 1. C₂H₆
• 2. C₂H₅OH
• 3. H₂O
• 4. CH₃OCH₃
• 5. CH₃COCH₃

Решение

Задание №4

Из предложенного перечня выберите два соединения с ионной химической связью.

• 1. PCl₃
• 2. CO₂
• 3. NaCl
• 4. H₂S
• 5. MgO

Решение

Задание №5

Из предложенного перечня выберите два вещества с одинаковым типом строения.

1) вода

2) алмаз

3) кварц

4) поваренная соль

5) золото

Решение

Задание №6

Из предложенного перечня выберите два соединения, в которых присутствует ковалентная связь, образованная по донорно-акцепторному механизму

• 1. CH₃NH₂
• 2. CCl₄
• 3. NH₄Cl
• 4. CH₃NH₃Br
• 5. SO₂Cl₂

Решение

Задание №7

Из предложенного перечня выберите два соединения, которые имеют молекулярную кристаллическую решетку.

• 1. Cs₂O
• 2. I₂
• 3. KBr
• 4. NaI
• 5. HCl

Решение

Задание №8

Из предложенного перечня выберите два вещества немолекулярного строения.

1) фтор

2) кислород

3) белый фосфор

4) бор

5) кремний

Решение

Задание №9

Из предложенного перечня выберите два соединения с наиболее прочными химическими связями.

• 1. Cl₂
• 2. Br₂
• 3. O₂
• 4. I₂
• 5. N₂

Решение

Задание №10

Из предложенного перечня выберите два соединения, в молекулах которых ковалентная связь образована одной общей электронной парой.

• 1. N₂
• 2. Cl₂
• 3. NO
• 4. HBr
• 5. O₂

Решение

Задание №11

Из предложенного перечня выберите два вещества, в которых имеет место ковалентная связь, образованная по донорно-акцепторному механизму.

• 1. NH₄NO₃
• 2. NH₃
• 3. NaAlO₂
• 4. K[Al(OH)₄]
• 5. HCl

Решение

Задание №12

Из предложенного перечня выберите два вещества с наиболее полярными связями.

• 1. HCl
• 2. HF
• 3. H₂O
• 4. H₂S
• 5. HI

Решение

Задание №13

Из предложенного перечня выберите два вещества, в которых имеются и ковалентные полярные, и ионные связи.

• 1. NaCl
• 2. NaNO₃
• 3. Na₂SO₄
• 4. Na
• 5. H₂SO₄

Решение

Задание №14

Из предложенного перечня выберите два вещества с ионной связью.

1) кислород

2) вода

3) оксид углерода (IV)

4) хлорид натрия

5) оксид кальция

Решение

Задание №15

Из предложенного перечня выберите два вещества с таким же типом кристаллической решетки, как у алмаза.

1) кремнезем SiO₂

2) оксид натрия Na₂O

3) угарный газ CO

4) белый фосфор P₄

5) кремний Si

Решение

Задание №16

Из предложенного перечня выберите два вещества с ионной связью.

• 1. NH₄Cl
• 2. HCOONa
• 3. NH₃
• 4. HCOOH
• 5. CO

Решение

Задание №17

Из предложенного перечня выберите два вещества с наибольшей длиной химической связи в молекуле.

• 1. HF
• 2. HCl
• 3. HBr
• 4. HI
• 5. H₂O

Решение

Задание №18

Из предложенного перечня выберите два вещества с наиболее полярными связями

• 1. HI
• 2. H₂O
• 3. HBr
• 4. H₂S
• 5. NH₃

Решение

Задание №19

Из предложенного перечня выберите два вещества с атомной кристаллической решеткой.

• 1. Cl₂
• 2. B
• 3. Cu
• 4. Si
• 5. P₄

Решение

Задание №20

Из предложенного перечня выберите два вещества, с наиболее прочными ковалентными связями

• 1. F₂
• 2. I₂
• 3. Br₂
• 4. O₂
• 5. Cl₂

Решение

Задание №21

Из предложенного перечня выберите два вещества, в молекулах которых есть ковалентная неполярная связь.

1) гидроксид натрия

2) вода

3) метанол

4) этан

5) пероксид водорода

Решение

Задание №22

Из предложенного перечня веществ выберите два вещества, которые имеют молекулярную кристаллическую решётку.

• 1. CO₂
• 2. SiO₂
• 3. NH₃
• 4. NaH
• 5. PbO₂

Решение

Задание №23

Из предложенного перечня веществ выберите два вещества, для каждого из которых характерно наличие водородной связи между молекулами.

• 1. H₂
• 2. NH₃
• 3. C₆H₆
• 4. CH₃OH
• 5. C₆H₅CH₃

Решение

Задание №24

Из предложенного перечня веществ выберите два вещества, которые имеют атомную кристаллическую решётку.

1) белый фосфор

2) сера

3) графит

4) кремний

5) натрий

Решение

Задание №25

Из предложенного перечня веществ выберите два соединения, в которых как минимум одна из ковалентных связей образована по донорно-акцепторному механизму.

• 1. LiOH
• 2. Li₃P
• 3. (NH₄)₂HPO₄
• 4. NH₄F
• 5. H₃PO₃

Решение

Задание №26

Из предложенного перечня веществ выберите два соединения, в которых присутствует ковалентная полярная химическая связь.

1) оксид кремния

2) оксид лития

3) хлорид лития

4) силикат лития

5) кремний

Решение

Задание №27

Из предложенного перечня веществ выберите два вещества, в которых присутствует ионная химическая связь.

• 1. H₂SO₄
• 2. KNO₃
• 3. PCl₃
• 4. KCl
• 5. H₃BO₃

Решение

Задание №28

Из предложенного перечня веществ выберите два соединения, в которых присутствует ионная связь.

1) хлороводород

2) хлорид натрия

3) оксид серы(IV)

4) аммиак

5) оксид натрия

Решение

Задание №29

Из предложенного перечня веществ выберите два соединения, в которых присутствует ковалентная неполярная связь.

1) аммиак

2) иод

3) кислород

4) вода

5) метан

Решение

Задание №30

Из предложенного перечня веществ выберите два таких, в которых имеет место ковалентная неполярная связь

1) метан

2) хлор

3) серная кислота

4) аммиак

5) йод

Решение

Задание №31

Из предложенного перечня веществ выберите два таких, в которых имеет место ковалентная полярная связь

• 1. Na₂O
• 2. P₂O₅
• 3. Na
• 4. S₈
• 5. HCl

Решение

Задание №32

Из предложенного перечня веществ выберите два таких, которые в твердом состоянии имеют ионную кристаллическую решетку:

1) фосфорная кислота

2) оксид серы (VI)

3) сухой лед

4) оксид рубидия

5) нитрат цезия

Решение

Задание №33

Из предложенного перечня веществ выберите два таких, которые в твердом состоянии имеют молекулярную кристаллическую решетку:

• 1. BaO
• 2. CaI₂
• 3. CO
• 4. F₂
• 5. C(алмаз)

Решение

Задание №34

Из предложенного перечня веществ выберите два, в которых присутствует ковалентная неполярная связь

1) азот

2) аммиак

3) вода

4) хлор

5) бромоводород

Решение

Задание №35

Из предложенного перечня веществ выберите два таких, в которых имеет место ионная связь:

1) оксид калия

2) оксид фосфора (III)

3) вода

4) йодоводород

5) фторид бария

Решение

Задание №36

Из предложенного перечня веществ выберите два таких, в которых имеет место ковалентная неполярная связь

1) пероксид водорода

2) вода

3) хлор

4) углекислый газ

5) оксид лития

Решение

Задание №37

Из предложенного перечня веществ выберите два таких, в которых присутствует ионная связь:

• 1. NH₄NO₃
• 2. SrBr₂
• 3. H₂
• 4. H₃PO₄
• 5. N₂O

Решение

Задание №38

Из предложенного перечня веществ выберите два таких, в которых присутствует ковалентная неполярная связь

• 1. Al
• 2. P₄
• 3. NaH
• 4. этан
• 5. Fe₂O₃

Решение

Задание №39

Из предложенного перечня веществ выберите два таких, в которых присутствует ионная связь

• 1. Ca
• 2. P₄
• 3. NaH
• 4. этан
• 5. Cs₂O

Решение

Задание №40

Из предложенного перечня веществ, выберите два таких, строение которых относится к одному типу:

• 1. Cl₂
• 2. Fe
• 3. B
• 4. Si
• 5. NaCl

Решение

Задание №41

Из предложенного перечня веществ выберите два таких, которые имеют молекулярное строение:

• 1. NH₃
• 2. PCl₅
• 3. CaSO₄
• 4. RbH
• 5. C(графит)

Решение

Задание №42

Из предложенного перечня веществ выберите два таких, которые имеют ионную кристаллическую решетку

1) фторид стронция

2) уксусная кислота

3) сероводород

4) кремнезем

5) оксид лития

Решение

Задание №43

Из предложенного перечня веществ выберите два таких, в которых имеет место ионная связь

1) гидрид рубидия

2) нитрат аммония

3) бор

4) вода

5) кремний

Решение

Задание №44

Из предложенного перечня веществ выберите два таких, которые в твердом состоянии имеют атомную кристаллическую решетку

1) хлорид кремния (IV)

2) карбид кремния (IV)

3) хлор

4) кремний

5) белый фосфор

Решение

Задание №45

Из предложенного перечня веществ выберите два с ионной кристаллической решеткой в твердом состоянии

1) хлорид брома (I)

2) хлорид натрия

3) оксид серы (IV)

4) бор

5) йодид рубидия

Решение

Задание №46

Из предложенного перечня веществ выберите два таких, в которых имеет место ионная химическая связь

• 1. SiC
• 2. Cs₂O
• 3. [CH₃NH₃]Cl
• 4. CH₃COOH
• 5. H₂SO₄

Решение

Задание №47

Из предложенного перечня веществ выберите два таких, которые имеют атомную кристаллическую решетку

1) хром

2) кремний

3) железо

4) кремнезем

5) сухой лед

Решение

Задание №48

Из предложенного перечня веществ выберите два с атомной кристаллической решеткой

1) бор

2) аммиак

3) бром

4) фосфат аммония

5) кварц

Решение

Задание №49

Из предложенного перечня веществ выберите два таких, которые имеют ионную кристаллическую решетку

1) фторид лития

2) нитрат аммония

3) хлорид кремния (IV)

4) сероводород

5) азотная кислота

Решение

Задание №50

Из предложенного перечня веществ выберите два таких, которые имеют молекулярную кристаллическую решетку

1) графит

2) угарный газ

3) метанол

4) карбид кремния

5) хлорид аммония

Решение

Задание №51

Из предложенного перечня веществ выберите два таких, в которых имеет место ковалентная полярная связь

1) пероксид водорода

2) бром

3) бромид кальция

4) азотная кислота

5) марганец

Решение

Задание №53

Из предложенного перечня видов химических связей выберите два таких, которые присутствуют в гидрофосфате аммония

1) водородная

2) металлическая

3) ковалентная неполярная

4) ковалентная полярная

5) ионная

Решение

Задание №54

Из предложенного перечня веществ выберите два с немолекулярным строением

1) железо

2) хлор

3) углерод (графит)

4) белый фосфор

5) бром

Решение

Задание №55

Из предложенного перечня веществ выберите два таких, для которых характерен одинаковый тип связи:

• 1. SiO₂
• 2. Mn
• 3. NH₃
• 4. B
• 5. NaCl

Решение

Задание №56

Из предложенного перечня веществ выберите два таких, которые имеют ионную кристаллическую решетку

• 1. (NH₄)₂SO₄
• 2. CH₃NH₂
• 3. NH₃
• 4. N₂
• 5. CH₃NH₃Cl

Решение

Задание №57

Из предложенного перечня веществ выберите два с молекулярным строением

1) кремний

2) водород

3) литий

4) йод

5) марганец

Решение

Задание №58

Из предложенного перечня веществ выберите два таких, которые имеют ионное строение

1) оксид кремния

2) хлорид калия

3) оксид азота (II)

4) оксид лития

5) оксид фосфора (III)

Решение

Задание №59

Из предложенного перечня веществ выберите два таких, которые имеют молекулярное строение

• 1. CH₃COOH
• 2. SiC
• 3. SiCl₄
• 4. CH₃OK
• 5. HCOONH₄

Решение

Задание №60

Из предложенного перечня соединений выберите два таких, в которых присутствуют как ковалентные, так и ионные связи

• 1. H₂SO₄
• 2. HCl
• 3. (NH₄)₂HPO₄
• 4. Ca(NO₃)₂
• 5. Na₂S

Решение

Задание №61

Из предложенного перечня веществ выберите два таких, которые имеют молекулярное строение

1) сухой лед

2) бор

3) йод

4) карборунд

5) бромид аммония

Решение

Задание №62

Из предложенного перечня веществ выберите два таких, в которых имеет место ковалентная полярная связь:

1) фторид калия

2) фтороводородная кислота

3) литий

4) оксид углерода (IV)

5) йод

Решение

Задание №63

Из предложенного перечня видов химической связи выберите две, которые характерны для воды:

1) ионная

2) водородная

3) ковалентная неполярная

4) ковалентная полярная

5) металлическая

Решение

Задание №64

Из предложенного перечня веществ выберите два таких, в которых имеет место ковалентная неполярная связь

1) пероксид водорода

2) бром

3) бромид кальция

4) азотная кислота

5) марганец

Решение

Задание №65

Из предложенного перечня веществ выберите два таких, в которых имеет место ковалентная полярная связь

1) хром

2) водород

3) пероксид водорода

4) бромид стронция

5) серная кислота

Решение

Задание №66

Из предложенного перечня видов химической связи выберите две, характерные для хлорида аммония:

1) водородная

2) ионная

3) ковалентная полярная

4) ковалентная неполярная

5) металлическая

Решение

Задание №67

Из предложенного перечня соединений выберите два таких, в которых присутствует ковалентная связь, образованная по донорно-акцепторному механизму:

• 1. NH₄Cl
• 2. Al₂O₃
• 3. Na[Al(OH)₄]
• 4. NH₃
• 5. SO₂Cl₂

Решение

Задание №68

Из предложенного перечня соединений выберите два таких, в которых присутствует ковалентная связь, образованная по донорно-акцепторному механизму:

• 1. H₂O₂
• 2. CH₃NH₃Cl
• 3. Ca(H₂PO₄)₂
• 4. PCl₅
• 5. NH₄HSO₄

Решение

Задание №69

Из предложенного перечня соединений выберите два таких, в которых присутствует ковалентная связь, образованная по донорно-акцепторному механизму:

• 1. CH₃COOK
• 2. CH₃NH₂
• 3. K₂[Zn(OH)₄]
• 4. CH₃NH₃Br
• 5. NH₂CH₂CH₂Cl

Решение

Задание №70

Из предложенного перечня соединений выберите два таких, в молекулах которых связь между атомами наиболее полярная:

• 1. HCl
• 2. HI
• 3. HF
• 4. H₂S
• 5. H₂O

Решение

Задание №71

Из предложенного перечня соединений выберите два таких, в молекулах которых связь между атомами наиболее полярная

• 1. H₂Se
• 2. PH₃
• 3. HF
• 4. H₂S
• 5. H₂O

Решение

Задание №72

Из предложенного перечня соединений выберите два таких, в молекулах которых связь между атомами наиболее прочная

• 1. Br₂
• 2. O₂
• 3. N₂
• 4. Cl₂
• 5. I₂

Решение

Задание №73

Из предложенного перечня веществ выберите два вещества немолекулярного строения

1) карборунд

2) фтороводород

3) йод

4) кремний

5) аммиак

Решение

Задание №74

Из предложенного перечня соединений выберите два таких, в которых присутствует водородная связь:

• 1. CH₃COOH
• 2. KH
• 3. HF
• 4. H₂S
• 5. NaOH

Решение

Задание №75

Из предложенного перечня соединений выберите два таких, в которых присутствует водородная связь:

• 1. C₂H₆
• 2. NH₄Cl
• 3. NH₃
• 4. HCl
• 5. H₂O

Решение

Задание №76

Из предложенного перечня соединений выберите два таких, в которых присутствует водородная связь:

• 1. PH₃
• 2. C₂H₅OH
• 3. HI
• 4. H₂
• 5. CH₃NH₂

Решение

Задание №77

Из предложенного перечня соединений выберите два таких, в которых присутствует ковалентная связь, образованная по донорно-акцепторному механизму:

• 1. N₂O₃
• 2. Al₂O₃
• 3. CH₃NH₃Cl
• 4. NH₃
• 5. NH₄NO₃

Решение

Задание №78

Из предложенного перечня соединений выберите два с одинаковым типом химической связи:

1) фтор

2) алмаз

3) хлороводород

4) хлорид калия

5) марганец

Решение

Задание №79

Из предложенного перечня химических веществ выберите два таких, в которых присутствует ковалентная неполярная связь:

1) вода

2) пероксид водорода

3) метан

4) этан

5) марганец

Решение

Задание №80

Из предложенного перечня химических веществ выберите два таких, которые имеют наибольшие температуры плавления:

• 1. NaCl
• 2. SiO₂
• 3. P₄
• 4. C(алмаз)
• 5. SO₂

Решение

Задание №81

Из предложенного перечня веществ выберите два таких, водные растворы или расплавы которых проводят электрический ток:

• 1. SiO₂
• 2. NaCl
• 3. P₄
• 4. Si
• 5. KOH

Решение

Задание №82

Из предложенного перечня химических веществ выберите два таких, которые имеют наиболее низкие температуры кипения:

1) бор

2) кислород

3) хлорид калия

4) железо

5) хлорид кремния (IV)

Решение

Задание №83

Из предложенного перечня водородных соединений выберите два, с наибольшими температурами кипения:

• 1. NH₃
• 2. KH
• 3. PH₃
• 4. CaH₂
• 5. H₂S

Решение

Задание №84

Из предложенного перечня соединений кремния выберите два с наиболее низкими температурами кипения:

• 1. SiH₄
• 2. SiO₂
• 3. SiCl₄
• 4. SiC
• 5. Si

Решение

Задание №85

Из предложенного перечня соединений выберите два, в которых есть как ковалентные полярные, так и ионные связи

1) пероксид водорода

2) серная кислота

3) нитрат натрия

4) бромид аммония

5) карборунд

Решение

Задание №86

Из предложенного перечня веществ выберите два таких, в которых присутствует водородная связь:

• 1. SiH₄
• 2. PH₃
• 3. NH₃
• 4. H₂S
• 5. H₂O

Решение

Задание №87

Из предложенного перечня выберите веществ выберите два вещества немолекулярного строения

1) белый фосфор

2) хром

3) азот

4) кремний

5) водород

Решение

Задание №88

Из предложенного перечня соединений выберите два с наиболее прочными связями

1) азот

2) хлор

3) кислород

4) йод

5) бром

Решение

Задание №89

Из предложенного перечня выберите два вещества с наиболее полярными связями

• 1. H₂O
• 2. NH₃
• 3. PH₃
• 4. H₂Se
• 5. HF

Решение

Задание №90

Из предложенного перечня соединений выберите два с типом химической связи как в алмазе:

• 1. SiO₂
• 2. HF
• 3. C(графит)
• 4. Cl₂
• 5. PCl₃

Решение

Задание №91

Из предложенного перечня соединений выберите два таких, в которых есть ковалентная неполярная связь

• 1. Li
• 2. CO₂
• 3. H₂O₂
• 4. Cr
• 5. C₂H₄

Решение

Задание №92

Из предложенного перечня соединений выберите два, в молекулах которых есть пи-связи

• 1. NH₃
• 2. SO₂
• 3. Cl₂
• 4. CH₄
• 5. SO₃

Решение

Задание №93

Из предложенного перечня характеристик выберите две, справедливые для веществ с молекулярным строением:

1) тугоплавкость

2) легкоплавкость

3) прочность в твердом состоянии

4) хрупкость в твердом состоянии

5) исключительно твердое агрегатное состояние в обычных условиях

Решение

Задание №94

Из предложенного перечня соединений выберите два таких, в которых прочность связи в молекуле наименьшая:

• 1. HF
• 2. HCl
• 3. HI
• 4. HBr
• 5. N₂

Решение

Задание №95

Из предложенного перечня характеристик выберите две, не относящиеся к веществам с ионным строением:

1) высокая электропроводность расплавов и водных растворов

2) в таких веществах может иметь место ковалентная связь

3) в обычных условиях являются твердыми

4) газообразное или жидкое состояние в обычных условиях

5) в таких веществах не бывает никаких химических связей кроме ионных

Решение

Задание №96

Из предложенного перечня характеристик выберите две, чаще всего справедливые для веществ с металлической структурной решеткой

1) низкая электропроводность

2) высокая электропроводность

3) высокая пластичность

4) газообразное состояние в обычных условиях

5) ковалентный тип связи между атомами

Решение

Задание №97

Из предложенного перечня соединений выберите два таких, в которых присутствует ковалентная неполярная связь

1) хром

2) этан

3) марганец

4) хлор

5) серная кислота

Решение

Ответ: 24

Задание №98

Из предложенного перечня веществ, выберите два с таким же типом химической связи как у кремния:

• 1. Cl₂
• 2. SiC
• 3. SiCl₄
• 4. H₂
• 5. Fe

Решение

Задание №99

Из предложенного перечня соединений выберите два таких, в которых есть водородная связь

• 1. NH₃
• 2. H₂S
• 3. CH₃CH₂NH₂
• 4. HCl
• 5. HI

Решение

Задание №100

Из предложенного перечня водородных соединений выберите два с наиболее низкими температурами плавления

• 1. AlH₃
• 2. NH₃
• 3. CaH₂
• 4. H₂Se
• 5. KH

Решение

scienceforyou.ru

Виды химической связи: ковалентная (полярная и неполярная), ионная

Билет № 6

1. Виды химической связи: ковалентная (полярная и неполярная), ионная; их сходство и различие. Типы кристаллических решеток. Примеры веществ с различными типами решеток

Ковалентной связью называется химическая связь между двумя атомами за счет образования общей электронной пары. Ковалентная связь может быть неполярной — между двумя атомами с одинаковой электроотрицательностью, т. е. в простых веществах, и полярной — между атомами, электроотрицательность которых различается, т. е. в сложных веществах.

Рассмотреть образование ковалентной неполярной связи удобно на примере молекулы водорода, образующейся при соединении двух атомов водорода, каждый из которых имеет по одному неспаренному электрону:

H• + •H → H : H

При этом внешняя электронная оболочка получает недостающий электрон, становится завершенной.

Такое состояние характеризуется меньшей энергией, более устойчиво. Вот почему для разрыва ковалентной связи требуется затратить энергию (такое же количество энергии выделяется при ее образовании).

В структурных формулах ковалентная связь изображается черточкой, тогда молекула водорода будет выглядеть так:    H–H

Еще раз обращаем Ваше внимание, что ковалентной называется двухэлектронная двухцентровая связь, когда два электрона находятся на общей орбитали двух атомов. Поэтому к ней, строго говоря, не относятся случаи, когда электроны находятся на орбиталях трех или более атомов или когда общая связь образована более чем двумя электронами (в 10–11 классах будет изучаться бензол, в молекуле которого 6 электронов образуют одну общую связь).

Ковалентная полярная связь образуется в молекуле хлороводорода:
          ..             ..
H· + ·Cl: → H  :Cl:
          ··            ··

Хлор как более электроотрицательный элемент смещает к себе общую электронную пару, в результате на нем образуется частичный отрицательный заряд, а на водороде — частичный положительный:

H^δ+—Cl^δ−

Ковалентная связь может возникать не только при объединении двух орбиталей, содержащих по одному неспаренному электрону. Один атом может предоставить электронную пару, а второй — свободную орбиталь. Такая ковалентная связь называется донорно-акцепторной.

Например, в ионе аммония протон присоединяется к молекуле аммиака за счет образования донорно-акцепторной связи. Азот выступает донором, а протон (водород) — акцептором электронной пары:

H⁺ + :NH₃ → NH₄⁺

Хотя по способу образования донорно-акцепторная связь отличается от остальных, но по свойствам, в том числе по длине связи, все четыре связи одинаковы.

Чтобы подчеркнуть способ образования, донорно-акцепторную связь могут обозначать в структурных формулах стрелкой:
         H
         |
[H — N → H ]⁺
         |
         H
Стрелку используют и чтобы изобразить смещение общей электронной пары в полярной связи (H→Cl), поэтому эти два случая не следует путать.

Ионную связь можно рассматривать как крайний случай ковалентной полярной связи, когда электроны практически полностью переходят от одних атомов к другим с образованием ионов.

Таким образом, ионная связь образуется за счет сил электростатического притяжения между ионами (притягиваются противоположные заряды).

Примером ионной связи будет хлорид натрия:
          ..
Na⁺ [:Cl:]⁻
          ··

Ионная связь характерна для соединений элементов, электроотрицательности которых различаются очень сильно, например щелочных металлов с галогенами.

Сходство с ковалентной связью заключается в том, что сложно провести резкую грань между ковалентной полярной и ионной связью, мнения разных авторов на этот счет могут различаться.

Различие ионной и ковалентной связи в том, что ионная сильнее поляризована, вплоть до полного перехода электронной пары к более электроотрицательному элементу.

Типы кристаллических решеток

1. Ионная — в узлах кристаллической решетки расположены положительные и отрицательные ионы. Характерна для веществ с ионной связью: соединений галогенов с щелочными металлами (NaCl), щелочей (NaOH) и солей кислородсодержащих кислот (Na₂SO₄).
2. Атомная — в узлах кристаллической решетки атомы, связанные ковалентными связями: алмаз, кремний.

   Вещества с ионными и атомными кристаллическими решетками обладают высокими твердостью и температурой плавления.

3. Молекулярная кристаллическая решетка образована молекулами, связанными слабыми межмолекулярными взаимодействиями, поэтому такие вещества непрочные, легкоплавкие (лёд, сера), зачастую возгоняются, т. е. при нагревании испаряются, минуя жидкую фазу, как сухой лёд CO₂, йод I₂
4. Металлическая кристаллическая решетка характерна для металлов, например, Fe

2. Опыт. Получение и собирание аммиака

Для получения и собирания аммиака в лаборатории насыпаем в пробирку хлорид или сульфат аммония, смешанный с известью Ca(OH)₂, затыкаем пробкой с газоотводной трубкой. Трубку вставляем в колбу, перевернутую вверх дном, — аммиак легче воздуха. Отверстие колбы закрываем куском ваты.

Осторожно нагреваем пробирку на спиртовке. Уравнение реакции:

2NH₄Cl + Ca(OH)₂ = CaCl₂ + 2H₂O + 2NH₃↑

Аммиак обнаруживаем по характерному резкому запаху (нюхать осторожно!) или поднеся к трубке бумажку, смоченную раствором фенолфталеина (ф-ф). Бумажка розовеет вследствие образования гидроксид-ионов:

NH₃ + HOH NH₄⁺ + OH⁻

автор: Владимир Соколов

staminaon.com

Ионная кристаллическая решетка

Твердые вещества существуют в кристаллическом и аморфном состоянии и преимущественно имеют кристаллическое строение. Оно отличается правильным местоположением частиц в точно определенных точках, характеризуется периодической повторяемостью в объемном, трехмерном пространстве. Если мысленно соединить эти точки прямыми – получим пространственный каркас, который и называют кристаллической решеткой. Понятие «кристаллическая решетка» относится к геометрическому образу, который описывает трехмерную периодичность в размещении молекул (атомов, ионов) в кристаллическом пространстве.

Точки расположения частиц называются узлами решетки. Внутри каркаса действуют межузловые связи. Вид частиц и характер связи между ними: молекулы, атомы, ионы – определяют тип кристаллической решетки. Всего выделяют четыре таких типа: ионные, атомные, молекулярные и металлические.

Если в узлах решетки расположены ионы (частицы с отрицательным или положительным зарядом), то это ионная кристаллическая решетка, характеризующаяся одноименными связями.

Эти связи весьма прочны и стабильны. Поэтому вещества с таким типом строения обладают достаточно высокой твердостью и плотностью, нелетучи и тугоплавки. При низких температурах они проявляют себя как диэлектрики. Однако при плавлении таких соединений нарушается геометрически правильная ионная кристаллическая решетка (расположение ионов) и уменьшаются прочностные связи.

При температуре, близкой к температуре плавления, кристаллы с ионной связью уже способны проводить электрический ток. Такие соединения легко растворимы в воде и других жидкостях, которые состоят из полярных молекул.

Ионная кристаллическая решетка свойственна всем веществам с ионным типом связи — соли, гидроксиды металлов, бинарные соединения металлов с неметаллами. Ионная связь не имеет направленности в пространстве, потому что каждый ион связан сразу с несколькими противоионами, сила взаимодействия которых зависит от расстояния между ними (закон Кулона). Ионно-связанные соединения имеют немолекулярное строение, они представляют собой твердые вещества с ионными решетками, высокой полярностью, высокими температурами плавления и кипения, в водных растворах являющиеся электропроводными. Соединений с ионными связями в чистом виде практически не встречается.

Ионная кристаллическая решетка присуща некоторым гидроксидам и оксидам типичных металлов, солям, т.е. веществам с ионной химической связью.

Кроме ионной связи в кристаллах бывает металлическая, молекулярная и ковалентная связь.

Кристаллы, имеющие ковалентную связь, являются полупроводниками или диэлектриками. Типовыми примерами атомных кристаллов служат алмаз, кремний и германий.

Алмаз — это минерал, аллотропная кубическая модификация (форма) углерода. Кристаллическая решетка алмаза – атомная, весьма сложная. В узлах такой решетки находятся атомы, соединенные между собой крайне прочными ковалентными связями. Алмаз состоит из отдельных атомов углерода, расположенных по одному в центре тетраэдра, вершинами которого являются четыре ближайших атома. Такая решетка характеризуется гранецентрированной кубической элементарной ячейкой, что обусловливает максимальную твердость алмаза и довольно высокую температуру плавления. В решетке алмаза отсутствуют молекулы — и кристалл можно рассматривать как одну внушительную молекулу.

Помимо этого, атомная кристаллическая решетка свойственна кремнию, твердому бору, германию и соединениям отдельных элементов с кремнием и углеродом (кремнезем, кварц, слюда, речной песок, карборунд). Вообще же представителей кристаллических тел с атомной решеткой относительно немного.

fb.ru