Utangulizi wa kemia ya jumla. Taratibu za uundaji wa usanidi thabiti wa elektroniki


Orodha ya mwingiliano. Anza kuandika neno unalotafuta.

UHUSIANO

MAWASILIANO, -na, kuhusu mawasiliano, katika uhusiano na katika uhusiano, w.

1. (inadaiwa). Uhusiano wa kutegemeana, masharti, kawaida kati ya kitu. C. nadharia na vitendo. Sababu uk.

2. (inadaiwa). Mawasiliano ya karibu kati ya mtu au kitu. Kijiji cha kirafiki Kuimarisha mahusiano ya kimataifa.

3. (katika uhusiano na katika uhusiano). Mahusiano ya upendo, kuishi pamoja. Lyubovnaya s. Ili kuwasiliana na mtu.

4. PL. h) Kufahamiana kwa karibu na mtu, kutoa msaada, upendeleo, faida. Kuwa na miunganisho katika miduara yenye ushawishi. Viunganisho vikubwa.

5. (inadaiwa). Mawasiliano na mtu, pamoja na njia zinazowezesha kuwasiliana, kuwasiliana. Kijiji cha Kosmicheskaya Kuishi s.(kupitia mawasiliano). Kijiji cha hewa Simu za mitaa s.

6. (inadaiwa). Tawi la uchumi wa taifa linalohusiana na njia za mawasiliano hayo (barua, telegraph, simu, redio), pamoja na jumla ya njia hizo zilizojilimbikizia katika taasisi husika. Huduma ya mawasiliano. Wafanyakazi wa mawasiliano.

7. (katika uhusiano), kwa kawaida wingi. h. Sehemu ya muundo wa jengo kuunganisha mambo yake kuu (maalum).

Kwa sababu ya vipi, kihusishi na TV. n. kutokana na jambo fulani, kwa sababu ya jambo fulani, kuwekewa masharti na jambo fulani. Imechelewa kwa sababu ya kuteleza.

Kwa sababu ya, muungano kwa sababu hiyo, kwa msingi wa ukweli kwamba. Niliuliza kwa sababu taarifa sahihi zilihitajika.

UHUSIANO Ni nini UHUSIANO, maana ya neno UHUSIANO, visawe vya UHUSIANO, asili (etimolojia) UHUSIANO, UHUSIANO mkazo, maumbo ya maneno katika kamusi nyinginezo

+ UHUSIANO- T.F. Efremova Kamusi mpya ya lugha ya Kirusi. Ufafanuzi na uundaji wa maneno

MAWASILIANO ni

uhusiano

na.

a) Mahusiano kati ya mtu au kitu.

b) Jumuiya, kuelewana, umoja wa ndani.

a) Mawasiliano na mtu.

b) Mahusiano ya mapenzi, kuishi pamoja.

3) Mahusiano kati ya mtu ambayo yanaunda utegemezi wa pande zote, masharti.

4) Uthabiti, mshikamano, maelewano (katika mawazo, uwasilishaji, nk).

5) Uwezo wa kuwasiliana na mtu au kitu. kwa umbali.

6) Njia ambazo mawasiliano hufanywa kwa mbali.

7) Seti ya taasisi zinazotoa njia za mawasiliano kwa mbali (telegraph, barua, simu, redio).

a) Kuunganishwa, kufunga kitu.

b) Mshikamano, mvuto wa pande zote (molekuli, atomi, elektroni, nk).

+ UHUSIANO- Kamusi ya kisasa ya ufafanuzi ed. "The Great Soviet Encyclopedia"

MAWASILIANO ni

UHUSIANO

1) maambukizi na mapokezi ya habari kwa kutumia njia mbalimbali za kiufundi. Kwa mujibu wa asili ya njia za mawasiliano zinazotumika, imegawanywa katika posta (tazama Barua) na umeme (tazama Mawasiliano) 2) Tawi la uchumi wa taifa ambalo linahakikisha upitishaji na upokeaji wa posta, simu, telegrafu, redio. na ujumbe mwingine. Katika USSR mwaka 1986 kulikuwa na makampuni 92,000 ya mawasiliano; barua bilioni 8.5, magazeti na majarida bilioni 50.3, vifurushi milioni 248, telegramu milioni 449 zilitumwa; idadi ya seti za simu kwenye mtandao wa jumla wa simu ilifikia milioni 33.0. 60s katika USSR, Mtandao wa Umoja wa Mawasiliano wa Kiotomatiki (EASC) unaanzishwa 3) Mawasiliano ya kijeshi yanatolewa na Kikosi cha Ishara --- katika falsafa - kutegemeana kwa kuwepo kwa matukio yaliyotenganishwa katika nafasi na wakati. Viunganisho vimeainishwa kulingana na vitu vya utambuzi, kulingana na aina za uamuzi (isiyo na utata, uwezekano na uhusiano), kulingana na nguvu zao (imara na ya mwili), kulingana na asili ya matokeo ambayo unganisho hutoa (muunganisho wa kizazi, unganisho wa mabadiliko), kulingana na mwelekeo wa hatua (moja kwa moja na nyuma), na aina ya michakato inayofafanua muunganisho huu (uunganisho unaofanya kazi, unganisho la maendeleo, unganisho la kudhibiti), na yaliyomo ambayo ndio mada ya unganisho (unganisho linalohakikisha uunganisho wa kiunganisho). uhamishaji wa vitu, nishati au habari).

+ UHUSIANO- Kamusi ndogo ya Kiakademia ya Lugha ya Kirusi

MAWASILIANO ni

uhusiano

NA, sentensi juu ya mawasiliano, uhusiano na uhusiano, na.

Uhusiano wa kuheshimiana kati ya mtu au kitu.

Uhusiano kati ya viwanda na kilimo. Uhusiano kati ya sayansi na uzalishaji. Viunganisho vya biashara. Miunganisho ya kiuchumi kati ya mikoa. Mahusiano ya familia.

Utegemezi wa pande zote, masharti.

Sababu.

Tunataka tu kusema kwamba sayansi zote zimeunganishwa kwa karibu na kwamba upatikanaji wa kudumu wa sayansi moja haipaswi kubaki bila matunda kwa wengine. Chernyshevsky, maelezo ya Sarufi. V. Klassovsky.

Uhusiano kati ya kazi ya Petrov-Vodkin na mila ya uchoraji wa kale wa Kirusi ni dhahiri.

L. Mochalov, Upekee wa talanta.

Mshikamano, maelewano, uthabiti (katika kuunganisha mawazo, katika uwasilishaji, katika hotuba).

Mawazo yalichanganyikiwa kichwani mwake, na maneno hayakuwa na uhusiano wowote. Pushkin, Dubrovsky.

Hakuna uthabiti wa kutosha katika mawazo yangu, na ninapowaweka kwenye karatasi, inaonekana kwangu kila wakati kuwa nimepoteza hisia yangu ya unganisho lao la kikaboni. Chekhov, Hadithi ya kuchosha.

Ukaribu na mtu, umoja wa ndani.

Uhusiano huo usioonekana ulikua kati yao, ambao haukuonyeshwa kwa maneno, lakini ulihisi tu. Mamin-Sibiryak, Privalovsky mamilioni.

Wakati mwandishi anahisi kwa undani uhusiano wake wa damu na watu, inampa uzuri na nguvu. M. Gorky, Barua kwa D.N. Mamin-Sibiryak, Oktoba 18. 1912.

Mawasiliano (kirafiki au biashara), mahusiano na mtu au kitu.

Endelea kuwasiliana na smb. Fanya uhusiano katika ulimwengu wa fasihi.

(Ivan Ivanovich na Ivan Nikiforovich) walivunja uhusiano wote, wakati hapo awali walijulikana kama marafiki wasioweza kutenganishwa! Gogol, Hadithi ya jinsi Ivan Ivanovich aligombana na Ivan Nikiforovich.

Uhusiano wa Drozdov na moja ya mashirika ya mapinduzi ulianzishwa, na kukamatwa kulifanyika. M. Gorky, Hadithi kuhusu shujaa.

uhusiano wa upendo; kuishi pamoja.

(Matvey) aliingia kwenye uhusiano na mwanamke wa ubepari na akapata mtoto naye. Chekhov, mauaji.

(Sophia:) Una haki gani ya kuzungumza kuhusu ukafiri wangu?.. Ulikuwa na mahusiano mengi. M. Gorky, Mwisho.

|| PL. h.(viunganisho, -ey).

Ujuzi wa karibu na watu wenye ushawishi ambao wanaweza kutoa usaidizi na ufadhili.

Wema B. aliamua kutafuta nyumba kwa baba yake wa kambo. Tayari alikuwa na miunganisho mikubwa na mara moja alianza kuuliza na kupendekeza rafiki yake maskini. Dostoevsky, Netochka Nezvanova.

Shukrani kwa miunganisho ya baba yangu mhandisi marehemu, niliandikishwa katika Shule ya Mikhailovsky. Pertsov, kutoka kwa wasifu.

Mawasiliano, mawasiliano na mtu au kitu. kwa kutumia njia mbalimbali.

Katika kabati, kwa kutumia bomba la kuongea, kamanda angeweza kuwasiliana na daraja, na kwa simu na idara yoyote ya meli. Novikov-Priboy, Nahodha wa Nafasi ya 1.

Morozka alikuwa kati ya wapanda farasi waliopewa jukumu la kuwasiliana na vikosi wakati wa vita. Fadeev, Ushindi.

Sasa kulikuwa na njia moja tu ya mawasiliano iliyobaki - kupitia Volga. Simonov, Siku na Usiku.

|| Wale.

Kusambaza na kupokea habari kwa kutumia njia maalum.

5. kawaida na ufafanuzi.

Njia ambazo mawasiliano na usambazaji wa habari hufanywa.

Mawasiliano ya simu za redio. Mawasiliano ya telegraph. mawasiliano ya dispatcher.

Usiku, wahusika wa jeshi la ufundi walifanikiwa kuanzisha unganisho la simu kwenye tanki. V. Kozhevnikov, Siku saba.

Seti ya taasisi zinazotoa njia za kiufundi za mawasiliano kwa mbali (telegraph, ofisi ya posta, simu, redio).

Wafanyakazi wa mawasiliano.

|| Kijeshi

Huduma ambayo hutoa mawasiliano kati ya vitengo vya kijeshi (kwa kutumia simu, redio, wajumbe, nk).

Arkhip Khromkov akawa mkuu wa akili na mawasiliano. Markov, Strogovs.

Afisa uhusiano alifika kutoka makao makuu ya jeshi akiwa na kifurushi cha dharura. Popovkin, Familia ya Rubanyuk.

Uunganisho, kufunga kwa kitu.

Kuunganisha mawe na matofali na udongo.

Katika Kanisa Kuu la Utatu, yeye huanzisha chuma ndani ya uashi wa jengo ili kuunganisha pembe. Pilyavsky, Kazi za V.P. Stasov huko Leningrad.

Mshikamano, mvuto wa pande zote (molekuli, atomi, elektroni, nk).

Uunganisho wa elektroni na kiini.

Kifaa kinachofunga au kufunga sehemu za kitu. majengo au miundo; bana.

Ilikuwa semina kubwa ya mapambo - kuba iliyounganishwa juu na viguzo vya chuma na viunga. A. N. Tolstoy, Egor Abozov. mantiki, mshikamano, mwendelezo, foldability, mlolongo, maelewano, mwingiliano, uhusiano, matamshi, concatenation, mshikamano, mawasiliano, njia ya mawasiliano, ngono, mawasiliano, mawasiliano, chama, uhusiano, uhusiano, utegemezi, kisheria, mahusiano, mapenzi, kiunganishi, muungano, sababu, mahusiano ya umma, tomba, mahusiano ya karibu, fitina, uwiano, duplex, kitovu, ngono, kuunganisha, dini, kuishi pamoja, parataxis, thread ya kuunganisha, kuendelea, kushikamana, kuunganishwa, uwiano, hali , muunganisho, undugu, putty, bond, cupids, affair, synapses, context, love, thread, mail, message, quadruplex. Chungu. kugawanyika

Kama matokeo ya kusoma mada hii, utajifunza:

  • Kwa nini molekuli ya maji ni polar, lakini dioksidi kaboni sio.
  • Ni nini kiwango cha juu cha valency ya nitrojeni katika misombo.
  • Kwa nini maji yana kiwango cha juu kisicho cha kawaida cha kuyeyuka na kuchemka?

Kama matokeo ya kusoma mada hii, utajifunza:

  • Amua asili ya dhamana ya kemikali (polar na nonpolar covalent, ionic, hidrojeni, metali) katika misombo mbalimbali.
  • Amua umbo la kijiometri la molekuli kulingana na uchanganuzi wa muundo wao wa kielektroniki kwa kutumia maoni juu ya mseto wa obiti za atomiki.
  • Tabiri mali ya vitu kulingana na habari kuhusu asili ya vifungo vya kemikali na aina za lati za fuwele.

Maswali ya kusoma:

5.1. Kifungo cha Covalent

Kifungo cha kemikali huundwa wakati atomi mbili au zaidi zinakuja pamoja ikiwa, kama matokeo ya mwingiliano wao, jumla ya nishati ya mfumo hupungua. Mipangilio thabiti zaidi ya kielektroniki ya makombora ya elektroni ya nje ya atomi ni ya atomi bora ya gesi, inayojumuisha elektroni mbili au nane. Maganda ya nje ya elektroni ya atomi ya vipengele vingine yana elektroni moja hadi saba, i.e. hazijakamilika. Wakati molekuli inapoundwa, atomi huwa na kupata ganda thabiti la elektroni mbili au nane. Elektroni za valence za atomi hushiriki katika uundaji wa dhamana ya kemikali.

Covalent ni dhamana ya kemikali kati ya atomi mbili, ambayo huundwa na jozi za elektroni ambazo wakati huo huo ni za atomi hizi mbili.

Kuna taratibu mbili za uundaji wa vifungo vya ushirikiano: kubadilishana na mpokeaji wa wafadhili.

5.1.1. Utaratibu wa kubadilishana wa uundaji wa dhamana ya covalent

Utaratibu wa kubadilishana Uundaji wa dhamana ya ushirikiano hupatikana kwa sababu ya mwingiliano wa mawingu ya elektroni ya elektroni za atomi tofauti. Kwa mfano, wakati atomi mbili za hidrojeni zinakaribiana, obiti za elektroni za 1s zinaingiliana. Matokeo yake, jozi ya kawaida ya elektroni inaonekana, wakati huo huo ni mali ya atomi zote mbili. Katika kesi hii, dhamana ya kemikali huundwa na elektroni zilizo na spins za antiparallel, Mtini. 5.1.

Mchele. 5.1. Uundaji wa molekuli ya hidrojeni kutoka kwa atomi mbili za H

5.1.2. Utaratibu wa wafadhili wa kibali kwa ajili ya kuunda vifungo vya ushirikiano

Kwa utaratibu wa kukubali wafadhili wa malezi ya dhamana ya ushirikiano, dhamana pia huundwa kwa kutumia jozi za elektroni. Hata hivyo, katika kesi hii, atomi moja (wafadhili) hutoa jozi yake ya elektroni, na atomi nyingine (mpokeaji) inashiriki katika malezi ya dhamana na orbital yake ya bure. Mfano wa utekelezaji wa dhamana ya kukubali wafadhili ni malezi ya ioni ya amonia NH 4 + wakati wa mwingiliano wa amonia NH 3 na cation ya hidrojeni H +.

Katika molekuli ya NH 3, jozi tatu za elektroni huunda vifungo vitatu vya N - H, jozi ya nne ya elektroni ya atomi ya nitrojeni ni pekee. Jozi hii ya elektroni inaweza kuunda dhamana na ioni ya hidrojeni ambayo ina orbital isiyo na mtu. Matokeo yake ni ioni ya amonia NH 4 +, Mtini. 5.2.

Mchele. 5.2. Kuonekana kwa dhamana ya wafadhili-kukubali wakati wa kuundwa kwa ioni ya amonia

Ikumbukwe kwamba vifungo vinne vya ushirikiano vya N-H vilivyopo katika NH 4 + ion ni sawa. Katika ioni ya amonia haiwezekani kutambua dhamana inayoundwa na utaratibu wa wafadhili wa kukubali.

5.1.3. Dhamana ya covalent ya polar na isiyo ya polar

Ikiwa kifungo cha ushirikiano kinaundwa na atomi zinazofanana, basi jozi ya elektroni iko katika umbali sawa kati ya nuclei ya atomi hizi. Uhusiano kama huo unaitwa nonpolar. Mifano ya molekuli zilizo na dhamana isiyo ya polar covalent ni H2, Cl2, O2, N2, nk.

Katika kesi ya dhamana ya polar covalent, jozi ya elektroni iliyoshirikiwa huhamishiwa kwenye atomi yenye uwezo wa juu wa elektroni. Aina hii ya dhamana hupatikana katika molekuli zinazoundwa na atomi tofauti. Kifungo cha polar covalent hutokea katika molekuli za HCl, HBr, CO, NO, nk Kwa mfano, uundaji wa dhamana ya polar covalent katika molekuli ya HCl inaweza kuwakilishwa na mchoro, Mtini. 5.3:

Mchele. 5.3. Uundaji wa dhamana ya polar iliyounganishwa katika molekuli ya HC1

Katika molekuli inayozingatiwa, jozi ya elektroni huhamishiwa kwenye atomi ya klorini, kwa kuwa uwezo wake wa elektroni (2.83) ni mkubwa kuliko uwezo wa elektroni wa atomi ya hidrojeni (2.1).

5.1.4. Wakati wa dipole na muundo wa Masi

Kipimo cha polarity ya dhamana ni wakati wake wa dipole μ:

μ = e l,

Wapi e- malipo ya elektroni; l- umbali kati ya vituo vya chaji chanya na hasi.

Wakati wa Dipole ni wingi wa vekta. Dhana za "wakati wa dipole wa dhamana" na "wakati wa dipole wa molekuli" zinapatana tu kwa molekuli za diatomiki. Wakati wa dipole wa molekuli ni sawa na jumla ya vekta ya muda wa dipole wa vifungo vyote. Kwa hivyo, wakati wa dipole wa molekuli ya polyatomic inategemea muundo wake.

Katika molekuli ya CO 2 ya mstari, kwa mfano, kila moja ya vifungo vya C-O ni polar. Hata hivyo, molekuli ya CO 2 kwa ujumla sio ya kawaida, kwa kuwa wakati wa dipole wa vifungo hufuta kila mmoja (Mchoro 5.4). Wakati wa dipole wa molekuli ya dioksidi kaboni ni m = 0.

Katika molekuli ya angular H2O, vifungo vya polar H-O ziko kwenye pembe ya 104.5 o. Jumla ya vector ya muda wa dipole wa vifungo viwili vya H-O huonyeshwa na diagonal ya parallelogram (Mchoro 5.4). Matokeo yake, wakati wa dipole wa molekuli ya maji m si sawa na sifuri.

Mchele. 5.4. Nyakati za dipole za molekuli za CO 2 na H 2 O

5.1.5. Valency ya vipengele katika misombo na vifungo covalent

Valence ya atomi imedhamiriwa na idadi ya elektroni ambazo hazijaoanishwa zinazoshiriki katika uundaji wa jozi za elektroni za kawaida na elektroni za atomi zingine. Kuwa na elektroni moja ambayo haijaunganishwa kwenye safu ya elektroni ya nje, atomi za halojeni katika molekuli F 2, HCl, PBr 3 na CCl 4 ni monovalent. Vipengele vya kikundi kidogo cha oksijeni vina elektroni mbili ambazo hazijaoanishwa kwenye safu ya nje, kwa hivyo katika misombo kama O 2, H 2 O, H 2 S na SCl 2 ni tofauti.

Kwa kuwa, pamoja na vifungo vya kawaida vya ushirikiano, dhamana inaweza kuundwa katika molekuli na utaratibu wa kukubali wafadhili, valence ya atomi pia inategemea kuwepo kwa jozi za elektroni pekee na obiti za bure za elektroni. Kipimo cha kiasi cha valency ni idadi ya vifungo vya kemikali ambavyo atomi fulani huunganishwa na atomi zingine.

Upeo wa juu wa vitu, kama sheria, hauwezi kuzidi idadi ya kikundi ambamo ziko. Isipokuwa ni vipengele vya kikundi kidogo cha pili cha kikundi cha kwanza Cu, Ag, Au, ambacho valence katika misombo ni kubwa kuliko moja. Elektroni za valence kimsingi ni pamoja na elektroni za tabaka za nje, hata hivyo, kwa vipengele vya vikundi vidogo vya upande, elektroni za tabaka za penultimate (kabla ya nje) pia hushiriki katika uundaji wa dhamana ya kemikali.

5.1.6. Thamani ya vipengele katika hali ya kawaida na ya msisimko

Ubora wa vipengele vingi vya kemikali hutegemea ikiwa vipengele hivi viko katika hali ya kawaida au ya msisimko. Usanidi wa kielektroniki wa atomi ya Li: 1s 2 2s 1. Atomi ya lithiamu katika ngazi ya nje ina elektroni moja isiyo na paired, i.e. lithiamu ni monovalent. Matumizi makubwa sana ya nishati yanahitajika yanayohusiana na mpito wa elektroni ya 1s hadi obiti ya 2p ili kupata lithiamu tatu. Matumizi haya ya nishati ni makubwa sana kwamba hayalipwi na nishati iliyotolewa wakati wa kuunda vifungo vya kemikali. Katika suala hili, hakuna misombo ya trivalent ya lithiamu.

Usanidi wa safu ya elektroniki ya nje ya vipengee vya kikundi kidogo cha beriliamu ns 2. Hii ina maana kwamba katika safu ya elektroni ya nje ya vipengele hivi katika orbital ya seli ya ns kuna elektroni mbili zilizo na miiba kinyume. Vipengele vya kikundi kidogo cha berili havi na elektroni zisizo na paired, hivyo valence yao katika hali ya kawaida ni sifuri. Katika hali ya msisimko, usanidi wa umeme wa vipengele vya kikundi kidogo cha beryllium ni ns 1 nр 1, i.e. vipengele huunda misombo ambayo wao ni divalent.

Uwezekano wa Valence wa atomi ya boroni

Hebu fikiria usanidi wa elektroniki wa atomi ya boroni katika hali ya chini: 1s 2 2s 2 2p 1. Atomi ya boroni katika hali ya chini ina elektroni moja isiyo na nguvu (Mchoro 5.5), i.e. ni monovalent. Hata hivyo, boroni sio sifa ya kuundwa kwa misombo ambayo ni monovalent. Wakati atomi ya boroni inasisimua, mabadiliko ya elektroni ya 2s hadi 2p orbital (Mchoro 5.5). Atomi ya boroni katika hali ya msisimko ina elektroni 3 ambazo hazijaoanishwa na inaweza kuunda misombo ambayo valency yake ni tatu.

Mchele. 5.5. Majimbo ya Valence ya atomi ya boroni katika hali ya kawaida na ya msisimko

Nishati inayotumika kwa mpito wa atomi hadi hali ya msisimko ndani ya kiwango kimoja cha nishati, kama sheria, ni zaidi ya kulipwa na nishati iliyotolewa wakati wa kuunda vifungo vya ziada.

Kwa sababu ya uwepo wa obiti moja ya bure ya 2p katika atomi ya boroni, boroni katika misombo inaweza kuunda kifungo cha nne cha ushirikiano, kinachofanya kazi kama kipokezi cha jozi ya elektroni. Mchoro 5.6 unaonyesha jinsi molekuli ya BF inavyoingiliana na F - ion, na kusababisha kuundwa kwa - ion, ambayo boroni huunda vifungo vinne vya covalent.

Mchele. 5.6. Utaratibu wa kipokeaji cha wafadhili wa kuunda dhamana ya nne ya ushirikiano kwenye atomi ya boroni

Uwezekano wa Valence wa atomi ya nitrojeni

Hebu fikiria muundo wa elektroniki wa atomi ya nitrojeni (Mchoro 5.7).

Mchele. 5.7. Usambazaji wa elektroni katika obiti za atomi ya nitrojeni

Kutoka kwenye mchoro uliowasilishwa ni wazi kwamba nitrojeni ina elektroni tatu zisizo na nguvu, inaweza kuunda vifungo vitatu vya kemikali na valency yake ni tatu. Mpito wa atomi ya nitrojeni kwa hali ya msisimko hauwezekani, kwani ngazi ya pili ya nishati haina d-orbitals. Wakati huo huo, atomi ya nitrojeni inaweza kutoa jozi ya elektroni pekee ya elektroni za nje 2s 2 kwa atomi iliyo na obitali ya bure (kipokezi). Matokeo yake, dhamana ya nne ya kemikali ya atomi ya nitrojeni inaonekana, kama ilivyo, kwa mfano, katika ioni ya amonia (Mchoro 5.2). Kwa hivyo, kiwango cha juu cha ushirikiano (idadi ya vifungo vya ushirikiano vilivyoundwa) vya atomi ya nitrojeni ni nne. Katika misombo yake, nitrojeni, tofauti na vipengele vingine vya kundi la tano, haiwezi kuwa pentavalent.

Uwezekano wa Valence wa fosforasi, sulfuri na atomi za halojeni

Tofauti na atomi za nitrojeni, oksijeni na fluorini, atomi za fosforasi, sulfuri na klorini ziko katika kipindi cha tatu zina seli za 3d za bure ambazo elektroni zinaweza kuhamisha. Wakati atomi ya fosforasi inasisimua (Mchoro 5.8), ina elektroni 5 ambazo hazijaunganishwa kwenye safu yake ya nje ya elektroni. Matokeo yake, katika misombo atomi ya fosforasi inaweza kuwa si tu tri-, lakini pia pentavalent.

Mchele. 5.8. Usambazaji wa elektroni za valence katika obiti kwa atomi ya fosforasi katika hali ya msisimko

Katika hali ya msisimko, sulfuri, pamoja na valence ya mbili, pia inaonyesha valence ya nne na sita. Katika kesi hii, elektroni 3p na 3s zimeunganishwa kwa sequentially (Mchoro 5.9).

Mchele. 5.9. Uwezekano wa Valence wa atomi ya sulfuri katika hali ya msisimko

Katika hali ya msisimko, kwa vipengele vyote vya kikundi kikuu cha V, isipokuwa fluorine, kuunganisha kwa mlolongo wa jozi za kwanza za p- na kisha s-electron inawezekana. Matokeo yake, vipengele hivi vinakuwa tri-, penta- na heptavalent (Mchoro 5.10).

Mchele. 5.10. Uwezekano wa Valence wa klorini, bromini na atomi za iodini katika hali ya msisimko

5.1.7. Urefu, nishati na mwelekeo wa dhamana ya ushirikiano

Vifungo vya mshikamano kawaida huunda kati ya atomi zisizo za metali. Tabia kuu za dhamana ya ushirikiano ni urefu, nishati na mwelekeo.

Urefu wa dhamana ya covalent

Urefu wa kifungo ni umbali kati ya nuclei za atomi zinazounda kifungo hiki. Imedhamiriwa na mbinu za kimwili za majaribio. Urefu wa dhamana unaweza kukadiriwa kwa kutumia kanuni ya nyongeza, kulingana na ambayo urefu wa dhamana katika molekuli ya AB ni takriban sawa na nusu ya jumla ya urefu wa dhamana katika molekuli A 2 na B 2:

.

Kutoka juu hadi chini pamoja na vikundi vidogo vya mfumo wa mara kwa mara wa vipengele, urefu wa dhamana ya kemikali huongezeka, kwani radii ya atomi huongezeka katika mwelekeo huu (Jedwali 5.1). Kadiri wingi wa dhamana unavyoongezeka, urefu wake hupungua.

Jedwali 5.1.

Urefu wa vifungo vingine vya kemikali

Dhamana ya kemikali

Urefu wa kiungo, pm

Dhamana ya kemikali

Urefu wa kiungo, pm

C - C


Nishati ya mawasiliano

Kipimo cha nguvu ya dhamana ni nishati ya dhamana. Nishati ya mawasiliano kuamuliwa na nishati inayohitajika kuvunja dhamana na kuondoa atomi zinazounda dhamana hiyo kwa umbali mkubwa sana kutoka kwa kila mmoja. Uhusiano wa ushirikiano ni nguvu sana. Nishati yake inaanzia makumi kadhaa hadi mia kadhaa kJ/mol. Kwa molekuli ya IСl 3, kwa mfano, Ebond ni ≈40, na kwa molekuli za N 2 na CO Ebond ni ≈1000 kJ/mol.

Kutoka juu hadi chini pamoja na vikundi vidogo vya mfumo wa mara kwa mara wa vipengele, nishati ya dhamana ya kemikali hupungua, kwani urefu wa dhamana huongezeka katika mwelekeo huu (Jedwali 5.1). Kadiri wingi wa dhamana unavyoongezeka, nishati yake huongezeka (Jedwali 5.2).

Jedwali 5.2.

Nishati ya vifungo vingine vya kemikali

Dhamana ya kemikali

Nishati ya mawasiliano,

Dhamana ya kemikali

Nishati ya mawasiliano,

C - C

Kueneza na mwelekeo wa vifungo vya ushirikiano

Sifa muhimu zaidi za dhamana ya ushirikiano ni kueneza kwake na mwelekeo. Kueneza kunaweza kufafanuliwa kama uwezo wa atomi kuunda idadi ndogo ya vifungo vya ushirika. Kwa hivyo, atomi ya kaboni inaweza kuunda vifungo vinne tu vya ushirika, na atomi ya oksijeni inaweza kuunda mbili. Idadi ya juu ya vifungo vya kawaida vya ushirikiano ambavyo atomi inaweza kuunda (bila kujumuisha vifungo vinavyoundwa na utaratibu wa kupokea wafadhili) ni sawa na idadi ya elektroni ambazo hazijaoanishwa.

Vifungo vya Covalent vina mwelekeo wa anga, kwa kuwa kuingiliana kwa obiti wakati wa kuundwa kwa kifungo kimoja hutokea kwenye mstari unaounganisha nuclei ya atomi. Mpangilio wa anga wa obiti za elektroni za molekuli huamua jiometri yake. Pembe kati ya vifungo vya kemikali huitwa pembe za dhamana.

Kueneza na mwelekeo wa kifungo shirikishi hutofautisha kifungo hiki kutoka kwa kifungo cha ioniki, ambacho, tofauti na kifungo cha ushirikiano, hakijajaa na sio mwelekeo.

Muundo wa anga wa molekuli za H 2 O na NH 3

Wacha tuzingatie mwelekeo wa dhamana ya ushirikiano kwa kutumia mfano wa molekuli za H 2 O na NH 3.

Molekuli ya H 2 O huundwa kutoka kwa atomi ya oksijeni na atomi mbili za hidrojeni. Atomu ya oksijeni ina elektroni mbili za p ambazo hazijaoanishwa, ambazo huchukua obiti mbili ziko kwenye pembe za kulia kwa kila mmoja. Atomi za hidrojeni zina elektroni za 1s ambazo hazijaoanishwa. Pembe kati ya vifungo vinavyoundwa na p-elektroni inapaswa kuwa karibu na pembe kati ya obiti za p-elektroni. Kwa majaribio, hata hivyo, iligundua kuwa pembe kati ya vifungo vya O-H katika molekuli ya maji ni 104.50. Kuongezeka kwa pembe ikilinganishwa na angle ya 90 o inaweza kuelezewa na nguvu za kukataa zinazofanya kazi kati ya atomi za hidrojeni, Mtini. 5.11. Hivyo, molekuli ya H 2 O ina sura ya angular.

Elektroni tatu za p-elektroni za atomi ya nitrojeni, ambazo obiti zake ziko katika mwelekeo tatu wa pande zote, hushiriki katika uundaji wa molekuli ya NH 3. Kwa hiyo, vifungo vitatu vya N-H vinapaswa kuwepo kwa pembe kwa kila mmoja karibu na 90 ° (Mchoro 5.11). Thamani ya majaribio ya pembe kati ya vifungo katika molekuli ya NH 3 ni 107.3 °. Tofauti kati ya pembe kati ya vifungo na maadili ya kinadharia ni kwa sababu, kama ilivyo kwa molekuli ya maji, kwa kurudisha nyuma kwa atomi za hidrojeni. Kwa kuongeza, mipango iliyowasilishwa haizingatii uwezekano wa ushiriki wa elektroni mbili katika orbitals ya 2s katika malezi ya vifungo vya kemikali.

Mchele. 5.11. Kuingiliana kwa obiti za elektroniki wakati wa kuunda vifungo vya kemikali katika molekuli za H 2 O (a) na NH 3 (b)

Wacha tuzingatie uundaji wa molekuli ya BeC1 2. Atomi ya beriliamu katika hali ya msisimko ina elektroni mbili ambazo hazijaoanishwa: 2s na 2p. Inaweza kuzingatiwa kuwa atomi ya berili inapaswa kuunda vifungo viwili: kifungo kimoja kilichoundwa na s-electron na kifungo kimoja kilichoundwa na p-electron. Vifungo hivi lazima ziwe na nguvu tofauti na urefu tofauti. Molekuli ya BeCl 2 katika kesi hii haipaswi kuwa ya mstari, lakini ya angular. Uzoefu, hata hivyo, unaonyesha kuwa molekuli ya BeCl 2 ina muundo wa mstari na vifungo vyote vya kemikali ndani yake ni sawa. Hali sawa inazingatiwa wakati wa kuzingatia muundo wa molekuli BCl 3 na CCl 4 - vifungo vyote katika molekuli hizi ni sawa. Masi ya BC1 3 ina muundo wa gorofa, CC1 4 ina muundo wa tetrahedral.

Kuelezea muundo wa molekuli kama vile BeCl 2, BCl 3 na CCl 4, Pauling na Slater(USA) ilianzisha dhana ya mseto wa obiti za atomiki. Walipendekeza kuchukua nafasi ya obiti kadhaa za atomiki, ambazo hazitofautiani sana katika nishati yao, na idadi sawa ya obiti sawa, inayoitwa mseto. Obiti hizi za mseto zinaundwa na obiti za atomiki kama matokeo ya mchanganyiko wao wa mstari.

Kulingana na L. Pauling, wakati vifungo vya kemikali vinaundwa na atomi yenye elektroni za aina tofauti katika safu moja na, kwa hiyo, sio tofauti sana katika nishati yao (kwa mfano, s na p), inawezekana kubadilisha usanidi wa orbitals. ya aina tofauti, ambayo alignment yao katika sura na nishati hutokea. Matokeo yake, obiti za mseto huundwa ambazo zina umbo la asymmetric na zimeinuliwa sana upande mmoja wa kiini. Ni muhimu kusisitiza kwamba mfano wa mseto hutumiwa wakati elektroni za aina tofauti, kwa mfano s na p, zinahusika katika uundaji wa vifungo.

5.1.8.2. Aina mbalimbali za mseto wa obiti ya atomiki

sp mseto

Mseto wa moja s- na moja R- obiti ( sp- mseto) ni barabara, kwa mfano, wakati wa malezi ya kloridi ya berili. Kama inavyoonyeshwa hapo juu, katika hali ya msisimko, atomi ya Be ina elektroni mbili ambazo hazijaoanishwa, moja ambayo inachukua obiti ya 2s, na nyingine inachukua obiti ya 2p. Wakati dhamana ya kemikali inapoundwa, obiti hizi mbili tofauti hubadilishwa kuwa obiti mbili za mseto zinazofanana, zinazoelekezwa kwa pembe ya 180 ° kwa kila mmoja (Mchoro 5.12). Mpangilio wa mstari wa obiti mbili za mseto unalingana na kukataa kwao kidogo kutoka kwa kila mmoja. Kama matokeo, molekuli ya BeCl 2 ina muundo wa mstari - atomi zote tatu ziko kwenye mstari mmoja.

Mchele. 5.12. Mchoro wa mwingiliano wa obiti ya elektroni wakati wa kuunda molekuli ya BeCl 2

Muundo wa molekuli ya asetilini; vifungo vya sigma na pi

Hebu fikiria mchoro wa mwingiliano wa obiti za elektroniki wakati wa kuundwa kwa molekuli ya asetilini. Katika molekuli ya asetilini, kila atomi ya kaboni iko katika hali ya sp-mseto. Orbital mbili za sp-mseto ziko kwenye pembe ya 1800 kwa kila mmoja; wanaunda kifungo kimoja cha σ kati ya atomi za kaboni na vifungo viwili vya σ na atomi za hidrojeni (Mchoro 5.13).

Mchele. 5.13. Mpango wa malezi ya vifungo vya s katika molekuli ya asetilini

Kifungo cha σ ni kifungo kinachoundwa kama matokeo ya obiti za elektroni zinazoingiliana kwenye mstari unaounganisha nuclei za atomi.

Kila atomi ya kaboni katika molekuli ya asetilini ina p-elektroni mbili zaidi, ambazo hazishiriki katika uundaji wa vifungo vya σ. Mawingu ya elektroni ya elektroni hizi ziko katika ndege zenye usawa na, zikipishana, huunda vifungo viwili zaidi vya π kati ya atomi za kaboni kwa sababu ya mwingiliano wa upande wa mashirika yasiyo ya mseto. R-mawingu (Mchoro 5.14).

Kifungo cha π ni dhamana ya kemikali shirikishi inayoundwa kutokana na ongezeko la msongamano wa elektroni kwenye kila upande wa mstari unaounganisha viini vya atomi.

Mchele. 5.14. Mpango wa malezi ya σ - na π - vifungo katika molekuli ya asetilini.

Kwa hiyo, katika molekuli ya acetylene, dhamana ya tatu huundwa kati ya atomi za kaboni, ambayo inajumuisha moja σ - dhamana na mbili π - vifungo; σ -vifungo vina nguvu kuliko vifungo π.

sp2 mseto

Muundo wa molekuli ya BCl 3 inaweza kuelezewa kwa suala la sp 2- mseto. Atomi ya boroni katika hali ya msisimko kwenye safu ya elektroni ya nje ina s-electron moja na p-electrons mbili, i.e. elektroni tatu ambazo hazijaoanishwa. Mawingu haya matatu ya elektroni yanaweza kubadilishwa kuwa obiti tatu za mseto sawa. Upungufu wa chini wa obiti tatu za mseto kutoka kwa kila mmoja unafanana na eneo lao katika ndege moja kwa pembe ya 120 o kwa kila mmoja (Mchoro 5.15). Kwa hivyo, molekuli ya BCl 3 ina sura ya gorofa.

Mchele. 5.15. Muundo wa gorofa wa molekuli ya BCl 3

sp 3 - mseto

Mizunguko ya valence ya atomi ya kaboni (s, р x, р y, р z) inaweza kubadilishwa kuwa obiti nne za mseto sawa, ambazo ziko katika nafasi kwa pembe ya 109.5 o kwa kila mmoja na kuelekezwa kwa wima ya tetrahedron. , katikati ambayo ni kiini cha atomi ya kaboni (Mchoro 5.16).

Mchele. 5.16. Muundo wa Tetrahedral wa molekuli ya methane

5.1.8.3. Mseto unaohusisha jozi za elektroni pekee

Mtindo wa mseto unaweza kutumika kueleza muundo wa molekuli ambazo, pamoja na zile za kuunganisha, pia zina jozi pekee za elektroni. Katika molekuli za maji na amonia, jumla ya idadi ya jozi za elektroni za atomi kuu (O na N) ni nne. Wakati huo huo, molekuli ya maji ina mbili, na molekuli ya amonia ina jozi moja ya elektroni. Uundaji wa vifungo vya kemikali katika molekuli hizi unaweza kuelezewa kwa kudhani kuwa jozi pekee za elektroni zinaweza pia kujaza obiti za mseto. Jozi za elektroni pekee huchukua nafasi nyingi zaidi katika nafasi kuliko zile za kuunganisha. Kama matokeo ya kukataa ambayo hutokea kati ya jozi za elektroni pekee na za kuunganisha, pembe za dhamana katika maji na molekuli za amonia hupungua, ambazo zinageuka kuwa chini ya 109.5 o.

Mchele. 5.17. sp 3 - mseto unaohusisha jozi za elektroni pekee katika molekuli za H 2 O (A) na NH 3 (B)

5.1.8.4. Kuanzisha aina ya mseto na kuamua muundo wa molekuli

Kuanzisha aina ya mseto, na, kwa hiyo, muundo wa molekuli, sheria zifuatazo zinapaswa kutumika.

1. Aina ya mseto wa atomi ya kati, ambayo haina jozi pekee za elektroni, imedhamiriwa na idadi ya vifungo vya sigma. Ikiwa kuna vifungo viwili vile, sp-hybridization hutokea, tatu - sp 2 -hybridization, nne - sp 3 -hybridization. Jozi za elektroni pekee (kwa kutokuwepo kwa vifungo vinavyotengenezwa na utaratibu wa wafadhili-kukubali) hazipo katika molekuli zinazoundwa na atomi za beryllium, boroni, kaboni, silicon, i.e. katika vipengele vya vikundi vidogo vya II - IV vikundi.

2. Ikiwa atomi ya kati ina jozi za elektroni pekee, basi idadi ya obiti ya mseto na aina ya mseto imedhamiriwa na jumla ya idadi ya vifungo vya sigma na idadi ya jozi za elektroni pekee. Mseto unaohusisha jozi za elektroni pekee hutokea katika molekuli zinazoundwa na atomi za nitrojeni, fosforasi, oksijeni, sulfuri, i.e. vipengele vya vikundi vidogo vya vikundi V na VI.

3. Sura ya kijiometri ya molekuli imedhamiriwa na aina ya mseto wa atomi ya kati (Jedwali 5.3).

Jedwali 5.3.

Pembe za dhamana, umbo la kijiometri ya molekuli kulingana na idadi ya obiti mseto na aina ya mseto wa atomi kuu.

5.2. Dhamana ya Ionic

Uunganishaji wa ioni hutokea kupitia mvuto wa kielektroniki kati ya ioni zenye chaji kinyume. Ioni hizi huundwa kama matokeo ya uhamishaji wa elektroni kutoka atomi moja hadi nyingine. Kifungo cha ioni huundwa kati ya atomi ambazo zina tofauti kubwa katika uwezo wa kielektroniki (kawaida zaidi ya 1.7 kwenye mizani ya Pauling), kwa mfano, kati ya chuma cha alkali na atomi za halojeni.

Hebu tuzingatie kutokea kwa kifungo cha ionic kwa kutumia mfano wa uundaji wa NaCl. Kutoka kwa fomula za kielektroniki za atomi Na 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 na Cl 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5 ni wazi kwamba kukamilisha kiwango cha nje ni rahisi kwa atomi ya sodiamu kutoa elektroni moja. kuliko kuongeza saba, na ni rahisi kwa atomi ya klorini kuongeza moja, kuliko kutoa saba. Katika athari za kemikali, atomi ya sodiamu hutoa elektroni moja, na atomi ya klorini inachukua. Kama matokeo, ganda la elektroniki la atomi za sodiamu na klorini hubadilishwa kuwa ganda la elektroniki la gesi nzuri (usanidi wa elektroniki wa cation ya sodiamu ni Na + 1s 2 2s 2 2p 6, na usanidi wa elektroniki wa anion ya klorini Cl - - 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6). Mwingiliano wa kielektroniki wa ayoni husababisha uundaji wa molekuli ya NaCl.

Tabia za msingi za vifungo vya ionic na mali ya misombo ya ionic

1. Dhamana ya ionic ni dhamana yenye nguvu ya kemikali. Nishati ya dhamana hii ni juu ya utaratibu wa 300 - 700 kJ / mol.

2. Tofauti na dhamana ya ushirikiano, dhamana ya ionic ni zisizo za mwelekeo, kwani ioni inaweza kuvutia ioni za ishara kinyume na yenyewe katika mwelekeo wowote.

3. Tofauti na dhamana ya ushirikiano, dhamana ya ionic ni isiyojaa, kwani mwingiliano wa ioni za ishara kinyume hauongoi fidia kamili ya pande zote za uwanja wao wa nguvu.

4. Wakati wa kuundwa kwa molekuli na dhamana ya ionic, uhamisho kamili wa elektroni haufanyiki, kwa hiyo, asilimia mia moja ya vifungo vya ionic haipo katika asili. Katika molekuli ya NaCl, dhamana ya kemikali ni ioni 80% tu.

5. Michanganyiko yenye vifungo vya ionic ni mango ya fuwele ambayo yana viwango vya juu vya kuyeyuka na kuchemka.

6. Misombo mingi ya ioni huyeyuka katika maji. Suluhisho na kuyeyuka kwa misombo ya ionic hufanya mkondo wa umeme.

5.3. Uunganisho wa chuma

Atomi za chuma kwenye kiwango cha nishati ya nje zina idadi ndogo ya elektroni za valence. Kwa kuwa nishati ya ionization ya atomi za chuma ni ndogo, elektroni za valence huhifadhiwa kwa udhaifu katika atomi hizi. Matokeo yake, ions chaji chanya na elektroni bure kuonekana katika kimiani kioo ya metali. Katika kesi hiyo, cations za chuma ziko kwenye nodes za latiti yao ya kioo, na elektroni hutembea kwa uhuru katika uwanja wa vituo vyema vinavyounda kinachojulikana kama "gesi ya elektroni". Uwepo wa elektroni iliyo na chaji hasi kati ya cations mbili husababisha kila cation kuingiliana na elektroni hii. Kwa hivyo, kuunganisha kwa metali ni kuunganisha kati ya ioni chanya katika fuwele za chuma, ambayo hutokea kupitia mvuto wa elektroni zinazohamia kwa uhuru katika kioo.

Kwa kuwa elektroni za valence katika chuma husambazwa sawasawa katika fuwele yote, kifungo cha metali, kama bondi ya ioni, ni kifungo kisicho mwelekeo. Tofauti na dhamana ya ushirikiano, dhamana ya metali ni dhamana isiyojaa. Kutoka kwa dhamana ya ushirikiano uhusiano wa chuma Pia hutofautiana katika kudumu. Nishati ya dhamana ya metali ni takriban mara tatu hadi nne chini ya nishati ya dhamana ya ushirikiano.

Kutokana na uhamaji mkubwa wa gesi ya elektroni, metali zina sifa ya juu ya umeme na conductivity ya mafuta.

5.4. Dhamana ya hidrojeni

Katika molekuli za misombo HF, H 2 O, NH 3, kuna vifungo vya hidrojeni na kipengele cha nguvu cha elektroni (H-F, H-O, H-N). Kati ya molekuli za misombo hiyo inaweza kuunda vifungo vya hidrojeni vya intermolecular. Katika baadhi ya molekuli za kikaboni zilizo na vifungo vya H-O, H-N, vifungo vya hidrojeni vya intramolecular.

Utaratibu wa uundaji wa dhamana ya hidrojeni ni sehemu ya kielektroniki, asili ya kipokeaji cha wafadhili. Katika kesi hii, wafadhili wa jozi ya elektroni ni atomi ya kipengele cha elektronegative (F, O, N), na kikubali ni atomi za hidrojeni zilizounganishwa na atomi hizi. Kama vifungo vya ushirikiano, vifungo vya hidrojeni vina sifa ya kuzingatia katika nafasi na kueneza.

Vifungo vya haidrojeni kawaida huonyeshwa kwa nukta: H ··· F. Kadiri dhamana ya hidrojeni inavyokuwa na nguvu, ndivyo uwezo wa elektroni wa atomi mshirika unavyoongezeka na ukubwa wake mdogo. Ni tabia hasa ya misombo ya fluorine, pamoja na oksijeni, kwa kiasi kidogo cha nitrojeni, na kwa kiasi kidogo zaidi cha klorini na sulfuri. Nishati ya dhamana ya hidrojeni pia inabadilika ipasavyo (Jedwali 5.4).

Jedwali 5.4.

Thamani za wastani za nishati ya bondi ya hidrojeni

Kuunganisha kwa hidrojeni ya intermolecular na intramolecular

Shukrani kwa vifungo vya hidrojeni, molekuli huchanganya katika dimers na washirika ngumu zaidi. Kwa mfano, malezi ya dimer ya asidi ya fomu inaweza kuwakilishwa na mchoro ufuatao (Mchoro 5.18).

Mchele. 5.18. Uundaji wa vifungo vya hidrojeni ya intermolecular katika asidi ya fomu

Minyororo ndefu ya washirika (H 2 O) n inaweza kuonekana kwenye maji (Mchoro 5.19).

Mchele. 5.19. Uundaji wa mlolongo wa washirika katika maji ya kioevu kutokana na vifungo vya hidrojeni vya intermolecular

Kila molekuli ya H2O inaweza kuunda vifungo vinne vya hidrojeni, lakini molekuli ya HF inaweza kuunda mbili tu.

Vifungo vya hidrojeni vinaweza kutokea kati ya molekuli tofauti (kiunganishi cha hidrojeni kati ya molekuli) na ndani ya molekuli (kiunga cha hidrojeni ya intramolecular). Mifano ya uundaji wa vifungo vya intramolecular kwa baadhi ya vitu vya kikaboni vinawasilishwa kwenye Mtini. 5.20.

Mchele. 5.20. Uundaji wa vifungo vya hidrojeni ya intramolecular katika molekuli za misombo mbalimbali ya kikaboni

Ushawishi wa kuunganisha hidrojeni kwenye mali ya dutu

Kiashiria rahisi zaidi cha kuwepo kwa vifungo vya hidrojeni ya intermolecular ni kiwango cha kuchemsha cha dutu. Kiwango cha juu cha kuchemsha cha maji (100 o C ikilinganishwa na misombo ya hidrojeni ya vipengele vya kikundi kidogo cha oksijeni (H 2 S, H 2 Se, H 2 Te) inaelezewa na kuwepo kwa vifungo vya hidrojeni: nishati ya ziada lazima itumike ili kuharibu intermolecular. vifungo vya hidrojeni katika maji.

Kuunganishwa kwa hidrojeni kunaweza kuathiri kwa kiasi kikubwa muundo na mali ya vitu. Uwepo wa vifungo vya hidrojeni vya intermolecular huongeza pointi za kuyeyuka na kuchemsha za dutu. Kuwepo kwa dhamana ya hidrojeni ndani ya molekuli husababisha molekuli ya deoksiribonucleic acid (DNA) kukunjwa kuwa hesi mbili katika maji.

Kuunganishwa kwa hidrojeni pia kuna jukumu muhimu katika michakato ya kufutwa, kwani umumunyifu pia hutegemea uwezo wa kiwanja kuunda vifungo vya hidrojeni na kutengenezea. Kama matokeo, vitu vyenye vikundi vya OH kama vile sukari, sukari, alkoholi, na asidi ya kaboksili, kama sheria, huyeyuka sana katika maji.

5.5. Aina za lati za kioo

Mango kawaida huwa na muundo wa fuwele. Chembe zinazounda fuwele (atomi, ioni au molekuli) ziko katika sehemu zilizoainishwa kabisa katika nafasi, na kutengeneza kimiani ya fuwele. Mwamba wa kioo una seli za msingi ambazo huhifadhi sifa za muundo wa kimiani fulani. Pointi ambazo chembe ziko huitwa nodi za kimiani za kioo. Kulingana na aina ya chembe zilizo kwenye tovuti za kimiani na asili ya unganisho kati yao, aina 4 za lati za fuwele zinajulikana.

5.5.1. Mwamba wa kioo cha atomiki

Katika nodi za lati za kioo za atomiki kuna atomi zilizounganishwa kwa kila mmoja kwa vifungo vya ushirikiano. Dutu zilizo na kimiani ya atomiki ni pamoja na almasi, silicon, carbides, silicides, nk. Katika muundo wa kioo cha atomiki haiwezekani kutenga molekuli ya mtu binafsi; kioo nzima inachukuliwa kuwa molekuli moja kubwa. Muundo wa almasi umeonyeshwa kwenye Mtini. 5.21. Almasi imeundwa na atomi za kaboni, ambayo kila moja imeunganishwa kwa atomi nne za jirani. Kutokana na ukweli kwamba vifungo vya covalent vina nguvu, vitu vyote vilivyo na lati za atomiki ni kinzani, ngumu na chini-tete. Wao ni mumunyifu kidogo katika maji.

Mchele. 5.21. Mwamba wa kioo wa almasi

5.5.2. Mwamba wa kioo wa Masi

Katika nodes za latti za kioo za molekuli kuna molekuli zilizounganishwa kwa kila mmoja na nguvu dhaifu za intermolecular. Kwa hivyo, vitu vilivyo na kimiani cha Masi vina ugumu wa chini, vinaweza fusible, vinaonyeshwa na tete kubwa, vinayeyuka kidogo katika maji, na suluhisho zao, kama sheria, hazifanyi umeme wa sasa. Dutu nyingi zilizo na kimiani ya fuwele za Masi hujulikana. Hizi ni hidrojeni imara, klorini, monoksidi kaboni (IV) na vitu vingine vilivyo katika hali ya gesi kwenye joto la kawaida. Misombo mingi ya kikaboni ya fuwele ina kimiani ya Masi.

5.5.3. Latisi ya kioo ya Ionic

Latti za kioo zilizo na ions kwenye nodes zao huitwa ionic. Wao huundwa na vitu vilivyo na vifungo vya ionic, kwa mfano, halidi za chuma za alkali. Katika fuwele za ionic, molekuli za kibinafsi haziwezi kutofautishwa; fuwele nzima inaweza kuzingatiwa kama macromolecule moja. Vifungo kati ya ioni ni nguvu, kwa hivyo vitu vilivyo na kimiani cha ioni vina tetemeko la chini na viwango vya juu vya kuyeyuka na kuchemka. Kioo cha kloridi ya sodiamu kinaonyeshwa kwenye Mtini. 5.22.

Mchele. 5.22. Kioo kimiani cha kloridi ya sodiamu

Katika takwimu hii, mipira ya mwanga ni Na + ions, mipira ya giza ni Cl - ions. Upande wa kushoto kwenye Mtini. Mchoro 5.22 unaonyesha kiini kiini cha NaCI.

5.5.4. Metal kioo kimiani

Vyuma katika hali ngumu huunda lati za fuwele za metali. Maeneo ya latti hizo yana ioni za chuma chanya, na elektroni za valence hutembea kwa uhuru kati yao. Elektroni huvutia cations kwa njia ya kielektroniki, na hivyo kutoa utulivu kwenye kimiani ya chuma. Muundo huu wa kimiani huamua conductivity ya juu ya mafuta, conductivity ya umeme na plastiki ya metali - wakati wa deformation ya mitambo hakuna kuvunja vifungo na uharibifu wa kioo, kwani ions zinazounda zinaonekana kuelea katika wingu la gesi ya elektroni. Katika Mtini. Mchoro 5.23 unaonyesha kimiani ya fuwele ya sodiamu.

Mchele. 5.23. Kioo cha sodiamu

Aina za viunganisho.

Katika kemia, aina zifuatazo za vifungo zinajulikana: covalent, ionic, metallic, bond hidrojeni, dhamana ya van der Waals, dhamana ya wafadhili, dhamana ya dative.

Kifungo cha Covalent

Wakati dhamana ya ushirikiano inapoundwa, atomi hushiriki elektroni kwa kila mmoja. Mfano wa dhamana ya ushirikiano ni dhamana ya kemikali katika molekuli ya Cl 2. Lewis (1916) kwanza alipendekeza kwamba katika kifungo kama hicho, kila moja ya atomi mbili za klorini inashiriki moja ya elektroni zake za nje na atomi nyingine ya klorini. Ili kuingiliana obiti za atomiki, atomi mbili lazima zikaribiane iwezekanavyo. Jozi ya elektroni iliyoshirikiwa huunda dhamana ya ushirikiano. Elektroni hizi huchukua obiti sawa, na spins zao zinaelekezwa kwa mwelekeo tofauti.

Kwa hivyo, dhamana ya ushirikiano inakamilishwa kwa kushiriki elektroni kutoka kwa atomi tofauti kama matokeo ya kuunganishwa kwa elektroni na mizunguko tofauti.

Covalent bonding ni aina ya kawaida ya kuunganisha. Vifungo vya covalent vinaweza kutokea sio tu katika molekuli, bali pia katika fuwele. Inatokea kati ya atomi zinazofanana (katika molekuli za H 2, Cl 2, almasi) na kati ya atomi tofauti (katika molekuli za H 2 O, NH 3 ...)

Utaratibu wa kuunda dhamana ya ushirikiano

Wacha tuzingatie utaratibu kwa kutumia mfano wa malezi ya molekuli ya H 2.

H+H=H 2, ∆H=-436 kJ/mol

Kiini cha atomi ya hidrojeni huru kimezungukwa na wingu la elektroni lenye ulinganifu wa spherically linaloundwa na elektroni ya 1s. Wakati atomi zinakaribia umbali fulani, mawingu yao ya elektroni (orbitals) yanaingiliana kwa sehemu (Mchoro 4).

Mchele. 4. Utaratibu wa malezi ya dhamana katika molekuli ya hidrojeni.

Ikiwa atomi za hidrojeni zinazokaribia kabla ya kugusa zina umbali kati ya nuclei ya 0.106 nm, kisha baada ya mawingu ya elektroni kuingiliana, umbali huu ni 0.074 nm.

Matokeo yake, wingu la molekuli ya elektroni mbili linaonekana kati ya vituo vya nuclei, ambayo ina wiani wa juu wa elektroni katika nafasi kati ya nuclei. Kuongezeka kwa wiani wa malipo hasi kati ya viini hupendelea ongezeko kubwa la nguvu za kuvutia kati ya nuclei, ambayo inaongoza kwa kutolewa kwa nishati. Kadiri mwingiliano wa obiti za elektroni unavyozidi, ndivyo dhamana ya kemikali inavyokuwa na nguvu. Kama matokeo ya malezi ya dhamana ya kemikali kati ya atomi mbili za hidrojeni, kila moja yao hufikia usanidi wa elektroniki wa atomi nzuri ya gesi - heliamu.

Kuna njia mbili zinazoelezea kutoka kwa mtazamo wa mitambo ya quantum malezi ya eneo la mwingiliano wa mawingu ya elektroni, na malezi ya dhamana ya ushirikiano, mtawaliwa. Mmoja wao anaitwa njia ya BC (valence bonds), nyingine MO (orbitals ya molekuli).

Mbinu ya dhamana ya valence inazingatia mwingiliano wa obiti za atomiki za jozi iliyochaguliwa ya atomi. Katika njia ya MO, molekuli inazingatiwa kwa ujumla na usambazaji wa wiani wa elektroni (kutoka kwa elektroni moja) huenea juu ya molekuli nzima. Kutoka nafasi ya MO 2H katika H 2 ni kushikamana kutokana na mvuto wa nuclei kwa wingu elektroni iko kati ya nuclei hizi.

Mchoro wa dhamana ya ushirikiano

Viunganisho vinaonyeshwa kwa njia tofauti:

1). Kutumia elektroni kama nukta

Katika kesi hii, uundaji wa molekuli ya hidrojeni unaonyeshwa na mchoro

N∙ + N∙ → N: N

2). Kutumia seli za mraba (obiti), kama kuweka elektroni mbili zilizo na mizunguko tofauti kwenye seli moja ya quantum ya molekuli.

Mchoro huu unaonyesha kuwa kiwango cha nishati ya molekuli ni cha chini kuliko viwango vya awali vya atomiki, ambayo ina maana kwamba hali ya molekuli ya dutu ni imara zaidi kuliko ile ya atomiki.

3). dhamana covalent inawakilishwa na mstari

Kwa mfano, H - N. Mstari huu unaashiria jozi ya elektroni.

Ikiwa dhamana moja ya ushirikiano (jozi moja ya kawaida ya elektroni) hutokea kati ya atomi, basi inaitwa single, ikiwa zaidi, basi nyingi mara mbili(jozi mbili za elektroni za kawaida), mara tatu(jozi tatu za elektroni za kawaida). Dhamana moja inawakilishwa na mstari mmoja, kifungo mara mbili kwa mistari miwili, na kifungo cha tatu kwa mistari mitatu.

Dashi kati ya atomi inaonyesha kuwa zina jozi ya jumla ya elektroni.

Uainishaji wa vifungo vya covalent

Kulingana na mwelekeo wa mwingiliano wa mawingu ya elektroni, σ-, π-, δ-vifungo vinajulikana. Kifungo cha σ hutokea wakati mawingu ya elektroni yanapoingiliana kando ya mhimili unaounganisha viini vya atomi zinazoingiliana.

Mifano ya σ-bond:

Mchele. 5. Uundaji wa dhamana ya σ kati ya s-, p-, d- elektroni.

Mfano wa uundaji wa dhamana ya σ wakati mawingu ya s-s yanaingiliana huzingatiwa katika molekuli ya hidrojeni.

Kifungo cha π hutokea wakati mawingu ya elektroni kwenye kila upande wa mhimili yanapoingiliana, kuunganisha viini vya atomi.

Mchele. 6. Uundaji wa π-bond kati ya p-, d- elektroni.

δ-kuunganisha hutokea wakati mawingu mawili ya d-electron yaliyo katika ndege sambamba yanapoingiliana. Kifungo δ kina nguvu kidogo kuliko dhamana ya π, na dhamana ya π ina nguvu kidogo kuliko dhamana ya σ.

Mali ya vifungo vya covalent

A). Polarity.

Kuna aina mbili za vifungo vya covalent: nonpolar na polar.

Katika kesi ya dhamana ya mshikamano isiyo ya polar, wingu la elektroni linaloundwa na jozi ya kawaida ya elektroni husambazwa katika nafasi kwa ulinganifu kuhusiana na viini vya atomiki. Mfano ni molekuli za diatomiki zinazojumuisha atomi za kipengele kimoja: H 2, Cl 2, O 2, N 2, F 2. Jozi zao za elektroni ni sawa kwa atomi zote mbili.

Katika kesi ya dhamana ya polar, wingu la elektroni linalounda dhamana huhamishwa kuelekea atomi na uwezo wa juu wa elektroni.

Mifano ni molekuli zifuatazo: HCl, H 2 O, H 2 S, N 2 S, NH 3, nk. Zingatia uundaji wa molekuli ya HCl, ambayo inaweza kuwakilishwa na mchoro ufuatao.

Jozi ya elektroni hubadilishwa kwa atomi ya klorini, kwa sababu elektronegativity jamaa ya atomi ya klorini (2.83) ni kubwa kuliko ile ya atomi hidrojeni (2.1).

b). Kueneza.

Uwezo wa atomi kushiriki katika uundaji wa idadi ndogo ya vifungo vya ushirikiano huitwa kueneza kwa dhamana ya ushirikiano. Kueneza kwa vifungo vya covalent ni kutokana na ukweli kwamba elektroni tu kutoka viwango vya nishati ya nje, yaani, idadi ndogo ya elektroni, hushiriki katika mwingiliano wa kemikali.

V) . Kuzingatia na ushirikiano wa mseto wa dhamana.

Kifungo cha ushirikiano kina sifa ya mwelekeo katika nafasi. Hii inafafanuliwa na ukweli kwamba mawingu ya elektroni yana sura fulani na mwingiliano wao wa juu unawezekana kwa mwelekeo fulani wa anga.

Mwelekeo wa dhamana ya ushirikiano huamua muundo wa kijiometri wa molekuli.

Kwa mfano, kwa maji ina sura ya triangular.



Mchele. 7. Muundo wa anga wa molekuli ya maji.

Imeanzishwa kwa majaribio kuwa katika molekuli ya maji H 2 O umbali kati ya nuclei ya hidrojeni na oksijeni ni 0.096 nm (96 pm). Pembe kati ya mistari inayopita kwenye viini ni 104.5 0. Kwa hivyo, molekuli ya maji ina sura ya angular na muundo wake unaweza kuonyeshwa kwa namna ya takwimu iliyowasilishwa.

Mseto

Kama tafiti za majaribio na za kinadharia (Slater, Pauling) zinavyoonyesha, wakati wa uundaji wa misombo fulani, kama vile BeCl 2, BeF 2, BeBr 2, hali ya elektroni za valence ya atomi kwenye molekuli haifafanuliwa na s- safi, p-, vitendaji vya wimbi la d, lakini kwa mchanganyiko wao wa mstari. Miundo hiyo iliyochanganywa inaitwa orbitals ya mseto, na mchakato wa kuchanganya unaitwa mseto.

Kama hesabu za kemikali za quantum zinavyoonyesha, kuchanganya s- na p-orbitals ya atomi ni mchakato unaofaa kwa uundaji wa molekuli. Katika kesi hii, nishati zaidi hutolewa kuliko katika malezi ya vifungo vinavyohusisha s- na p-orbitals safi. Kwa hivyo, mseto wa obiti za elektroniki za atomi husababisha kupungua kwa nguvu kwa mfumo na, ipasavyo, kuongezeka kwa utulivu wa molekuli. Obiti iliyochanganywa imeinuliwa zaidi upande mmoja wa kiini kuliko upande mwingine. Kwa hivyo, msongamano wa elektroni katika eneo la mwingiliano wa wingu la mseto utakuwa mkubwa kuliko msongamano wa elektroni katika eneo la mwingiliano wa s- na p-orbitals kando, kama matokeo ya ambayo dhamana inayoundwa na elektroni za mseto. orbital ina sifa ya nguvu kubwa zaidi.

Aina kadhaa za majimbo ya mseto hutokea. Wakati s- na p-orbitals kuchanganywa (inayoitwa sp-hybridization), obiti mbili za mseto hutokea, ziko kwenye pembe ya 180 0 kuhusiana na kila mmoja. Katika kesi hii, muundo wa mstari huundwa. Configuration hii (muundo) inajulikana kwa halidi nyingi za chuma za alkali duniani (kwa mfano, BeX 2, ambapo X = Cl, F, Br), i.e. Pembe ya dhamana ni 180 0 C.

Mchele. 8. sp mseto

Aina nyingine ya mseto, inayoitwa sp 2 mseto (iliyoundwa kutoka kwa s moja na mbili p orbitals), inaongoza kwa kuundwa kwa orbital tatu za mseto, ambazo ziko kwenye pembe ya 120 0 kwa kila mmoja. Katika kesi hii, muundo wa trigonal wa molekuli (au pembetatu ya kawaida) huundwa katika nafasi. Miundo hiyo inajulikana kwa misombo BX 3 (X = Cl, F, Br).

Mchele. 9. sp 2 -mseto.

Si chini ya kawaida ni sp 3 mseto, ambayo ni sumu kutoka moja s- na p- orbital tatu. Katika kesi hii, obiti nne za mseto huundwa, zinazoelekezwa katika nafasi kwa ulinganifu kwa wima nne za tetrahedron, ambayo ni, ziko kwenye pembe ya 109 0 28 ". Nafasi hii ya anga inaitwa tetrahedral. Muundo huu unajulikana kwa molekuli. NH 3, H 2 O na kwa ujumla kwa vipengele vya kipindi cha II. Kwa utaratibu mwonekano wake katika nafasi unaweza kuonyeshwa katika takwimu ifuatayo.

Mchele. 10. Mpangilio wa anga wa vifungo katika molekuli ya amonia,

imeonyeshwa kwenye ndege.

Uundaji wa vifungo vya tetrahedral kutokana na mseto wa sp 3 unaweza kuwakilishwa kama ifuatavyo (Mchoro 11):

Mchele. 11. Uundaji wa vifungo vya tetrahedral wakati wa mseto wa sp 3.

Uundaji wa vifungo vya tetrahedral wakati wa mseto wa sp 3 kwa kutumia mfano wa molekuli ya CCl 4 inavyoonyeshwa kwenye Mtini. 12.

Kielelezo 12. Uundaji wa vifungo vya tetrahedral wakati wa sp 3 - mseto katika molekuli za CCl 4

Mseto hauhusu s- na p-orbitals pekee. Ili kueleza vipengele vya stereokemikali vya III na vipindi vinavyofuata, kuna haja ya kuunda obiti mseto kwa wakati mmoja ikiwa ni pamoja na s-, p-, d- orbitals.

Dawa zilizo na vifungo vya ushirika ni pamoja na:

1. misombo ya kikaboni;

2. vitu vikali na vya kioevu ambavyo vifungo vinaundwa kati ya jozi za atomi za halojeni, na pia kati ya jozi za atomi za hidrojeni, nitrojeni na oksijeni, kwa mfano, H2;

3. vipengele vya kikundi VI (kwa mfano, minyororo ya ond ya tellurium), vipengele vya kikundi V (kwa mfano, arseniki), vipengele vya kikundi IV (almasi, silicon, germanium);

4. misombo inayotii sheria ya 8-N (kama vile InSb, CdS, GaAs, CdTe), wakati vipengele vyake vilivyojumuishwa viko katika vikundi vya II-VI, III-V katika jedwali la mara kwa mara.

Katika vitu vikali vilivyo na vifungo vya ushirikiano, miundo tofauti ya kioo inaweza kuundwa kwa dutu moja, nishati ya kumfunga ambayo ni karibu sawa. Kwa mfano, muundo wa ZnS unaweza kuwa cubic (zincblende) au hexagonal (wurtzite). Mpangilio wa majirani wa karibu katika mchanganyiko wa zinki na wurtzite ni sawa, na tofauti pekee na ndogo katika nguvu za miundo hii miwili imedhamiriwa na mpangilio wa atomi karibu na zile za karibu. Uwezo huu wa vitu vingine huitwa allotropy au polymorphism. Mfano mwingine wa allotropy ni silicon carbide, ambayo ina idadi ya aina nyingi za miundo tofauti kutoka kwa ujazo tu hadi hexagonal. Marekebisho haya mengi ya fuwele ya ZnS, SiC yapo kwenye joto la kawaida.

Dhamana ya Ionic

Uunganishaji wa ioni ni nguvu ya kielektroniki ya mvuto kati ya ayoni yenye chaji za ishara kinyume (yaani + na -).

Wazo la kuunganishwa kwa ionic liliundwa kwa msingi wa maoni ya V. Kossel. Alipendekeza (1916) kwamba atomi mbili zinapoingiliana, moja inakata tamaa na nyingine inakubali elektroni. Kwa hivyo, dhamana ya ionic huundwa na uhamisho wa elektroni moja au zaidi kutoka kwa atomi moja hadi nyingine. Kwa mfano, katika kloridi ya sodiamu, dhamana ya ionic huundwa na uhamisho wa elektroni kutoka atomi ya sodiamu hadi atomi ya klorini. Kutokana na uhamisho huu, ioni ya sodiamu yenye malipo ya +1 na ioni ya kloridi yenye malipo ya -1 huundwa. Wanavutiwa kwa kila mmoja na nguvu za umeme, na kutengeneza molekuli imara. Mfano wa uhamishaji wa elektroni uliopendekezwa na Kossel huruhusu mtu kuelezea uundaji wa misombo kama vile floridi ya lithiamu, oksidi ya kalsiamu, na oksidi ya lithiamu.

Misombo ya kawaida ya ioniki inajumuisha cations za chuma za vikundi vya I na II vya mfumo wa upimaji, na anions ya vitu visivyo vya metali vya vikundi vya VI na VII.

Urahisi wa malezi ya kiwanja cha ionic inategemea urahisi wa malezi ya cations yake ya ndani na anions. Urahisi wa malezi ni wa juu, chini ya nishati ya ionization ya atomi kutoa elektroni (wafadhili wa elektroni), na atomi inayoongeza elektroni (kipokeaji cha elektroni) ina mshikamano wa juu kwa elektroni. Mshikamano wa elektroni ni kipimo cha uwezo wa atomi kupata elektroni. Inakadiriwa kama badiliko la nishati ambalo hutokea wakati mole moja ya anions yenye chaji moja inaundwa kutoka kwa mole moja ya atomi. Hii ndio dhana inayoitwa "uhusiano wa kwanza wa elektroni". Mshikamano wa pili wa elektroni ni mabadiliko ya nishati ambayo hutokea wakati mole moja ya anions iliyochajiwa mara mbili inapoundwa kutoka kwa mole ya anions yenye chaji moja. Dhana hizi, yaani, nishati ya ionization na mshikamano wa elektroni, zinahusiana na vitu vya gesi na ni sifa za atomi na ioni katika hali ya gesi. Lakini inapaswa kukumbushwa katika akili kwamba misombo mingi ya ionic ni imara zaidi katika hali imara. Hali hii inaelezewa na kuwepo kwa kimiani ya kioo ndani yao katika hali imara. Swali linatokea. Kwa nini, baada ya yote, misombo ya ionic imara zaidi kwa namna ya lati za kioo, na sio katika hali ya gesi? Jibu la swali hili ni hesabu ya nishati ya kimiani ya kioo, kulingana na mfano wa umeme. Mbali na hili, hesabu hii pia ni mtihani wa nadharia ya kuunganisha ionic.

Ili kuhesabu nishati ya kimiani ya kioo, ni muhimu kuamua kazi ambayo inahitaji kutumika katika kuharibu kioo cha kioo na kuundwa kwa ions za gesi. Ili kutekeleza hesabu, wazo la nguvu za kivutio na kukataa hutumiwa. Usemi wa nishati inayowezekana ya mwingiliano wa ioni zinazochajiwa moja hupatikana kwa muhtasari wa nishati ya mvuto na nishati ya kurudisha nyuma.

E = E katika + E nje (1).

Nishati ya mvuto wa Coulomb ya ioni za ishara tofauti huchukuliwa kama Kula, kwa mfano, Na + na Cl - kwa kiwanja cha NaCl.

E inayoingia = -e 2 /4πε 0 r (2),

kwa kuwa usambazaji wa malipo ya elektroniki katika shell iliyojaa ya elektroni ni spherically symmetrical. Kwa sababu ya msukosuko unaotokea kwa sababu ya kanuni ya Pauli wakati maganda yaliyojazwa ya anion na cations yanaingiliana, umbali ambao ioni zinaweza kukaribia ni mdogo. Nishati ya kuchukiza inabadilika haraka na umbali kati ya nyuklia na inaweza kuandikwa kama misemo miwili ifuatayo:

E ott = A/r n (n≈12) (3)

E ott = B∙exp(-r/ρ) (4),

ambapo A na B ni viunga, r ni umbali kati ya ioni, ρ ni kigezo (urefu wa tabia).

Ikumbukwe kwamba hakuna hata moja ya maneno haya yanahusiana na mchakato wa mitambo ya quantum ambayo inaongoza kwa kukataa.

Licha ya asili ya takriban ya fomula hizi, hufanya iwezekane kuhesabu kwa usahihi kabisa na kuelezea ipasavyo dhamana ya kemikali katika molekuli za misombo ya ioni kama NaCl, KCl, CaO.

Kwa kuwa uwanja wa umeme wa ion una ulinganifu wa spherical (Mchoro 13), dhamana ya ionic, tofauti na dhamana ya covalent, haina mwelekeo. Mwingiliano wa ions mbili zilizoshtakiwa kinyume hulipwa na nguvu za kukataa tu katika mwelekeo unaounganisha vituo vya nuclei ya ioni; kwa njia nyingine, fidia ya mashamba ya umeme ya ions haifanyiki. Kwa hiyo, wana uwezo wa kuingiliana na ions nyingine. Kwa hivyo, kifungo cha ionic hakishiki.

Mchele. 13. Ulinganifu wa spherical wa uwanja wa umeme

mashtaka kinyume.

Kwa sababu ya kutokuwa na mwelekeo na kutoeneza kwa vifungo vya ioni, inafaa kwa nguvu zaidi wakati kila ayoni inapozungukwa na idadi ya juu zaidi ya ayoni ya ishara tofauti. Kutokana na hili, aina inayopendekezwa zaidi ya kuwepo kwa kiwanja cha ionic ni kioo. Kwa mfano, katika fuwele ya NaCl, kila eneo lina anions sita kama majirani wake wa karibu.

Ni kwa joto la juu tu katika hali ya gesi ambapo misombo ya ioni iko katika mfumo wa molekuli zisizohusishwa.

Katika misombo ya ionic, nambari ya uratibu haitegemei muundo maalum wa elektroniki wa atomi, kama katika misombo ya covalent, lakini imedhamiriwa na uwiano wa ukubwa wa ioni. Kwa uwiano wa radii ya ionic katika aina mbalimbali ya 0.41 - 0.73, uratibu wa octahedral wa ions huzingatiwa, na uwiano wa 0.73-1.37 - uratibu wa cubic, nk.

Kwa hiyo, chini ya hali ya kawaida, misombo ya ionic ni vitu vya fuwele. Dhana ya molekuli mbili-ionic, kwa mfano, NaCL, CsCl, haitumiki kwao. Kila kioo kina idadi kubwa ya ions.

Dhamana ya ioni inaweza kuwakilishwa kama dhamana ya polar inayozuia, ambayo chaji bora ya atomi iko karibu na umoja. Kwa dhamana isiyo na ncha shirikishi, malipo bora ya atomi ni sifuri. Katika vitu halisi, vifungo vya ionic na vya ushirika ni nadra. Michanganyiko mingi ina herufi ya dhamana kati kati ya nonpolar covalent na ionic polar. Hiyo ni, katika misombo hii dhamana ya covalent ina asili ya ionic. Asili ya vifungo vya ionic na covalent katika dutu halisi imeonyeshwa kwenye Mchoro 14.

Mchele. 14. Ionic na covalent asili ya dhamana.

Uwiano wa tabia ya ionic ya dhamana inaitwa kiwango cha ionicity. Ni sifa ya malipo ya ufanisi ya atomi katika molekuli. Kiwango cha ufahamu huongezeka kwa kuongezeka kwa tofauti katika uwezo wa kielektroniki wa atomi zinazoiunda.

Uunganisho wa chuma

Katika atomi za chuma, elektroni za valence za nje zinashikiliwa dhaifu zaidi kuliko katika atomi zisizo za chuma. Hii husababisha upotezaji wa muunganisho kati ya elektroni na atomi za mtu binafsi kwa muda mrefu wa kutosha na ujamaa wao. Mkusanyiko wa kijamii wa elektroni za nje huundwa. Uwepo wa mfumo huo wa elektroniki husababisha kuibuka kwa nguvu zinazoweka ions chanya za chuma katika hali ya karibu, licha ya malipo yao ya jina moja. Dhamana hii inaitwa metali. Dhamana hiyo ni tabia tu ya chuma na ipo katika hali ya imara na kioevu ya dutu. Kifungo cha chuma ni aina ya dhamana ya kemikali. Inategemea ujamaa wa elektroni za nje, ambazo hupoteza uhusiano wao na atomi na kwa hiyo huitwa elektroni za bure (Mchoro 15).

Mchele. 15. Uunganisho wa chuma.

Uwepo wa dhamana ya chuma unathibitishwa na ukweli wafuatayo. Metali zote zina conductivity ya juu ya mafuta na conductivity ya juu ya umeme, ambayo inahakikishwa na kuwepo kwa elektroni za bure. Kwa kuongezea, hali hiyo hiyo huamua kuakisi vizuri kwa metali kwa miale nyepesi, mng'aro wao na uwazi, ductility ya juu, na mgawo mzuri wa joto wa upinzani wa umeme.

Utulivu wa kimiani ya kioo ya metali haiwezi kuelezewa na aina za vifungo kama vile ionic na covalent. Kuunganishwa kwa ionic kati ya atomi za chuma ziko kwenye tovuti za kimiani ya kioo haiwezekani, kwa kuwa zina malipo sawa. Uunganisho wa ushirikiano kati ya atomi za chuma pia hauwezekani, kwa kuwa kila atomi ina majirani 8 hadi 12 wa karibu, na uundaji wa vifungo vya ushirikiano na jozi nyingi za elektroni zilizoshirikiwa haijulikani.

Miundo ya chuma ina sifa ya ukweli kwamba wana mpangilio wa nadra wa atomi (umbali wa nyuklia ni kubwa) na idadi kubwa ya majirani wa karibu kwa kila atomi kwenye kimiani ya fuwele. Jedwali la 1 linaonyesha miundo mitatu ya kawaida ya chuma.

Jedwali 1

Tabia za miundo ya metali tatu za kawaida

Tunaona kwamba kila chembe inashiriki katika malezi ya idadi kubwa ya vifungo (kwa mfano, na atomi 8). Idadi kubwa kama hiyo ya vifungo (iliyo na atomi 8 au 12) haiwezi kuwekwa kwenye nafasi wakati huo huo. Uunganisho lazima ufanyike kwa sababu ya resonance ya mwendo wa vibrational wa elektroni za nje za kila atomi, kama matokeo ambayo ujumuishaji wa elektroni zote za nje za fuwele hufanyika na malezi ya gesi ya elektroni. Katika metali nyingi, ili kuunda dhamana ya metali, inatosha kuchukua elektroni moja kutoka kwa kila atomi. Hii ndio hasa inayozingatiwa kwa lithiamu, ambayo ina elektroni moja tu katika shell yake ya nje. Kioo cha lithiamu ni kimiani cha Li + ions (tufe zenye radius ya 0.068 nm) iliyozungukwa na gesi ya elektroni.

Mchele. 16. Aina mbalimbali za kufunga fuwele: a-hexagonal kufunga kufunga; b - ufungaji wa ujazo unaozingatia uso; Ufungashaji wa ujazo unaozingatia mwili wa c.

Kuna kufanana kati ya vifungo vya metali na covalent. Iko katika ukweli kwamba aina zote mbili za vifungo zinategemea kugawana elektroni za valence. Walakini, dhamana shirikishi huunganisha atomi mbili zilizo karibu pekee, na elektroni zilizoshirikiwa ziko karibu na atomi zilizounganishwa. Katika dhamana ya metali, atomi kadhaa hushiriki katika kushiriki elektroni za valence.

Kwa hivyo, wazo la dhamana ya metali imeunganishwa bila usawa na wazo la metali kama mkusanyiko wa cores za ionic zilizo na chaji chanya na mapengo makubwa kati ya ioni zilizojazwa na gesi ya elektroni, wakati katika kiwango cha macroscopic mfumo unabaki kutokuwa na umeme.

Mbali na aina za vifungo vya kemikali vilivyojadiliwa hapo juu, kuna aina nyingine za vifungo ambazo ni intermolecular: dhamana ya hidrojeni, mwingiliano wa van der Waals, mwingiliano wa wafadhili-kukubali.

Mwingiliano wa wafadhili-mpokeaji wa molekuli

Utaratibu wa malezi ya dhamana ya ushirikiano kutokana na wingu la elektroni mbili la atomi moja na orbital ya bure ya mwingine inaitwa wafadhili-mkubali. Atomu au chembe inayotoa wingu la elektroni mbili kwa mawasiliano inaitwa wafadhili. Atomu au chembe yenye obitali huru inayokubali jozi hii ya elektroni inaitwa kipokeaji.

Aina kuu za mwingiliano wa intermolecular. Dhamana ya hidrojeni

Kati ya molekuli zilizojaa valence, kwa umbali unaozidi ukubwa wa chembe, nguvu za umeme za mvuto wa intermolecular zinaweza kuonekana. Wanaitwa vikosi vya van der Waals. Mwingiliano wa van der Waals daima upo kati ya atomi zilizotengana kwa karibu, lakini huchukua jukumu muhimu tu kwa kukosekana kwa njia zenye nguvu za kuunganisha. Mwingiliano huu dhaifu na nishati tabia ya 0.2 eV/atomu hutokea kati ya atomi upande wowote na kati ya molekuli. Jina la mwingiliano huo linahusishwa na jina la van der Waals, kwani ndiye aliyependekeza kwanza kwamba equation ya serikali, kwa kuzingatia mwingiliano dhaifu kati ya molekuli za gesi, inaelezea mali ya gesi halisi bora zaidi kuliko equation ya gesi. hali ya gesi bora. Walakini, asili ya nguvu hii ya kuvutia ilielezewa tu mnamo 1930 na London. Hivi sasa, aina tatu zifuatazo za mwingiliano zimeainishwa kama kivutio cha van der Waals: uelekezaji, kufata neno na kutawanya (athari ya London). Nishati ya mvuto wa van der Waals huamuliwa na jumla ya mwingiliano wa mwelekeo, kufata neno na mtawanyiko.

E inayoingia = E au + E ind + E disp (5).

Mwingiliano wa mwelekeo (au mwingiliano wa dipole-dipole) hutokea kati ya molekuli za polar, ambayo, inapokaribia, hugeuka (kuelekeza) kuelekea kila mmoja kwa miti tofauti ili nishati ya uwezo wa mfumo wa molekuli inakuwa ndogo. Kadiri muda wa dipole wa molekuli μ ulivyo na umbali l kati yao ni mdogo, ndivyo nishati ya mwingiliano wa mwelekeo ni muhimu zaidi:

E au = -(μ 1 μ 2) 2 / (8π 2 ∙ε 0 ∙l 6) (6),

ambapo ε 0 ni umeme thabiti.

Mwingiliano wa kufata neno unahusishwa na michakato ya mgawanyiko wa molekuli na dipole zinazozunguka. Ni muhimu zaidi, jinsi α ya molekuli isiyo ya polar inavyoongezeka zaidi na zaidi wakati wa dipole μ wa molekuli ya polar.

E ind = -(αμ 2)/ (8π 2 ∙ε 0 ∙l 6) (7).

Polarizability α ya molekuli nonpolar inaitwa deformational, kwa kuwa inahusishwa na deformation ya chembe, wakati μ sifa ya uhamishaji wa wingu elektroni na nuclei jamaa na nafasi zao za awali.

Mwingiliano wa utawanyiko (athari ya London) hutokea katika molekuli yoyote, bila kujali muundo wao na polarity. Kwa sababu ya kutolingana kwa papo hapo kwa vituo vya mvuto wa mashtaka ya wingu la elektroni na viini, dipole ya papo hapo huundwa, ambayo inaleta dipoles za papo hapo katika chembe zingine. Harakati ya dipoles ya papo hapo inakuwa thabiti. Matokeo yake, chembe za jirani hupata mvuto wa pande zote. Nishati ya mwingiliano wa mtawanyiko inategemea nishati ya ionization E I na upatanisho wa molekuli α.

E disp = - (E I 1 ∙E I 2)∙ α 1 α 2 /(E I 1 +E I 2) l 6 (8).

Kifungo cha hidrojeni ni cha kati kati ya valence na mwingiliano wa intermolecular. Nishati ya dhamana ya hidrojeni ni ya chini, 8-80 kJ/mol, lakini juu kuliko nishati ya mwingiliano ya van der Waals. Uunganishaji wa haidrojeni ni tabia ya vimiminika kama vile maji, alkoholi, na asidi na husababishwa na atomi ya hidrojeni iliyochanganyika vyema. Saizi ndogo na kutokuwepo kwa elektroni za ndani huruhusu atomi ya hidrojeni iliyo kwenye kioevu kwenye kiwanja chochote kuingia katika mwingiliano wa ziada na atomi iliyogawanywa vibaya ya molekuli nyingine au molekuli ile ile ambayo haijashikamana nayo.

A δ- - H δ+…. A δ- - H δ+.

Hiyo ni, muungano wa molekuli hutokea. Kuunganishwa kwa molekuli husababisha kupungua kwa tete, ongezeko la kiwango cha kuchemsha na joto la uvukizi, na ongezeko la viscosity na dielectric mara kwa mara ya vinywaji.

Maji ni dutu inayofaa hasa kwa kuunganisha hidrojeni kwa sababu molekuli yake ina atomi mbili za hidrojeni na jozi mbili pekee kwenye atomi ya oksijeni. Hii huamua muda wa juu wa dipole wa molekuli (μ D = 1.86 D) na uwezo wa kuunda vifungo vinne vya hidrojeni: mbili kama mtoaji wa protoni na mbili kama kipokezi cha protoni.

(H 2 O….N – O…H 2 O) mara 2.

Inajulikana kutokana na majaribio kwamba kwa mabadiliko ya uzito wa Masi katika mfululizo wa misombo ya hidrojeni ya vipengele vya kipindi cha tatu na kinachofuata, kiwango cha kuchemsha kinaongezeka. Ikiwa muundo huu unatumiwa kwa maji, basi kiwango chake cha kuchemsha haipaswi kuwa 100 0 C, lakini 280 0 C. Upinzani huu unathibitisha kuwepo kwa dhamana ya hidrojeni katika maji.

Majaribio yameonyesha kuwa washirika wa molekuli huundwa katika kioevu na hasa katika maji imara. Barafu ina kimiani ya fuwele ya tetrahedral. Katikati ya tetrahedron kuna atomi ya oksijeni ya molekuli moja ya maji; kwenye wima nne kuna atomi za oksijeni za molekuli za jirani, ambazo zimeunganishwa na vifungo vya hidrojeni kwa majirani zao wa karibu. Katika maji ya kioevu, vifungo vya hidrojeni vinaharibiwa kwa sehemu, na katika muundo wake kuna usawa wa nguvu kati ya washirika wa molekuli na molekuli za bure.

Dhamana ya Ionic

(nyenzo kutoka kwa tovuti http://www.hemi.nsu.ru/ucheb138.htm zilitumika)

Uunganishaji wa ioni hutokea kupitia mvuto wa kielektroniki kati ya ioni zenye chaji kinyume. Ioni hizi huundwa kama matokeo ya uhamishaji wa elektroni kutoka atomi moja hadi nyingine. Kifungo cha ioni huundwa kati ya atomi ambazo zina tofauti kubwa katika uwezo wa kielektroniki (kawaida zaidi ya 1.7 kwenye mizani ya Pauling), kwa mfano, kati ya chuma cha alkali na atomi za halojeni.

Hebu tuzingatie kutokea kwa kifungo cha ionic kwa kutumia mfano wa uundaji wa NaCl.

Kutoka kwa fomula za elektroniki za atomi

Na 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 na

Cl 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5

Inaweza kuonekana kuwa ili kukamilisha kiwango cha nje, ni rahisi kwa atomi ya sodiamu kutoa elektroni moja kuliko kupata saba, na kwa atomi ya klorini ni rahisi kupata elektroni moja kuliko kupata saba. Katika athari za kemikali, atomi ya sodiamu hutoa elektroni moja, na atomi ya klorini inachukua. Kama matokeo, maganda ya elektroni ya atomi za sodiamu na klorini hubadilishwa kuwa ganda la elektroni thabiti la gesi bora (usanidi wa elektroniki wa cation ya sodiamu).

Na + 1s 2 2s 2 2p 6,

na usanidi wa kielektroniki wa anion ya klorini ni

Cl – - 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6).

Mwingiliano wa kielektroniki wa ayoni husababisha uundaji wa molekuli ya NaCl.

Asili ya dhamana ya kemikali mara nyingi huonyeshwa katika hali ya mkusanyiko na mali ya kimwili ya dutu hii. Michanganyiko ya ioni kama vile kloridi ya sodiamu NaCl ni ngumu na haihimiliki kwa sababu kuna nguvu kubwa za mvuto wa kielektroniki kati ya chaji ya ayoni "+" na "-".

Ioni ya klorini yenye chaji hasi huvutia sio tu "yake" Na + ion, lakini pia ioni nyingine za sodiamu karibu nayo. Hii inaongoza kwa ukweli kwamba karibu na ions yoyote hakuna ion moja na ishara kinyume, lakini kadhaa.

Muundo wa kioo cha kloridi ya sodiamu NaCl.

Kwa kweli, kuna ayoni 6 za sodiamu karibu na kila ioni ya klorini, na ioni 6 za klorini karibu na kila ayoni ya sodiamu. Ufungaji huu wa ioni ulioamuru unaitwa fuwele ya ionic. Ikiwa atomi moja ya klorini imetengwa katika kioo, basi kati ya atomi za sodiamu zinazoizunguka haiwezekani tena kupata moja ambayo klorini iliguswa.

Ini huvutiwa kwa kila mmoja na nguvu za kielektroniki, husita sana kubadilisha eneo lao chini ya ushawishi wa nguvu ya nje au kuongezeka kwa joto. Lakini kloridi ya sodiamu ikiyeyushwa na kuendelea kuwashwa moto katika utupu, huvukiza na kutengeneza molekuli za NaCl za diatomiki. Hii inaonyesha kuwa nguvu za uunganisho za ushirikiano hazizimiwi kabisa.

Tabia za msingi za vifungo vya ionic na mali ya misombo ya ionic

1. Dhamana ya ionic ni dhamana yenye nguvu ya kemikali. Nishati ya dhamana hii ni juu ya utaratibu wa 300 - 700 kJ / mol.

2. Tofauti na kifungo shirikishi, kifungo cha ioniki hakielekezi kwa sababu ayoni inaweza kuvutia ayoni za ishara kinyume na yenyewe katika mwelekeo wowote.

3. Tofauti na dhamana ya ushirikiano, dhamana ya ionic haijajaa, kwani mwingiliano wa ions wa ishara kinyume hauongoi fidia kamili ya pande zote za mashamba yao ya nguvu.

4. Wakati wa kuundwa kwa molekuli na dhamana ya ionic, uhamisho kamili wa elektroni haufanyiki, kwa hiyo, asilimia mia moja ya vifungo vya ionic haipo katika asili. Katika molekuli ya NaCl, dhamana ya kemikali ni ioni 80% tu.

5. Michanganyiko yenye vifungo vya ionic ni mango ya fuwele ambayo yana viwango vya juu vya kuyeyuka na kuchemka.

6. Misombo mingi ya ioni huyeyuka katika maji. Suluhisho na kuyeyuka kwa misombo ya ionic hufanya mkondo wa umeme.

Uunganisho wa chuma

Fuwele za chuma zimeundwa tofauti. Ikiwa unachunguza kipande cha chuma cha sodiamu, utaona kwamba kuonekana kwake ni tofauti sana na chumvi ya meza. Sodiamu ni chuma laini, kilichokatwa kwa urahisi na kisu, kilichopangwa na nyundo, kinaweza kuyeyuka kwa urahisi kwenye kikombe kwenye taa ya pombe (hatua ya kuyeyuka 97.8 o C). Katika kioo cha sodiamu, kila atomi imezungukwa na atomi nyingine nane zinazofanana.

Muundo wa kioo wa Na.

Takwimu inaonyesha kwamba atomi ya Na katikati ya mchemraba ina majirani 8 wa karibu. Lakini hiyo inaweza kusemwa juu ya atomi nyingine yoyote katika kioo, kwa kuwa wote ni sawa. Kioo kina vipande vya kurudia "bila kikomo" vilivyoonyeshwa kwenye takwimu hii.

Atomi za chuma kwenye kiwango cha nishati ya nje zina idadi ndogo ya elektroni za valence. Kwa kuwa nishati ya ionization ya atomi za chuma ni ndogo, elektroni za valence huhifadhiwa kwa udhaifu katika atomi hizi. Matokeo yake, ions chaji chanya na elektroni bure kuonekana katika kimiani kioo ya metali. Katika kesi hiyo, cations za chuma ziko kwenye nodes za latiti ya kioo, na elektroni hutembea kwa uhuru katika uwanja wa vituo vyema, na kutengeneza kinachojulikana kama "gesi ya elektroni".

Uwepo wa elektroni iliyo na chaji hasi kati ya cations mbili husababisha kila cation kuingiliana na elektroni hii.

Hivyo, Uunganishaji wa metali ni muunganiko kati ya ayoni chanya katika fuwele za chuma unaotokea kupitia mvuto wa elektroni zinazosonga kwa uhuru katika fuwele zote.

Kwa kuwa elektroni za valence katika chuma husambazwa sawasawa katika fuwele yote, kifungo cha metali, kama bondi ya ioni, ni kifungo kisicho mwelekeo. Tofauti na dhamana ya ushirikiano, dhamana ya metali ni dhamana isiyojaa. Kifungo cha chuma pia hutofautiana na kifungo cha ushirikiano katika nguvu. Nishati ya dhamana ya metali ni takriban mara tatu hadi nne chini ya nishati ya dhamana ya ushirikiano.

Kutokana na uhamaji mkubwa wa gesi ya elektroni, metali zina sifa ya juu ya umeme na conductivity ya mafuta.

Kioo cha chuma kinaonekana rahisi sana, lakini kwa kweli muundo wake wa elektroniki ni ngumu zaidi kuliko ule wa fuwele za chumvi za ionic. Hakuna elektroni za kutosha katika ganda la elektroni la nje la vipengee vya chuma kuunda dhamana kamili ya "okteti" au dhamana ya ioni. Kwa hiyo, katika hali ya gesi, metali nyingi zinajumuisha molekuli za monatomic (yaani, atomi za mtu binafsi haziunganishwa kwa kila mmoja). Mfano wa kawaida ni mvuke wa zebaki. Kwa hivyo, dhamana ya metali kati ya atomi za chuma hutokea tu katika hali ya kioevu na imara ya mkusanyiko.

Kifungo cha metali kinaweza kuelezewa kama ifuatavyo: baadhi ya atomi za metali katika fuwele inayotokana hutoa elektroni zao za valence kwenye nafasi kati ya atomi (kwa sodiamu hii ni...3s1), na kugeuka kuwa ayoni. Kwa kuwa atomi zote za chuma kwenye fuwele ni sawa, kila moja ina nafasi sawa ya kupoteza elektroni ya valence.

Kwa maneno mengine, uhamisho wa elektroni kati ya atomi za chuma zisizo na neutral na ionized hutokea bila matumizi ya nishati. Katika kesi hiyo, baadhi ya elektroni daima huishia katika nafasi kati ya atomi kwa namna ya "gesi ya elektroni".

Elektroni hizi za bure, kwanza, hushikilia atomi za chuma kwa umbali fulani wa usawa kutoka kwa kila mmoja.

Pili, wanapeana metali sifa ya "kuangaza kwa metali" (elektroni za bure zinaweza kuingiliana na quanta nyepesi).

Tatu, elektroni za bure hutoa metali na conductivity nzuri ya umeme. Conductivity ya juu ya mafuta ya metali pia inaelezewa na uwepo wa elektroni za bure kwenye nafasi ya interatomic - "hujibu" kwa urahisi mabadiliko ya nishati na kuchangia uhamisho wake wa haraka katika kioo.

Mfano rahisi wa muundo wa elektroniki wa kioo cha chuma.

******** Kwa kutumia sodiamu ya chuma kama mfano, hebu tuzingatie asili ya kifungo cha metali kutoka kwa mtazamo wa mawazo kuhusu obiti za atomiki. Atomu ya sodiamu, kama metali nyingine nyingi, ina ukosefu wa elektroni za valence, lakini kuna obiti za valence za bure. Elektroni ya 3s pekee ya sodiamu ina uwezo wa kuhamia kwenye obiti yoyote ya jirani isiyolipishwa na inayokaribia nishati. Kadiri atomi katika fuwele zinavyokaribiana, obiti za nje za atomi za jirani hupishana, na hivyo kuruhusu elektroni zilizotolewa kusonga kwa uhuru katika fuwele nzima.

Walakini, "gesi ya elektroni" sio duni kama inavyoweza kuonekana. Elektroni zisizolipishwa katika fuwele za chuma ziko katika obiti zinazopishana na kwa kiasi fulani hushirikiwa, na kutengeneza kitu kama vifungo shirikishi. Sodiamu, potasiamu, rubidiamu na vipengee vingine vya metali vina elektroni chache zilizoshirikiwa, kwa hivyo fuwele zao ni dhaifu na zinaweza fusible. Kadiri idadi ya elektroni za valence inavyoongezeka, nguvu ya metali kwa ujumla huongezeka.

Kwa hivyo, vifungo vya metali huwa vinaundwa na vipengele ambavyo atomi zao zina elektroni chache za valence katika shells zao za nje. Elektroni hizi za valence, ambazo hutekeleza dhamana ya metali, hushirikiwa kiasi kwamba zinaweza kusonga katika kioo cha chuma na kutoa conductivity ya juu ya umeme ya chuma.

Kioo cha NaCl hakipitishi umeme kwa sababu hakuna elektroni zisizolipishwa katika nafasi kati ya ayoni. Elektroni zote zinazotolewa na atomi za sodiamu zinashikiliwa na ioni za klorini. Hii ni moja ya tofauti kubwa kati ya fuwele za ionic na zile za chuma.

Unachojua sasa kuhusu uunganishaji wa metali husaidia kueleza uwezo mkubwa wa kuharibika (ductility) wa metali nyingi. Metal inaweza kupigwa kwenye karatasi nyembamba na kuingizwa kwenye waya. Ukweli ni kwamba tabaka za kibinafsi za atomi kwenye fuwele za chuma zinaweza kuteleza kwa urahisi: "gesi ya elektroni" ya rununu hupunguza laini ya harakati za ioni chanya, ikizilinda kutoka kwa kila mmoja.

Kwa kweli, hakuna kitu kama hiki kinaweza kufanywa na chumvi ya meza, ingawa chumvi pia ni dutu ya fuwele. Katika fuwele za ioni, elektroni za valence zimefungwa kwa kiini cha atomi. Kuhama kwa safu moja ya ioni kuhusiana na nyingine huleta ioni za chaji sawa karibu na husababisha mvutano mkali kati yao, na kusababisha uharibifu wa fuwele (NaCl ni dutu dhaifu).


Kuhama kwa tabaka za fuwele ya ioni husababisha kuonekana kwa nguvu kubwa za kuchukiza kati ya ayoni na uharibifu wa fuwele.

Urambazaji