Çalışma kimyasal bağlarla ilgili görevler içeriyor.
Pugacheva Elena Vladimirovna
Gelişimin açıklaması
6. Kovalent polar olmayan bağ,
1) Cl 2 2) SO3 3) CO 4) SiO 2
1) NH3 2) Cu 3) H2S 4) I2
3) iyonik 4) metal
15. Üç ortak elektron çifti bir molekülde kovalent bir bağ oluşturur
16. Moleküller arasında hidrojen bağları oluşur
1) HI 2) HCl 3) HF 4) HBr
1) su ve elmas 2) hidrojen ve klor 3) bakır ve nitrojen 4) brom ve metan
19. Hidrojen bağı tipik değil madde için
1) flor 2) klor 3) brom 4) iyot
1)СF 4 2)CCl 4 3)CBr 4 4)CI 4
1) 1 2) 2 3) 3 4) 4
1) 1 2) 2 3) 3 4) 4
32. Periyodik tablonun ikinci periyodundaki kimyasal elementlerin atomları D.I. Mendeleev, bileşimin iyonik kimyasal bağlarına sahip bileşikler oluşturur 1) LiF 2) C02 3) Al 2 O 3 4) BaS
1) iyonik 2) metal
43. Bir iyonik bağ 1) H ve S 2) P ve C1 3) Cs ve Br 4) Si ve F'den oluşur
etkileşimde bulunurken
1) iyonik 2) metal
1) iyonik 2) metal
MADDE ADI İLETİŞİM TÜRÜ
1) çinko A) iyonik
2) nitrojen B) metal
62. Maç
İLETİŞİM TİPİ BAĞLANTI
1) iyonik A) H 2
2) metal B) Va
3) kovalent polar B) HF
66. En güçlü kimyasal bağ 1) F 2 2) Cl 2 3) O 2 4) N 2 molekülünde oluşur.
67. Seride bağ mukavemeti artar 1) Cl 2 -O 2 -N 2 2) O 2 - N 2- Cl 2 3) O 2 - Cl 2 -N 2 4) Cl 2 -N 2 -O 2
68. Kimyasal bağın uzunluğundaki artışla karakterize edilen bir seriyi belirtin
1) O 2 , N 2 , F 2 , Cl 2 2) N 2 , O 2 , F 2 , Cl 2 3) F 2 , N 2 , O 2 , Cl 2 4) N 2 , O 2 , Cl 2 , F2
2016 Birleşik Devlet Sınavı seçeneklerinden 3 numaralı göreve bakalım.
Çözümlü görevler.
Görev No.1.
Kovalent polar olmayan bağa sahip bileşikler seride bulunur:
1.O2, Cl2, H2
2.HCl, N2, F2
3.O3, P4, H2O
4.NH3, S8, NaF
Açıklama: Kovalent polar olmayan bağ yalnızca aynı elementin atomları arasında oluştuğundan, yalnızca basit maddelerin olacağı bir seri bulmamız gerekir. Doğru cevap 1'dir.
Görev No.2.
Kovalent polar bağlara sahip maddeler aşağıdaki seride listelenmiştir:
1. CaF2, Na2S, N2
2.P4, FeCl2, NH3
3.SiF4, HF, H2S
4. NaCl, Li2O, SO2
Açıklama: burada yalnızca karmaşık maddelerin ve ayrıca tüm metal olmayanların yer aldığı bir seri bulmanız gerekiyor. Doğru cevap 3'tür.
Görev No.3.
Hidrojen bağı karakteristiktir
1. Alkanov 2. Arenov 3. Alkoller 4. Alkinov
Açıklama: Bir hidrojen iyonu ile bir elektronegatif iyon arasında bir hidrojen bağı oluşur. Listelenenler arasında yalnızca alkollerin böyle bir seti vardır.
Doğru cevap 3'tür.
Görev No.4.
Su molekülleri arasındaki kimyasal bağ
1. Hidrojen
2. İyonik
3. Kovalent polar
4. Kovalent polar olmayan
Açıklama: Sudaki O ve H atomları arasında polar bir kovalent bağ oluşur, çünkü bunlar iki metal değildir, ancak su molekülleri arasında bir hidrojen bağı vardır. Doğru cevap 1'dir.
Görev No.5.
İki maddenin her birinin yalnızca kovalent bağları vardır:
1. CaO ve C3H6
2. NaNO3 ve CO
3. N2 ve K2S
4. CH4 ve SiO2
Açıklama: bağlantılar yalnızca metal olmayanlardan oluşmalıdır; doğru cevap 4'tür.
Görev No. 6.
Polar kovalent bağı olan bir madde
1. O3 2. NaBr 3. NH3 4. MgCl2
Açıklama: Farklı ametallerin atomları arasında polar bir kovalent bağ oluşur. Doğru cevap 3'tür.
Görev No.7.
Polar olmayan bir kovalent bağ, iki maddenin her birinin karakteristiğidir:
1. Su ve elmas
2. Hidrojen ve klor
3. Bakır ve nitrojen
4. Brom ve metan
Açıklama: polar olmayan bir kovalent bağ, aynı metal olmayan elementin atomlarının bağlantısının karakteristiğidir. Doğru cevap 2'dir.
Görev No.8.
Atom numaraları 9 ve 19 olan elementlerin atomları arasında hangi kimyasal bağ oluşur?
1. İyonik
2.Metal
3. Kovalent polar
4. Kovalent polar olmayan
Açıklama: bunlar elementlerdir - flor ve potasyum, yani sırasıyla metal olmayan ve metal, bu tür elementler arasında yalnızca iyonik bir bağ oluşabilir. Doğru cevap 1'dir.
Görev No.9.
İyonik bağ tipine sahip bir madde aşağıdaki formüle karşılık gelir
1. NH3 2. HBr 3. CCl4 4. KCl
Açıklama: Bir metal atomu ile metal olmayan bir atom arasında iyonik bir bağ oluşur; doğru cevap 4'tür.
Görev No. 10.
Hidrojen klorür ve
1. Amonyak
2. Brom
3. Sodyum klorür
4. Magnezyum oksit
Açıklama: Hidrojen klorürün kovalent bir polar bağı vardır, yani iki farklı metal olmayan maddeden oluşan bir madde bulmamız gerekir - bu amonyaktır.
Doğru cevap 1'dir.
Bağımsız çözüm için görevler.
1. Moleküller arasında hidrojen bağları oluşur
1. Hidroflorik asit
2. Metan klorür
3. Dimetil eter
4. Etilen
2. Kovalent bağa sahip bir bileşik aşağıdaki formüle karşılık gelir
1. Na2O 2. MgCl2 3. CaBr2 4. HF
3. Kovalent polar olmayan bağa sahip bir madde aşağıdaki formüle sahiptir:
1. H2O 2. Br2 3. CH4 4. N2O5
4. İyonik bağa sahip bir madde
1. CaF2 2. Cl2 3. NH3 4. SO2
5. Moleküller arasında hidrojen bağları oluşur
1. Metanol
3. Asetilen
4. Metil format
6. Kovalent polar olmayan bir bağ, iki maddenin her birinin karakteristiğidir:
1. Azot ve ozon
2. Su ve amonyak
3. Bakır ve nitrojen
4. Brom ve metan
7. Kovalent polar bağ bir maddenin karakteristiğidir
1. KI 2. CaO 3. Na2S 4. CH4
8. Kovalent polar olmayan bağın özelliği
1. I2 2. NO 3. CO 4. SiO2
9. Polar kovalent bağı olan bir madde
1. Cl2 2. NaBr 3. H2S 4. MgCl2
10. Kovalent polar olmayan bağ, iki maddenin her birinin karakteristiğidir:
1. Hidrojen ve klor
2. Su ve elmas
3. Bakır ve nitrojen
4. Brom ve metan
Bu not, A.A. tarafından düzenlenen 2016 Birleşik Devlet Sınavı koleksiyonundaki görevleri kullanır. Kaverina.
A4 Kimyasal bağ.
Kimyasal bağ: kovalent (polar ve polar olmayan), iyonik, metalik, hidrojen. Kovalent bağ oluşturma yöntemleri. Kovalent bağın özellikleri: uzunluk ve bağ enerjisi. İyonik bağ oluşumu.
Seçenek 1 – 1,5,9,13,17,21,25,29,33,37,41,45,49,53,57,61,65
Seçenek 2 – 2,6,10,14,18,22,26,30,34,38,42,46,50,54,58,62,66
Seçenek 3 – 3,7,11,15,19,23,27,31,35,39,43,47,51,55,59,63,67
Seçenek 4 – 4,8,12,16,20,24,28,32,36,40,44,48,52,56,60,64,68
1. Amonyak ve baryum klorürde kimyasal bağ sırasıyla
1) iyonik ve kovalent polar
2) kovalent polar ve iyonik
3) kovalent polar olmayan ve metalik
4) kovalent polar olmayan ve iyonik
2. Yalnızca iyonik bağ içeren maddeler aşağıdaki seride listelenmiştir:
1) F 2, CCl 4, KCl 2) NaBr, Na 2 O, KI 3) SO 2 .P 4 .CaF 2 4) H 2 S, Br 2, K 2 S
3. Etkileşim sonucu iyonik bağı olan bir bileşik oluşur
1) CH4 ve O2 2) SO3 ve H20 3) C2H6 ve HNO3 4) NH3 ve HCI
4. Tüm maddeler hangi seride polar kovalent bağa sahiptir?
1) HCl,NaCl,Cl2 2) O 2,H2O,CO2 3) H2O,NH3,CH4 4) NaBr,HBr,CO
5. Sadece polar kovalent bağ içeren maddelerin formülleri hangi seride yazılmıştır?
1) Cl 2, NO 2, HCl 2) HBr,NO,Br 2 3) H 2 S,H 2 O,Se 4) HI,H 2 O,PH 3
6. Kovalent polar olmayan bağ,
1) Cl 2 2) SO3 3) CO 4) SiO 2
7. Polar kovalent bağı olan bir madde
1) C1 2 2) NaBr 3) H 2 S 4) MgCl 2
8. Kovalent bağa sahip bir madde
1) CaCl2 2) MgS 3) H2S 4) NaBr
9. Kovalent polar olmayan bağa sahip bir madde aşağıdaki formüle sahiptir:
1) NH3 2) Cu 3) H2S 4) I2
10. Polar olmayan kovalent bağlara sahip maddeler
11. Elektronegatifliği aynı olan atomlar arasında kimyasal bağ oluşur
1) iyonik 2) kovalent polar 3) kovalent polar olmayan 4) hidrojen
12. Kovalent polar bağlar karakteristiktir
1) KCl 2) HBr 3) P 4 4) CaCl 2
13. Elektronları katmanlar arasında şu şekilde dağılmış olan atomdaki bir kimyasal element: 2, 8, 8, 2, hidrojen ile kimyasal bir bağ oluşturur
1) kovalent polar 2) kovalent polar olmayan
3) iyonik 4) metal
14. Hangi maddenin molekülünde karbon atomları arasındaki bağ en uzun uzunluktadır?
1) asetilen 2) etan 3) eten 4) benzen
15. Üç ortak elektron çifti bir molekülde kovalent bir bağ oluşturur
1) nitrojen 2) hidrojen sülfür 3) metan 4) klor
16. Moleküller arasında hidrojen bağları oluşur
1) dimetil eter 2) metanol 3) etilen 4) etil asetat
17. Bağ polaritesi en çok molekülde belirgindir
1) HI 2) HCl 3) HF 4) HBr
18. Polar olmayan kovalent bağlara sahip maddeler
1) su ve elmas 2) hidrojen ve klor 3) bakır ve nitrojen 4) brom ve metan
19. Hidrojen bağı tipik değil madde için
1) H20 2) CH4 3) NH3 4) CH3OH
20. Formülleri şu şekilde olan iki maddenin her birinin kovalent polar bağ özelliği vardır:
1) KI ve H 2 O 2) CO 2 ve K 2 O 3) H 2 S ve Na 2 S 4) CS 2 ve PC1 5
21. Bir moleküldeki en zayıf kimyasal bağ
22. Molekülünde en uzun kimyasal bağ hangi maddeye sahiptir?
1) flor 2) klor 3) brom 4) iyot
23. Seride belirtilen maddelerin her birinin kovalent bağları vardır:
1) C 4 H 10, NO 2, NaCl 2) CO, CuO, CH 3 Cl 3) BaS, C 6 H 6, H 2 4) C 6 H 5 NO 2, F 2, CCl 4
24. Seride belirtilen maddelerin her birinin kovalent bir bağı vardır:
1) CaO, C 3 H 6, S 8 2) Fe, NaNO 3, CO 3) N 2, CuCO 3, K 2 S 4) C 6 H 5 N0 2, SO 2, CHC1 3
25. Seride belirtilen maddelerin her birinin kovalent bir bağı vardır:
1) C3H4, NO, Na202) CO, CH3C1, PBr3 3) P2Oz, NaHSO4, Cu 4) C6H5NO2, NaF, CCl4
26. Seride belirtilen maddelerin her birinin kovalent bağları vardır:
1) C 3 Ha, NO 2, NaF 2) KCl, CH3 Cl, C 6 H 12 0 6 3) P 2 O 5, NaHSO 4, Ba 4) C 2 H 5 NH2, P 4, CH 3 AH
27. Bağ polaritesi en çok moleküllerde belirgindir
1) hidrojen sülfür 2) klor 3) fosfin 4) hidrojen klorür
28. Hangi maddenin molekülünde kimyasal bağlar en güçlüdür?
1)СF 4 2)CCl 4 3)CBr 4 4)CI 4
29. NH 4 Cl, CsCl, NaNO 3, PH 3, HNO 3 maddeleri arasında - iyonik bağları olan bileşiklerin sayısı eşittir
1) 1 2) 2 3) 3 4) 4
30. (NH 4) 2 SO 4, Na 2 SO 4, Cal 2, I 2, CO 2 maddeleri arasında - kovalent bağa sahip bileşiklerin sayısı eşittir
1) 1 2) 2 3) 3 4) 4
31. Aynı atomların bir araya gelmesiyle oluşan maddelerde kimyasal bağ oluşur
1) iyonik 2) kovalent polar 3) hidrojen 4) kovalent polar olmayan
32. Periyodik tablonun ikinci periyodundaki kimyasal elementlerin atomları D.I. Mendeleev, bileşimin iyonik kimyasal bağlarına sahip bileşikler oluşturur 1) LiF 2) C02 3) Al 2 O 3 4) BaS
33. Kovalent polar ve kovalent polar olmayan bağlara sahip bileşikler sırasıyla 1) su ve hidrojen sülfür 2) potasyum bromit ve nitrojen 3) amonyak ve hidrojen 4) oksijen ve metandır
34. Kovalent polar olmayan bağlar 1) suyun 2) amonyağın 3) nitrojenin 4) metanın karakteristiğidir
35. Hidrojen florür molekülündeki kimyasal bağ
1) kovalent polar 3) iyonik
2) kovalent polar olmayan 4) hidrojen
36. Tüm bağların kovalent olduğu bir çift madde seçin:
1) NaCl, HCl 2) CO2, BaO 3) CH3Cl, CH3Na 4) SO2, NO2
37. Potasyum iyodürdeki kimyasal bağ
1) kovalent polar olmayan 3) metalik
2) kovalent polar 4) iyonik
38. Karbon disülfit CS2'de kimyasal bağ
1) iyonik 2) metal
3) kovalent polar 4) kovalent polar olmayan
39. Bir bileşikte kovalent polar olmayan bir bağ gerçekleştirilir
1) CrO 3 2) P 2 O 5 3) SO 2 4) F 2
40. Kovalent polar bağı olan bir madde aşağıdaki formüle sahiptir: 1) KCl 2) HBr 3) P 4 4) CaCl 2
41. İyonik kimyasal bağa sahip bileşik
1) fosfor klorür 2) potasyum bromür 3) nitrojen oksit (II) 4) baryum
42. Amonyak ve baryum klorürde kimyasal bağ sırasıyla
1) iyonik ve kovalent polar 2) kovalent polar ve iyonik
3) kovalent polar olmayan ve metalik 4) kovalent polar olmayan ve iyonik
43. Bir iyonik bağ 1) H ve S 2) P ve C1 3) Cs ve Br 4) Si ve F'den oluşur
44. H2 molekülünde ne tür bağ vardır?
1) İyonik 2) Hidrojen 3) Kovalent polar olmayan 4) Donör-alıcı
45. Kovalent polar bağa sahip maddeler
1) kükürt oksit (IV) 2) oksijen 3) kalsiyum hidrit 4) elmas
46. Flor molekülünde kimyasal bir bağ vardır
1) kovalent polar 2) iyonik 3) kovalent polar olmayan 4) hidrojen
47. Hangi seri yalnızca kovalent polar bağlara sahip maddeleri listeler:
1) CH 4 H 2 Cl 2 2) NH 3 HBr CO 2 3) PCl 3 KCl CCl 4 4) H 2 S SO 2 LiF
48. Tüm maddelerin hangi seride polar kovalent bağı vardır?
1) HCl, NaCl, Cl 2 2) O 2 H 2 O, CO 2 3) H 2 O, NH 3, CH 4 4) KBr, HBr, CO
49. Yalnızca iyonik bağ içeren maddeler hangi seride listelenir:
1) F 2 O LiF SF 4 2) PCl 3 NaCl CO 2 3) KF Li 2 O BaCl 2 4) CaF 2 CH 4 CCl 4
50. İyonik bağa sahip bir bileşik oluşur etkileşimde bulunurken
1) CH4 ve O2 2) NH3 ve HCl 3) C2H6 ve HNO3 4) SO3 ve H2O
51. 1) etan 2) benzen 3) hidrojen 4) etanol molekülleri arasında bir hidrojen bağı oluşur
52. Hangi maddenin hidrojen bağları vardır? 1) Hidrojen sülfür 2) Buz 3) Hidrojen bromür 4) Benzen
53. Seri numarası 15 ve 53 olan elemanlar arasında oluşan bağlantı
1) iyonik 2) metal
3) kovalent polar olmayan 4) kovalent polar
54. Seri numarası 16 ve 20 olan elemanlar arasında oluşan bağlantı
1) iyonik 2) metal
3) kovalent polar 4) hidrojen
55. Seri numarası 11 ve 17 olan elementlerin atomları arasında bir bağ oluşur
1) metalik 2) iyonik 3) kovalent 4) donör-alıcı
56. Moleküller arasında hidrojen bağları oluşur
1) hidrojen 2) formaldehit 3) asetik asit 4) hidrojen sülfit
57. Sadece polar kovalent bağ içeren maddelerin formülleri hangi seride yazılmıştır?
1) Cl 2, NH3, HCl 2) HBr, NO, Br 2 3) H 2 S, H 2 O, S 8 4) HI, H 2 O, PH 3
58.Hangi madde hem iyonik hem de kovalent kimyasal bağlar içerir?
1) Sodyum klorür 2) Hidrojen klorür 3) Sodyum sülfat 4) Fosforik asit
59. Bir moleküldeki kimyasal bağ daha belirgin bir iyonik karaktere sahiptir
1) lityum bromür 2) bakır klorür 3) kalsiyum karbür 4) potasyum florür
60. Hangi maddedeki tüm kimyasal bağlar polar değildir?
1) Elmas 2) Karbon monoksit (IV) 3) Altın 4) Metan
61. Bir madde ile bu maddedeki atomların bağlantı türü arasında bir yazışma kurun.
MADDE ADI İLETİŞİM TÜRÜ
1) çinko A) iyonik
2) nitrojen B) metal
3) amonyak B) kovalent polar
4) kalsiyum klorür D) kovalent polar olmayan
62. Maç
İLETİŞİM TİPİ BAĞLANTI
1) iyonik A) H 2
2) metal B) Va
3) kovalent polar B) HF
4) kovalent polar olmayan D) BaF 2
63. Hangi bileşikte verici-alıcı mekanizması tarafından oluşturulan atomlar arasında kovalent bağ vardır? 1) KCl 2) CCl 4 3) NH4 Cl 4) CaCl 2
64. Bağlanma enerjisinin en yüksek olduğu molekülü belirtiniz: 1) N≡N 2) H-H 3) O=O 4) H-F
65. Kimyasal bağın en güçlü olduğu molekülü belirtiniz: 1) HF 2) HCl 3) HBr 4) HI
(ilk elektron)
(Pauling'e göre)
| F | 9 |
| 18,9984 | |
| 2s 2 2p 5 | |
| flor | |
Kimyasal özellikler
Metal olmayan en aktif maddedir, neredeyse tüm maddelerle (nadir istisnalar floroplastiklerdir) ve çoğuyla yanma ve patlamayla şiddetli etkileşime girer. Florun hidrojenle teması, çok düşük sıcaklıklarda (-252°C'ye kadar) bile tutuşmaya ve patlamaya yol açar. Nükleer endüstride kullanılan su ve platin:uranyum bile flor atmosferinde yanıyor.
klor triflorür ClF 3 - florlama maddesi ve güçlü bir roket yakıtı oksitleyici
kükürt heksaflorür SF 6 - elektrik endüstrisinde gazlı yalıtkan
bazı faydalı özelliklere sahip metal florürler (W ve V gibi)
Freonlar iyi soğutuculardır
teflon - kimyasal olarak inert polimerler
sodyum heksafloroalüminat - elektroliz yoluyla daha sonra alüminyum üretimi için
çeşitli flor bileşikleri
Roketçilik
Flor bileşikleri, roket teknolojisinde roket yakıtı için oksitleyici olarak yaygın şekilde kullanılmaktadır.Tıpta uygulama
Flor bileşikleri tıpta kan yerine yaygın olarak kullanılmaktadır.
Biyolojik ve fizyolojik rol
Flor vücut için hayati bir elementtir. İnsan vücudunda flor esas olarak diş minesinde florapatit - Ca5 F (PO 4) 3 bileşiminde bulunur. Yetersiz (0,5 mg/litreden az içme suyu) veya aşırı (1 mg/litreden fazla) florür tüketimi durumunda vücutta diş hastalıkları gelişebilir: sırasıyla çürük ve florozis (emaye beneklenmesi) ve osteosarkom.
Çürükleri önlemek için, florür katkılı diş macunlarının kullanılması veya florürlü su içilmesi (1 mg/l konsantrasyonuna kadar) veya %1-2'lik sodyum florür veya kalay florür çözeltisinin yerel uygulamalarının kullanılması önerilir. Bu tür eylemler diş çürümesi olasılığını% 30-50 oranında azaltabilir.
Endüstriyel tesislerin havasında izin verilen maksimum bağlı flor konsantrasyonu 0,0005 mg/litredir.
Ek Bilgiler
Flor, Flor, F(9)
Flor (Flor, Fransız ve Alman Floru) 1886 yılında serbest halde elde edildi, ancak bileşikleri uzun zamandır biliniyordu ve metalurji ve cam üretiminde yaygın olarak kullanılıyordu. Floritin (CaP) fluorspar (Fliisspat) adı altında ilk kez anılması 16. yüzyıla kadar uzanmaktadır. Efsanevi Vasily Valentin'e atfedilen eserlerden biri, metallerin eritilmesinde eritken olarak kullanılan çeşitli renklerde boyanmış taşlardan - akı (Latince fluere'den Fliisse - akmak, dökmek) bahseder. Agricola ve Libavius bunun hakkında yazıyor. İkincisi, bu akı için özel isimler sunar - fluorspat (Flusspat) ve mineral fluorlar. 17. ve 18. yüzyılların birçok kimyasal ve teknik eserinin yazarı. Farklı fluorspar türlerini tanımlar. Rusya'da bu taşlara plavik, spalt, spat deniyordu; Lomonosov bu taşları selenit olarak sınıflandırmış ve bunlara spar veya flux (kristal flux) adını vermiştir. Rus zanaatkarlar ve maden koleksiyoncuları (örneğin, 18. yüzyılda Prens P.F. Golitsyn), ısıtıldığında (örneğin sıcak suda) bazı direk türlerinin karanlıkta parladığını biliyorlardı. Ancak Leibniz, fosfor tarihçesinde (1710) bu konuda termofosfordan (Termofosfor) bahsetmektedir.
Görünüşe göre kimyagerler ve zanaatkâr kimyagerler hidroflorik asitle en geç 17. yüzyılda tanıştılar. 1670 yılında Nürnbergli zanaatkar Schwanhard, cam kadehlerin üzerine desenler kazımak için sülfürik asitle karıştırılmış fluorspat kullandı. Ancak o zamanlar fluorspat ve hidroflorik asidin doğası tamamen bilinmiyordu. Örneğin silisik asidin Schwanhard prosesinde dekapaj etkisine sahip olduğuna inanılıyordu. Bu hatalı görüş, fluorsparın sülfürik asitle reaksiyona girdiğinde, cam imbiğin ortaya çıkan hidroflorik asit tarafından korozyona uğraması sonucu silisik asidin elde edildiğini kanıtlayan Scheele tarafından ortadan kaldırıldı. Ek olarak Scheele (1771), fluorsparın kireçli toprak ile "İsveç asidi" adı verilen özel bir asitin birleşimi olduğunu tespit etti.
Lavoisier, hidroflorik asit radikalini basit bir cisim olarak tanıdı ve onu basit cisimler tablosuna dahil etti. Hidroflorik asit 1809'da az çok saf formda elde edildi. Gay-Lussac ve Thénard, fluorspar'ı kurşun veya gümüş bir imbikte sülfürik asitle damıtarak. Bu operasyon sırasında her iki araştırmacı da zehirlendi. Hidroflorik asidin gerçek doğası 1810'da Ampere tarafından belirlendi. Lavoisier'in hidroflorik asidin oksijen içermesi gerektiği yönündeki görüşünü reddetti ve bu asidin hidroklorik asit ile benzerliğini kanıtladı. Ampere bulgularını yakın zamanda klorun temel doğasını ortaya koyan Davy'ye bildirdi. Davy, Ampere'nin argümanlarına tamamen katıldı ve hidroflorik asidin elektrolizi ve diğer yollarla serbest florin elde edilmesi için çok çaba harcadı. Ampere, hidroflorik asidin camın yanı sıra bitki ve hayvan dokuları üzerindeki güçlü aşındırıcı etkisini dikkate alarak, içinde bulunan elementin flor (Yunanca - yıkım, ölüm, salgın hastalık, veba vb.) olarak adlandırılmasını önerdi. Ancak Davy bu ismi kabul etmedi ve başka bir isim önerdi - Flor, o zamanki klor - Klor ismine benzetilerek, her iki isim de hala İngilizce'de kullanılıyor. Ampere'nin verdiği isim Rusça olarak korunmuştur.
19. yüzyılda serbest floru izole etmek için çok sayıda girişimde bulunuldu. başarılı sonuçlara yol açmadı. Moissan ancak 1886'da bunu yapmayı ve sarı-yeşil bir gaz formunda serbest flor elde etmeyi başardı. Flor alışılmadık derecede agresif bir gaz olduğundan Moissan, flor ile yapılan deneylerde ekipmana uygun bir malzeme bulmadan önce birçok zorluğun üstesinden gelmek zorunda kaldı. Hidroflorik asidin 55°C'de (sıvı metil klorürle soğutulmuş) elektrolizi için U tüpü, fluorspar tıkaçları olan platinden yapılmıştır. Serbest florun kimyasal ve fiziksel özellikleri incelendikten sonra geniş uygulama alanı buldu. Artık flor, çok çeşitli organoflorin maddelerinin sentezindeki en önemli bileşenlerden biridir. 19. yüzyılın başlarında Rus edebiyatında. flor farklı şekilde adlandırıldı: hidroflorik asit bazı, florin (Dvigubsky, 1824), florisite (Iovsky), flor (Shcheglov, 1830), flor, flor, florür. Hess, 1831'de flor adını tanıttı.
Atom, molekül, nükleer özellikler
Flor atomunun yapısı.
Atomun merkezinde pozitif yüklü bir çekirdek bulunur. Etrafında dönen 9 adet negatif yüklü elektron vardır.
Elektronik formül: 1s2;2s2;2p5
korudum. = 1,00783 (amu)
m nötr.= 1,00866 (a.m.u.)
m proton = m elektron
Flor izotopları.
İzotop: 18F
Kısa özellikler: Doğada yaygınlık: %0
Çekirdekteki proton sayısı 9. Çekirdekteki nötron sayısı 9. Nükleon sayısı 18.E bağları = 931.5(9*m pr.+9*m nötron-M(F18)) = 138.24 (MEV)E'ye özel = E bağları/N nükleonlar = 7,81 (MEV/nükleon)
Alfa bozunması imkansızdır Beta eksi bozunması imkansızdır Pozitron bozunması: F(Z=9,M=18)-->O(Z=8,M=18)+e(Z=+1,M=0)+0.28( MeV)Elektron yakalama: F(Z=9,M=18)+e(Z=-1,M=0)-->O(Z=8,M=18)+1.21(MeV)
İzotop: 19F
Kısa özellikler: Doğada yaygınlık: %100
Flor molekülü.
Serbest flor diatomik moleküllerden oluşur. Kimyasal açıdan flor, tek değerlikli metal olmayan ve ayrıca tüm metal olmayanlar arasında en aktif olanı olarak nitelendirilebilir. Bunun nedeni, F2 molekülünün bireysel atomlara ayrışmasının kolaylığı da dahil olmak üzere birçok nedenden kaynaklanmaktadır; bunun için gereken enerji yalnızca 159 kJ/mol'dür (O2 için 493 kJ/mol ve C12 için 242 kJ/mol'e karşılık). Flor atomları önemli elektron ilgisine ve nispeten küçük boyutlara sahiptir. Bu nedenle, diğer elementlerin atomlarıyla olan değerlik bağlarının, diğer metaloidlerin benzer bağlarından daha güçlü olduğu ortaya çıkar (örneğin, H-F bağ enerjisi, H-O bağı için - 564 kJ/mol'e karşılık 460 kJ/mol ve H-O bağı için 431 kJ/mol'dür). H-C1 bağı).
F-F bağı 1,42 A'lık bir nükleer mesafe ile karakterize edilir. Florinin termal ayrışması için aşağıdaki veriler hesaplamayla elde edildi:
Sıcaklık, °C 300 500 700 900 1100 1300 1500 1700
Ayrışma derecesi, % 5 10-3 0,3 4,2 22 60 88 97 99
Temel durumundaki flor atomu, dış elektron katmanı 2s22p5'in yapısına sahiptir ve tek değerlidir. Bir 2p elektronunun 3s seviyesine transferi ile ilişkili üç değerlikli durumun uyarılması, 1225 kJ/mol'lük bir maliyet gerektirir ve pratikte gerçekleştirilmez. Nötr bir flor atomunun elektron ilgisi 339 kJ/mol olarak tahmin edilmektedir. F-iyonu, 1,33 A etkili yarıçap ve 485 kJ/mol hidrasyon enerjisi ile karakterize edilir. Florun kovalent yarıçapı genellikle 71 pm (yani F2 molekülündeki çekirdekler arası mesafenin yarısı) olarak alınır.
Florun kimyasal özellikleri.
Metaloid elementlerin flor türevleri genellikle oldukça uçucu olduğundan, bunların oluşumu metaloidin yüzeyini florun daha fazla etkisinden korumaz. Bu nedenle etkileşim çoğu zaman birçok metalle olduğundan çok daha enerjiktir. Örneğin silikon, fosfor ve kükürt flor gazında tutuşur. Amorf karbon (kömür) de benzer şekilde davranırken, grafit yalnızca kırmızı ısıda reaksiyona girer. Flor, nitrojen ve oksijenle doğrudan birleşmez.
Flor, hidrojeni diğer elementlerin hidrojen bileşiklerinden uzaklaştırır. Oksitlerin çoğu onun tarafından ayrışır ve oksijenin yerini alır. Özellikle su, F2 + H2O --> 2 HF + O şemasına göre etkileşime girer.
Üstelik yer değiştiren oksijen atomları sadece birbirleriyle değil aynı zamanda kısmen su ve flor molekülleriyle de birleşir. Dolayısıyla bu reaksiyonda oksijen gazının yanı sıra her zaman hidrojen peroksit ve flor oksit (F2O) oluşur. İkincisi, kokusu ozona benzeyen soluk sarı bir gazdır.
Flor oksit (aksi takdirde oksijen florür - ОF2 olarak da bilinir), florin 0,5 N'de geçirilmesiyle elde edilebilir. NaOH çözeltisi. Reaksiyon aşağıdaki denkleme göre ilerler: 2 F2 + 2 NaOH = 2 NaF + H2O + F2О Aşağıdaki reaksiyonlar aynı zamanda florin karakteristiğidir:
H2 + F2 = 2HF (patlamayla birlikte)
Birleşik Devlet Sınavı kodlayıcısının konuları: Kovalent kimyasal bağ, çeşitleri ve oluşum mekanizmaları. Kovalent bağların özellikleri (polarite ve bağ enerjisi). İyonik bağ. Metal bağlantı. Hidrojen bağı
Molekül içi kimyasal bağlar
İlk olarak molekül içindeki parçacıklar arasında ortaya çıkan bağlara bakalım. Bu tür bağlantılara denir moleküliçi.
Kimyasal bağ Kimyasal elementlerin atomları arasında elektrostatik bir doğa vardır ve nedeniyle oluşur dış (değerlik) elektronların etkileşimi, az ya da çok derecede pozitif yüklü çekirdekler tarafından tutulur bağlı atomlar
Buradaki anahtar kavram ELEKTRONEGATIVİTE. Atomlar arasındaki kimyasal bağın türünü ve bu bağın özelliklerini belirleyen budur.
bir atomun çekme (tutma) yeteneğidir harici(değerlik) elektronlar. Elektronegatiflik, dış elektronların çekirdeğe çekim derecesine göre belirlenir ve öncelikle atomun yarıçapına ve çekirdeğin yüküne bağlıdır.
Elektronegatifliğin kesin olarak belirlenmesi zordur. L. Pauling, göreceli elektronegatifliklerin bir tablosunu derledi (diatomik moleküllerin bağ enerjilerine dayanarak). En elektronegatif element flor anlamı olan 4 .
Farklı kaynaklarda farklı ölçekler ve elektronegatiflik değerleri tabloları bulabileceğinizi unutmamak önemlidir. Kimyasal bir bağın oluşumu rol oynadığı için bu durum alarma geçirilmemelidir. atomlar ve herhangi bir sistemde yaklaşık olarak aynıdır.
A:B kimyasal bağındaki atomlardan biri elektronları daha güçlü çekerse elektron çifti ona doğru hareket eder. Daha fazla elektronegatiflik farkı atomlar, elektron çifti ne kadar fazla kayarsa.
Etkileşen atomların elektronegatiflikleri eşit veya yaklaşık olarak eşitse: EO(A)≈EO(B) o zaman ortak elektron çifti atomlardan herhangi birine kaymaz: C: B. Bu bağlantıya denir kovalent polar olmayan.
Etkileşen atomların elektronegatiflikleri farklıysa, ancak çok fazla değilse (elektronegatiflikteki fark yaklaşık 0,4 ila 2 arasındadır: 0,4<ΔЭО<2 ), daha sonra elektron çifti atomlardan birine kaydırılır. Bu bağlantıya denir kovalent kutup .
Etkileşen atomların elektronegatiflikleri önemli ölçüde farklıysa (elektronegatiflikteki fark 2'den büyükse: ΔEO>2), daha sonra elektronlardan biri neredeyse tamamen başka bir atoma aktarılır ve oluşumla birlikte iyonlar. Bu bağlantıya denir iyonik.
Temel kimyasal bağ türleri – kovalent, iyonik Ve metal iletişim. Gelin onlara daha yakından bakalım.
Kovalent kimyasal bağ
Kovalent bağ – bu kimyasal bir bağdır nedeniyle oluşmuş ortak bir elektron çiftinin oluşumu A:B . Ayrıca iki atom örtüşmek atomik yörüngeler. Kovalent bir bağ, elektronegatiflikte küçük bir fark olan atomların etkileşimi ile oluşur (genellikle iki metal olmayan arasında) veya bir elementin atomları.
Kovalent bağların temel özellikleri
- odak,
- doygunluk,
- polarite,
- polarize edilebilirlik.
Bu bağlanma özellikleri maddelerin kimyasal ve fiziksel özelliklerini etkiler.
İletişim yönü Maddelerin kimyasal yapısını ve formunu karakterize eder. İki bağ arasındaki açılara bağ açıları denir. Örneğin, bir su molekülünde H-O-H bağ açısı 104,45 o'dur, dolayısıyla su molekülü polardır ve bir metan molekülünde H-C-H bağ açısı 108 o 28' olur.
Doygunluk atomların sınırlı sayıda kovalent kimyasal bağ oluşturma yeteneğidir. Bir atomun oluşturabileceği bağ sayısına denir.
Polarite Bağlanma, farklı elektronegatifliğe sahip iki atom arasındaki elektron yoğunluğunun eşit olmayan dağılımı nedeniyle oluşur. Kovalent bağlar polar ve polar olmayan olarak ikiye ayrılır.
Polarize edilebilirlik bağlantılar bağ elektronlarının harici bir elektrik alanının etkisi altında kayma yeteneği(özellikle başka bir parçacığın elektrik alanı). Polarize edilebilirlik elektron hareketliliğine bağlıdır. Elektron çekirdeğe ne kadar uzaksa o kadar hareketlidir ve buna bağlı olarak molekül daha polarize olur.
Kovalent polar olmayan kimyasal bağ
2 tip kovalent bağ vardır; KUTUP Ve POLAR OLMAYAN .
Örnek . Hidrojen molekülü H2'nin yapısını ele alalım. Dış enerji seviyesindeki her hidrojen atomu 1 eşleşmemiş elektron taşır. Bir atomu görüntülemek için Lewis yapısını kullanırız; bu, elektronların noktalarla gösterildiği bir atomun dış enerji seviyesinin yapısının bir diyagramıdır. Lewis nokta yapısı modelleri, ikinci periyodun unsurlarıyla çalışırken oldukça faydalıdır.
H. + . H = H:H
Böylece, bir hidrojen molekülünde ortak bir elektron çifti ve bir H-H kimyasal bağı bulunur. Bu elektron çifti hidrojen atomlarından herhangi birine kaymaz çünkü Hidrojen atomları aynı elektronegatifliğe sahiptir. Bu bağlantıya denir kovalent polar olmayan .
Kovalent polar olmayan (simetrik) bağ eşit elektronegatifliğe sahip (genellikle aynı ametal olmayanlar) atomların oluşturduğu ve dolayısıyla atom çekirdekleri arasında elektron yoğunluğunun düzgün bir dağılımına sahip olan kovalent bir bağdır.
Polar olmayan bağların dipol momenti 0'dır.
Örnekler: H 2 (H-H), O 2 (O=O), S 8.
Kovalent polar kimyasal bağ
Kovalent polar bağ arasında oluşan kovalent bir bağdır. farklı elektronegatifliğe sahip atomlar (genellikle, çeşitli metal olmayanlar) ve karakterize edilir yer değiştirme elektron çiftinin daha elektronegatif bir atomla paylaşılması (polarizasyon).
Elektron yoğunluğu daha elektronegatif olan atoma kaydırılır - bu nedenle üzerinde kısmi bir negatif yük (δ-) belirir ve daha az elektronegatif olan atomda kısmi bir pozitif yük (δ+, delta +) belirir.
Atomların elektronegatifliği arasındaki fark ne kadar büyük olursa, o kadar yüksek olur. polarite bağlantılar ve daha fazlası dipol momenti . Komşu moleküller ve zıt işaretli yükler arasında ek çekici kuvvetler etki eder ve bu da artar. kuvvet iletişim.
Bağ polaritesi bileşiklerin fiziksel ve kimyasal özelliklerini etkiler. Reaksiyon mekanizmaları ve hatta komşu bağların reaktivitesi bağın polaritesine bağlıdır. Bağlantının polaritesi çoğu zaman belirler molekül polaritesi ve dolayısıyla kaynama noktası ve erime noktası, polar çözücülerdeki çözünürlük gibi fiziksel özellikleri doğrudan etkiler.
Örnekler: HC1, C02, NH3.
Kovalent bağ oluşum mekanizmaları
Kovalent kimyasal bağlar 2 mekanizma ile oluşabilir:
1. Değişim mekanizması Kovalent bir kimyasal bağın oluşumu, her parçacığın ortak bir elektron çifti oluşturmak için eşlenmemiş bir elektron sağlamasıdır:
A . + . B= A:B
2. Kovalent bağ oluşumu, parçacıklardan birinin yalnız bir elektron çifti sağladığı ve diğer parçacığın bu elektron çifti için boş bir yörünge sağladığı bir mekanizmadır:
A: + B= A:B
Bu durumda atomlardan biri yalnız bir elektron çifti sağlar ( bağışçı) ve diğer atom bu çift için boş bir yörünge sağlar ( akseptör). Her iki bağın oluşması sonucunda elektronların enerjisi azalır, yani. bu atomlar için faydalıdır.
Verici-alıcı mekanizması tarafından oluşturulan kovalent bir bağ farklı değil değişim mekanizması tarafından oluşturulan diğer kovalent bağların özelliklerinde. Verici-alıcı mekanizması tarafından kovalent bir bağın oluşması, dış enerji seviyesinde çok sayıda elektrona sahip (elektron vericiler) veya tersine çok az sayıda elektrona sahip (elektron alıcıları) atomlar için tipiktir. Atomların değerlik yetenekleri ilgili bölümde daha ayrıntılı olarak tartışılmaktadır.
Bir donör-alıcı mekanizması tarafından kovalent bir bağ oluşturulur:
- bir molekülde karbon monoksit CO(Moleküldeki bağ üçlüdür, değişim mekanizmasıyla 2 bağ, biri donör-alıcı mekanizmasıyla oluşur): C≡O;
-V amonyum iyonu NH 4 +, iyonlarda organik aminlerörneğin metilamonyum iyonu CH3-NH2+'da;
-V karmaşık bileşikler merkezi atom ve ligand grupları arasında bir kimyasal bağ, örneğin alüminyum ve hidroksit iyonları arasındaki sodyum tetrahidroksoalüminat Na bağında;
-V nitrik asit ve tuzları- nitratlar: HNO 3, NaNO 3, diğer bazı nitrojen bileşiklerinde;
- bir molekülde ozon O3.
Kovalent bağların temel özellikleri
Kovalent bağlar tipik olarak ametal atomlar arasında oluşur. Kovalent bir bağın temel özellikleri şunlardır: uzunluk, enerji, çokluk ve yönlülük.
Kimyasal bağın çokluğu
Kimyasal bağın çokluğu - Bu Bir bileşikteki iki atom arasında paylaşılan elektron çifti sayısı. Bir bağın çokluğu, molekülü oluşturan atomların değerlerinden oldukça kolay bir şekilde belirlenebilir.
Örneğin , hidrojen molekülü H2'de bağ çokluğu 1'dir, çünkü Her hidrojenin dış enerji seviyesinde yalnızca 1 eşleşmemiş elektronu vardır, dolayısıyla bir ortak elektron çifti oluşur.
O2 oksijen molekülünde bağ çokluğu 2’dir çünkü Dış enerji seviyesindeki her atomun 2 eşleşmemiş elektronu vardır: O=O.
Azot molekülü N2'de bağ çokluğu 3'tür çünkü Her atom arasında dış enerji seviyesinde 3 eşleşmemiş elektron vardır ve atomlar 3 ortak elektron çifti N≡N oluşturur.
Kovalent bağ uzunluğu
Kimyasal bağ uzunluğu
bağı oluşturan atomların çekirdek merkezleri arasındaki mesafedir. Deneysel fiziksel yöntemlerle belirlenir. Bağ uzunluğu, AB molekülündeki bağ uzunluğunun A 2 ve B 2 moleküllerindeki bağ uzunluklarının toplamının yaklaşık yarısına eşit olduğu toplama kuralı kullanılarak yaklaşık olarak tahmin edilebilir: 
Kimyasal bir bağın uzunluğu kabaca tahmin edilebilir. atom yarıçapına göre bir bağ oluşturmak veya iletişim çokluğuna göre Eğer atomların yarıçapları çok farklı değilse.
Bir bağı oluşturan atomların yarıçapı arttıkça bağ uzunluğu da artar.
Örneğin
Atomlar arasındaki bağların sayısı arttıkça (atom yarıçapları farklılık göstermez veya çok az farklılık gösterir), bağ uzunluğu azalacaktır.
Örneğin . C–C, C=C, C≡C serisinde bağ uzunluğu azalır.
İletişim enerjisi
Kimyasal bir bağın kuvvetinin ölçüsü bağ enerjisidir. İletişim enerjisi Bir bağı kırmak ve bu bağı oluşturan atomları birbirinden sonsuz uzaklığa uzaklaştırmak için gereken enerjiyle belirlenir.
Kovalent bir bağ çok dayanıklı. Enerjisi birkaç on ila birkaç yüz kJ/mol arasında değişir. Bağ enerjisi ne kadar yüksek olursa, bağ kuvveti de o kadar büyük olur ve bunun tersi de geçerlidir.
Kimyasal bir bağın gücü bağ uzunluğuna, bağ polaritesine ve bağ çokluğuna bağlıdır. Kimyasal bağ ne kadar uzun olursa kırılması o kadar kolay olur ve bağ enerjisi ne kadar düşük olursa gücü de o kadar düşük olur. Kimyasal bağ ne kadar kısa olursa o kadar güçlü olur ve bağ enerjisi de o kadar büyük olur.
Örneğin HF, HCl, HBr bileşikleri serisinde soldan sağa, kimyasal bağın kuvveti azalır, Çünkü Bağlantı uzunluğu artar.
İyonik kimyasal bağ
İyonik bağ bazlı bir kimyasal bağdır İyonların elektrostatik çekimi.
iyonlar atomların elektronları kabul etmesi veya bağışlaması sürecinde oluşur. Örneğin, tüm metallerin atomları dış enerji seviyesindeki elektronları zayıf bir şekilde tutar. Bu nedenle metal atomları şu şekilde karakterize edilir: onarıcı özellikler- elektron bağışlama yeteneği.
Örnek. Sodyum atomu enerji seviyesi 3'te 1 elektron içerir. Kolayca vazgeçerek, sodyum atomu soy gaz neon Ne'nin elektron konfigürasyonuyla çok daha kararlı Na + iyonunu oluşturur. Sodyum iyonu 11 proton ve yalnızca 10 elektron içerdiğinden iyonun toplam yükü -10+11 = +1'dir:
+11Hayır) 2 ) 8 ) 1 - 1e = +11 Hayır +) 2 ) 8
Örnek. Dış enerji seviyesindeki bir klor atomu 7 elektron içerir. Kararlı bir inert argon atomu Ar konfigürasyonunu elde etmek için klorun 1 elektron kazanması gerekir. Bir elektron eklendikten sonra elektronlardan oluşan kararlı bir klor iyonu oluşur. İyonun toplam yükü -1'dir:
+17Cl) 2 ) 8 ) 7 + 1e = +17 Cl — ) 2 ) 8 ) 8
Not:
- İyonların özellikleri atomların özelliklerinden farklıdır!
- Kararlı iyonlar yalnızca atomlar, ama aynı zamanda atom grupları. Örneğin: amonyum iyonu NH4+, sülfat iyonu SO42-, vb. Bu tür iyonların oluşturduğu kimyasal bağlar da iyonik olarak kabul edilir;
- İyonik bağlar genellikle birbirleri arasında oluşur metaller Ve ametaller(metal olmayan gruplar);
Ortaya çıkan iyonlar elektriksel çekim nedeniyle çekilir: Na + Cl -, Na2 + SO42-.
Görsel olarak özetleyelim kovalent ve iyonik bağ tipleri arasındaki fark:
Metal kimyasal bağı
Metal bağlantı göreceli olarak oluşan bir bağlantıdır serbest elektronlar arasında metal iyonlar, bir kristal kafes oluşturuyor.
Metal atomları genellikle dış enerji seviyesinde bulunur. bir ila üç elektron. Metal atomlarının yarıçapları kural olarak büyüktür - bu nedenle metal atomları, metal olmayanlardan farklı olarak dış elektronlarını oldukça kolay bırakırlar, yani. güçlü indirgeyici maddelerdir
Moleküller arası etkileşimler
Ayrı ayrı, bir maddedeki bireysel moleküller arasında ortaya çıkan etkileşimleri dikkate almakta fayda var - moleküller arası etkileşimler . Moleküller arası etkileşimler, yeni kovalent bağların görünmediği nötr atomlar arasındaki bir etkileşim türüdür. Moleküller arasındaki etkileşim kuvvetleri 1869'da Van der Waals tarafından keşfedildi ve onun adını aldı. Van dar Waals kuvvetleri. Van der Waals kuvvetleri ikiye ayrılır oryantasyon, tümevarım Ve dağıtıcı . Moleküller arası etkileşimlerin enerjisi, kimyasal bağların enerjisinden çok daha azdır.
Oryantasyon çekim kuvvetleri polar moleküller arasında meydana gelir (dipol-dipol etkileşimi). Bu kuvvetler polar moleküller arasında meydana gelir. Endüktif etkileşimler polar bir molekül ile polar olmayan bir molekül arasındaki etkileşimdir. Polar olmayan bir molekül, polar olanın etkisi nedeniyle polarize olur ve bu da ek elektrostatik çekim oluşturur.
Moleküller arası etkileşimin özel bir türü hidrojen bağlarıdır. - bunlar, yüksek derecede polar kovalent bağlara sahip moleküller arasında ortaya çıkan moleküller arası (veya molekül içi) kimyasal bağlardır - H-F, H-O veya H-N. Bir molekülde bu tür bağlar varsa, o zaman moleküller arasında ek çekici kuvvetler .
Eğitim mekanizması Hidrojen bağı kısmen elektrostatik, kısmen de verici-alıcıdır. Bu durumda elektron çifti donörü, güçlü elektronegatif bir elementin (F, O, N) bir atomudur ve alıcı, bu atomlara bağlı hidrojen atomlarıdır. Hidrojen bağları şu şekilde karakterize edilir: odak uzayda ve doyma .
Hidrojen bağları noktalarla gösterilebilir: H ··· O. Hidrojene bağlı atomun elektronegatifliği ne kadar büyükse ve boyutu ne kadar küçükse, hidrojen bağı o kadar güçlü olur. Öncelikle bağlantılar için tipiktir hidrojen ile flor , en az onun kadar oksijen ve hidrojen , az hidrojen ile nitrojen .
Aşağıdaki maddeler arasında hidrojen bağları oluşur:
— hidrojen florür HF(gaz, sudaki hidrojen florür çözeltisi - hidroflorik asit), su H 2 O (buhar, buz, sıvı su):
— amonyak ve organik aminlerin çözeltisi- amonyak ve su molekülleri arasında;
— O-H veya N-H bağlarının olduğu organik bileşikler: alkoller, karboksilik asitler, aminler, amino asitler, fenoller, anilin ve türevleri, proteinler, karbonhidrat çözeltileri - monosakkaritler ve disakkaritler.
Hidrojen bağı maddelerin fiziksel ve kimyasal özelliklerini etkiler. Böylece moleküller arasındaki ilave çekim, maddelerin kaynamasını zorlaştırır. Hidrojen bağına sahip maddelerin kaynama noktasında anormal bir artış görülür.
Örneğin Kural olarak, molekül ağırlığının artmasıyla birlikte maddelerin kaynama noktasında bir artış gözlenir. Ancak bazı maddelerde H 2 O-H 2 S-H 2 Se-H 2 Te kaynama noktalarında doğrusal bir değişiklik gözlemlemiyoruz.
Yani, suyun kaynama noktası anormal derecede yüksek - düz çizginin bize gösterdiği gibi -61 o C'den az değil, ama +100 o C'den çok daha fazlası. Bu anormallik, su molekülleri arasındaki hidrojen bağlarının varlığıyla açıklanmaktadır. Bu nedenle normal şartlarda (0-20 o C) su sıvı faz durumuna göre.
Serbest flor diatomik moleküllerden oluşur. Kimyasal açıdan flor, tek değerlikli metal olmayan ve ayrıca tüm metal olmayanlar arasında en aktif olanı olarak nitelendirilebilir. Bunun nedeni, F2 molekülünün tek tek atomlara ayrışmasının kolaylığı da dahil olmak üzere çeşitli nedenlerden kaynaklanmaktadır - bunun için gereken enerji yalnızca 159 kJ/mol'dür (O2 için 493 kJ/mol'e ve C için 242 kJ/mol'e karşılık) 12). Flor atomları önemli elektron ilgisine ve nispeten küçük boyutlara sahiptir. Bu nedenle, diğer elementlerin atomlarıyla olan değerlik bağlarının, diğer metaloidlerin benzer bağlarından daha güçlü olduğu ortaya çıkar (örneğin, H-F bağ enerjisi, H-O bağı için - 564 kJ/mol'e karşılık 460 kJ/mol ve H-O bağı için 431 kJ/mol'dür). H-C1 bağı).
F-F bağı 1,42 A'lık bir nükleer mesafe ile karakterize edilir. Florinin termal ayrışması için aşağıdaki veriler hesaplamayla elde edildi:
Temel durumundaki flor atomu, dış elektron katmanı 2s 2 2p 5'in yapısına sahiptir ve tek değerlidir. Bir 2p elektronunun 3s seviyesine transferi ile ilişkili üç değerlikli durumun uyarılması, 1225 kJ/mol'lük bir maliyet gerektirir ve pratikte gerçekleştirilmez.
Nötr bir flor atomunun elektron ilgisi 339 kJ/mol olarak tahmin edilmektedir. İyon F - 1,33 A etkili yarıçap ve 485 kJ/mol hidrasyon enerjisi ile karakterize edilir. Florun kovalent yarıçapı genellikle 71 pm (yani F2 molekülündeki çekirdekler arası mesafenin yarısı) olarak alınır.
Kimyasal bağ, çekirdeğinin kuvvet alanında bulunan en az bir elektronun, kendisini aynı anda başka bir çekirdeğin veya birkaç çekirdeğin kuvvet alanında bulduğu elektronik bir olaydır.
Basit maddelerin çoğu ve tüm karmaşık maddeler (bileşikler), birbirleriyle belirli bir şekilde etkileşime giren atomlardan oluşur. Yani atomlar arasında kimyasal bir bağ kurulur. Kimyasal bir bağ oluştuğunda her zaman enerji açığa çıkar; yani ortaya çıkan parçacığın enerjisi, orijinal parçacıkların toplam enerjisinden daha az olmalıdır.
Bir elektronun bir atomdan diğerine geçişi, aralarında elektrostatik çekimin kurulduğu kararlı elektronik konfigürasyonlara sahip zıt yüklü iyonların oluşmasıyla sonuçlanır, iyonik bağlanmanın en basit modelidir:
X → X ++ e - ; Y + e - → Y - ; X+Y-
İyonların oluşumu ve aralarında elektrostatik çekimin ortaya çıkması hipotezi ilk kez Alman bilim adamı W. Kossel (1916) tarafından ifade edildi.
Diğer bir iletişim modeli, elektronların iki atom tarafından paylaşılmasıdır, bu da kararlı elektronik konfigürasyonların oluşmasına neden olur. Böyle bir bağa kovalent denir; teorisi 1916'da Amerikalı bilim adamı G. Lewis tarafından geliştirilmeye başlandı.
Her iki teorideki ortak nokta, soy gazın elektronik konfigürasyonuyla örtüşen kararlı bir elektronik konfigürasyona sahip parçacıkların oluşmasıydı.
Örneğin lityum florürün oluşumu sırasında bağ oluşumunun iyonik mekanizması gerçekleşir. Lityum atomu (3 Li 1s 2 2s 1) bir elektron kaybeder ve helyumun elektron konfigürasyonuna sahip bir katyona (3 Li + 1s 2) dönüşür. Flor (9 F 1s 2 2s 2 2p 5) bir elektronu kabul ederek neon elektron konfigürasyonuna sahip bir anyon (9 F - 1s 2 2s 2 2p 6) oluşturur. Lityum iyonu Li + ile flor iyonu F - arasında elektrostatik çekim meydana gelir, bunun sonucunda yeni bir bileşik oluşur - lityum florür.
Hidrojen florür oluştuğunda, hidrojen atomunun tek elektronu (1s) ve flor atomunun eşleşmemiş elektronu (2p), kendilerini her iki çekirdeğin (hidrojen atomu ve flor atomu) etki alanında bulur. Bu şekilde ortak bir elektron çifti ortaya çıkar, bu da elektron yoğunluğunun yeniden dağıtılması ve maksimum elektron yoğunluğunun ortaya çıkması anlamına gelir. Sonuç olarak, iki elektron artık hidrojen atomunun çekirdeğiyle (helyum atomunun elektronik konfigürasyonu) ilişkilidir ve dış enerji seviyesindeki sekiz elektron artık flor çekirdeğiyle (neon atomunun elektronik konfigürasyonu) ilişkilidir:
Elementlerin sembolleri arasında bir çizgi ile gösterilir: H-F.Bir çift elektronun oluşturduğu bağa tek bağ denir.
Lityum iyonu ile hidrojen atomu arasında iki elektronlu kabukların oluşması özel bir durumdur.Bir elektronu bir atomdan diğerine aktararak (iyonik bağ) veya elektronları paylaşarak (kovalent bağ) kararlı bir sekiz elektronlu kabuk oluşturma eğilimine oktet kuralı denir.
Ancak bu kurala uymayan bileşikler de vardır. Örneğin, berilyum florür BeF2'deki berilyum atomunun yalnızca dört elektronlu bir kabuğu vardır; altı elektron kabuğu bor atomunun karakteristiğidir (noktalar dış enerji seviyesinin elektronlarını gösterir):
Aynı zamanda, fosfor(V) klorür ve kükürt(VI) florür, iyot(VII) florür gibi bileşiklerde, merkezi atomların elektron kabukları sekizden fazla elektron içerir (fosfor - 10; kükürt - 12; iyot - 14):
Çoğu d-element bileşiği de oktet kuralına uymaz.
Yukarıda sunulan örneklerin tümünde, farklı elementlerin atomları arasında kimyasal bir bağ oluşur; buna heteroatomik denir. Ancak aynı atomlar arasında kovalent bağ da oluşabilir. Örneğin, bir hidrojen molekülü, her hidrojen atomundan 15 elektronun paylaşılmasıyla oluşturulur, bu da her atomun iki elektrondan oluşan kararlı bir elektronik konfigürasyonu kazanmasıyla sonuçlanır. Flor gibi diğer basit maddelerin molekülleri oluştuğunda bir oktet oluşur:
Kimyasal bağ oluşumu dört veya altı elektronun paylaşılmasıyla da gerçekleştirilebilir. İlk durumda, iki genelleştirilmiş elektron çifti olan bir çift bağ oluşur; ikincisinde ise üçlü bir bağ oluşur (üç genelleştirilmiş elektron çifti).
Örneğin, bir nitrojen molekülü N2 oluştuğunda, altı elektronun paylaşılmasıyla bir kimyasal bağ oluşur: her atomdan üç eşleşmemiş p elektronu. Sekiz elektronlu konfigürasyona ulaşmak için üç ortak elektron çifti oluşturulur:
Çift bağ iki çizgiyle, üçlü bağ ise üç çizgiyle gösterilir. Nitrojen molekülü N2 şu şekilde temsil edilebilir: N≡N.
Bir elementin atomlarından oluşan iki atomlu moleküllerde maksimum elektron yoğunluğu, çekirdekler arası çizginin ortasında bulunur. Atomlar arasında yük ayrımı meydana gelmediğinden bu tip kovalent bağa polar olmayan denir. Heteroatomik bir bağ her zaman bir dereceye kadar polardır, çünkü maksimum elektron yoğunluğu atomlardan birine doğru kaydırılır ve bu nedenle kısmi bir negatif yük (σ- ile gösterilir) kazanır. Maksimum elektron yoğunluğunun yer değiştirdiği atom, kısmi bir pozitif yük kazanır (σ+ olarak gösterilir). Kısmi negatif ve kısmi pozitif yük merkezlerinin uzayda çakışmadığı elektriksel olarak nötr parçacıklara dipol denir. Bağ polaritesi, yüklerin büyüklüğü ve aralarındaki mesafeyle doğru orantılı olan dipol momenti (μ) ile ölçülür.
Pirinç. Bir dipolün şematik gösterimi
Kullanılmış literatür listesi
- Popkov V. A., Puzakov S. A. Genel kimya: ders kitabı. - M .: GEOTAR-Media, 2010. - 976 s.: ISBN 978-5-9704-1570-2. [İle. 32-35]
1916'da, elektronik kavramları kullanan moleküllerin yapısına ilişkin ilk son derece basitleştirilmiş teoriler önerildi: Amerikalı fiziksel kimyager G. Lewis'in (1875-1946) teorisi ve Alman bilim adamı W. Kossel. Lewis'in teorisine göre, iki atomlu bir molekülde kimyasal bir bağın oluşumu aynı anda iki atomun değerlik elektronlarını içerir. Bu nedenle, örneğin bir hidrojen molekülünde değerlik çizgisi yerine kimyasal bağ oluşturan bir elektron çifti çizmeye başladılar:
Bir elektron çiftinin oluşturduğu kimyasal bağa kovalent bağ denir. Hidrojen florür molekülü aşağıdaki şekilde tasvir edilmiştir:
Basit maddelerin molekülleri (H2, F2, N2, O2) ile karmaşık maddelerin molekülleri (HF, NO, H2O, NH3) arasındaki fark, ilkinin dipol momentine sahip olmaması, diğerinin ise sahip olmasıdır. Dipol momenti m, q yükünün mutlak değeri ile iki zıt yük r arasındaki mesafenin çarpımı olarak tanımlanır:
İki atomlu bir molekülün dipol momenti m iki şekilde belirlenebilir. İlk olarak, molekül elektriksel olarak nötr olduğundan, Z" molekülünün toplam pozitif yükü bilinmektedir (atom çekirdeğinin yüklerinin toplamına eşittir: Z" = ZA + ZB). Nükleer mesafeyi bilerek, molekülün pozitif yükünün ağırlık merkezinin yeri belirlenebilir. Bir molekülün m değeri deneyden bulunur. Bu nedenle, r" - molekülün pozitif ve toplam negatif yükünün ağırlık merkezleri arasındaki mesafeyi bulabilirsiniz:
İkinci olarak, kimyasal bir bağ oluşturan elektron çifti atomlardan birine kaydırıldığında, bu atomda bir miktar negatif yük -q", ikinci atomda ise +q" yükünün ortaya çıktığını varsayabiliriz. Atomlar arasındaki mesafe:
HF molekülünün dipol momenti 6,4H 10-30 ClH m'ye eşittir, çekirdekler arası mesafe H-F 0,917H 10-10 m'dir. q" hesaplaması şunu verir: q" = 0,4 temel yük (yani elektron yükü). Flor atomunda aşırı negatif yük göründüğünde, bu, HF molekülünde kimyasal bir bağ oluşturan elektron çiftinin flor atomuna doğru kaydığı anlamına gelir. Bu kimyasal bağa polar kovalent bağ denir. A2 tipi moleküllerin dipol momenti yoktur. Bu moleküllerin oluşturduğu kimyasal bağlara denir. kovalent polar olmayan bağlar.
Kossel teorisi Aktif metallerin (alkali ve toprak alkali) ve aktif metal olmayanların (halojenler, oksijen, nitrojen) oluşturduğu molekülleri tanımlamak için önerildi. Metal atomlarının dış değerlik elektronları atomun çekirdeğinden en uzaktadır ve bu nedenle metal atomu tarafından nispeten zayıf bir şekilde tutulur. Periyodik Tablonun aynı satırında bulunan kimyasal elementlerin atomları için soldan sağa doğru hareket ederken çekirdeğin yükü her zaman artar ve aynı elektronik katmanda ek elektronlar bulunur. Bu, dış elektron kabuğunun sıkıştırılmasına ve elektronların atomda giderek daha sıkı tutulmasına neden olur. Bu nedenle, MeX molekülünde, metalin zayıf bir şekilde tutulan dış değerlik elektronunu, iyonizasyon potansiyeline eşit bir enerji harcamasıyla, elektron ilgisine eşit enerji salınımıyla ametal olmayan bir atomun değerlik elektron kabuğuna taşımak mümkün hale gelir. Sonuç olarak iki iyon oluşur: Me+ ve X-. Bu iyonların elektrostatik etkileşimi kimyasal bir bağdır. Bu tür bağlantıya denir iyonik.
MeX moleküllerinin dipol momentlerini çiftler halinde belirlersek, metal atomundan gelen yükün tamamen metal olmayan atoma aktarılmadığı ve bu tür moleküllerdeki kimyasal bağın kovalent, oldukça polar bir bağ olarak daha iyi tanımlandığı ortaya çıkar. . Pozitif metal katyonları Me+ ve ametal atomların negatif anyonları X- genellikle bu maddelerin kristallerinin kristal kafes bölgelerinde bulunur. Ancak bu durumda, her pozitif metal iyonu, öncelikle kendisine en yakın metal olmayan anyonlarla, ardından metal katyonlarla vb. Elektrostatik olarak etkileşime girer. Yani iyonik kristallerde kimyasal bağlar yerinden çıkar ve her iyon sonuçta dev bir molekül olan kristalin içerdiği tüm diğer iyonlarla etkileşime girer.
Atom çekirdeğinin yükleri, iyonlaşma potansiyelleri, elektron ilgisi gibi atomların açıkça tanımlanmış özelliklerinin yanı sıra, kimyada daha az tanımlanmış özellikler de kullanılmaktadır. Bunlardan biri elektronegatifliktir. Amerikalı kimyager L. Pauling tarafından bilime tanıtıldı. İlk olarak, ilk üç periyottaki elementlerin birinci iyonlaşma potansiyeli ve elektron ilgisine ilişkin verileri ele alalım.
İyonlaşma potansiyelleri ve elektron ilgilerindeki düzenlilikler, atomların değerlik elektron kabuklarının yapısıyla tam olarak açıklanmaktadır. Nitrojen aktif bir metal olmayan madde olmasına rağmen, izole edilmiş bir nitrojen atomunun elektron ilgisi alkali metal atomlarınınkinden çok daha düşüktür. Nitrojen, diğer kimyasal elementlerin atomlarıyla etkileşime girdiğinde, onun aktif bir metal olmadığını kanıtlayan moleküllerdir. L. Pauling'in, kimyasal elementlerin atomlarının oluşurken bir elektron çiftini kendilerine doğru yer değiştirmesi yeteneği olarak "elektronegatifliği" tanıtarak yapmaya çalıştığı şey buydu. kovalent polar bağlar. Kimyasal elementler için elektronegatiflik ölçeği L. Pauling tarafından önerildi. Geleneksel boyutsuz birimlerdeki en yüksek elektronegatifliği flor - 4,0, oksijen - 3,5, klor ve nitrojen - 3,0, brom - 2,8'e bağladı. Atomların elektronegatifliklerindeki değişimin doğası, Periyodik Tabloda ifade edilen yasalara tamamen karşılık gelir. Bu nedenle "kavramının uygulanması" elektronegatiflik“Metallerin ve metal olmayanların özelliklerinde halihazırda Periyodik Tabloya yansıyan değişiklikleri basitçe başka bir dile tercüme eder.
Katı haldeki birçok metal neredeyse mükemmel biçimde oluşmuş kristallerdir. Bir kristalin kafes bölgelerinde atomlar veya metallerin pozitif iyonları bulunur. Pozitif iyonların oluştuğu metal atomlarının elektron gazı formundaki elektronları, kristal kafesin düğümleri arasındaki boşlukta bulunur ve tüm atomlara ve iyonlara aittir. Metallerin karakteristik metalik parlaklığını, yüksek elektrik iletkenliğini ve termal iletkenliğini belirlerler. Tip Bir metal kristalinde paylaşılan elektronlar tarafından gerçekleştirilen kimyasal bağa denir.metal bağı.
1819'da Fransız bilim adamları P. Dulong ve A. Petit, kristal haldeki hemen hemen tüm metallerin molar ısı kapasitesinin 25 J/mol olduğunu deneysel olarak tespit ettiler. Artık bunun neden böyle olduğunu rahatlıkla açıklayabiliriz. Kristal kafesin düğümlerindeki metal atomları her zaman hareket halindedir - salınım hareketleri gerçekleştirirler. Bu karmaşık hareket, birbirine dik üç düzlemde üç basit salınım hareketine ayrıştırılabilir. Her salınım hareketinin kendi enerjisi ve artan sıcaklıkla birlikte kendi değişim yasası vardır - kendi ısı kapasitesi. Atomların herhangi bir titreşim hareketi için ısı kapasitesinin sınırlayıcı değeri, Evrensel Gaz Sabiti olan R'ye eşittir. Bir kristaldeki atomların üç bağımsız titreşim hareketi, 3R'ye eşit bir ısı kapasitesine karşılık gelecektir. Metaller ısıtıldığında çok düşük sıcaklıklardan başlayarak ısı kapasiteleri sıfırdan artar. Oda ve daha yüksek sıcaklıklarda çoğu metalin ısı kapasitesi maksimum değeri olan 3R'ye ulaşır.
Isıtıldığında metallerin kristal kafesi yok edilir ve erimiş bir duruma dönüşürler. Daha fazla ısıtıldığında metaller buharlaşır. Buharda birçok metal Me2 molekülü formunda bulunur. Bu moleküllerde metal atomları kovalent polar olmayan bağlar oluşturma yeteneğine sahiptir.
Flor, halojenler grubuna ait metal olmayan bir kimyasal elementtir (sembol F, atom numarası 9). En aktif ve elektronegatif maddedir. Normal sıcaklık ve basınçta, flor molekülü F2 formülüne göre soluk sarı renktedir. Diğer halojenürler gibi moleküler flor da çok tehlikelidir ve ciltle teması halinde ciddi kimyasal yanıklara neden olur.
Kullanım
Flor ve bileşikleri, farmasötiklerin, zirai kimyasalların, yakıtların, yağlayıcıların ve tekstil ürünlerinin üretimi de dahil olmak üzere yaygın olarak kullanılmaktadır. cam aşındırma için kullanılır ve flor plazması yarı iletken ve diğer malzemelerin üretiminde kullanılır. Diş macunu ve içme suyundaki düşük F iyonu konsantrasyonları diş çürüklerini önlemeye yardımcı olabilirken, bazı böcek ilaçlarında daha yüksek konsantrasyonlar bulunur. Birçok genel anestezik hidroflorokarbon türevleridir. 18F izotopu, pozitron emisyon tomografisi kullanan tıbbi görüntüleme için bir pozitron kaynağıdır ve uranyum hekzaflorür, uranyum izotoplarını ayırmak ve bunları nükleer santraller için üretmek için kullanılır.
Keşif tarihi
Flor bileşikleri içeren mineraller, bu kimyasal elementin izolasyonundan yıllar önce biliniyordu. Örneğin, kalsiyum florürden oluşan mineral fluorspat (veya florit) 1530'da George Agricola tarafından tanımlandı. Bir metalin veya cevherin erime noktasını düşürmeye ve istenen metali saflaştırmaya yardımcı olan bir madde olan flux olarak kullanılabileceğini fark etti. Bu nedenle flor, Latince adını fluere (“akmak”) kelimesinden almıştır.
1670 yılında cam üfleyici Heinrich Schwanhard, camın asitle işlenmiş kalsiyum florür (fluorspar) ile kazındığını keşfetti. Karl Scheele ve aralarında Humphry Davy, Joseph-Louis Gay-Lussac, Antoine Lavoisier, Louis Thénard'ın da bulunduğu daha sonraki birçok araştırmacı, CaF'nin konsantre sülfürik asitle işlenmesiyle kolayca hazırlanan hidroflorik asit (HF) ile deneyler yaptı.
Sonunda HF'nin daha önce bilinmeyen bir element içerdiği ortaya çıktı. Ancak bu madde aşırı reaktivitesinden dolayı uzun yıllar izole edilememiştir. Bileşiklerden ayrılması zor olmasının yanı sıra diğer bileşenleriyle de hemen reaksiyona girer. Elementel florun hidroflorik asitten izole edilmesi son derece tehlikelidir ve ilk girişimler birçok bilim adamını kör etti ve öldürdü. Bu insanlar "florür şehitleri" olarak tanındı.
Keşif ve üretim
Sonunda, 1886'da Fransız kimyager Henri Moissan, erimiş potasyum florürler ve hidroflorik asit karışımının elektrolizi yoluyla florini izole etmeyi başardı. Bunun için 1906 Nobel Kimya Ödülü'ne layık görüldü. Elektrolitik yaklaşımı bugün bu kimyasal elementin endüstriyel üretimi için kullanılmaya devam ediyor.
İlk büyük ölçekli flor üretimi II. Dünya Savaşı sırasında başladı. Manhattan Projesi kapsamında atom bombasının yaratılmasının aşamalarından biri için gerekliydi. Flor, uranyum hekzaflorürün (UF 6) üretilmesi için kullanıldı; bu da, 235 U ve 238 U olmak üzere iki izotopun ayrılmasında kullanıldı. Bugün, nükleer enerji için zenginleştirilmiş uranyum üretmek için UF 6 gazına ihtiyaç duyulmaktadır.
Florun en önemli özellikleri
Periyodik tabloda element, halojen element olarak adlandırılan 17. grubun (eski adıyla 7A grubu) tepesinde yer alır. Diğer halojenler arasında klor, brom, iyot ve astatin bulunur. Ayrıca F oksijen ve neon arasındaki ikinci periyottadır.
Saf flor, litre hacim başına 20 nl konsantrasyonda bulunan, karakteristik keskin bir kokuya sahip aşındırıcı bir gazdır (kimyasal formül F2). Tüm elementlerin en reaktif ve elektronegatifi olduğundan çoğuyla kolayca bileşikler oluşturur. Flor, elementel formda bulunamayacak kadar reaktiftir ve silikon da dahil olmak üzere çoğu malzemeye öyle bir afiniteye sahiptir ki, cam kaplarda hazırlanamaz veya saklanamaz. Nemli havada suyla reaksiyona girerek aynı derecede tehlikeli hidroflorik asit oluşturur.
Hidrojenle etkileşime giren flor, düşük sıcaklıklarda ve karanlıkta bile patlar. Su ile şiddetli reaksiyona girerek hidroflorik asit ve oksijen gazı oluşturur. İnce metaller ve cam da dahil olmak üzere çeşitli malzemeler, flor gazı akışında parlak bir alevle yanar. Ayrıca bu kimyasal element, asal gazlar kripton, ksenon ve radon ile bileşikler oluşturur. Ancak nitrojen ve oksijenle doğrudan reaksiyona girmez.
Florun aşırı aktivitesine rağmen, artık güvenli bir şekilde işlenmesi ve taşınması için yöntemler mevcuttur. Element, çelik veya monelden (nikel açısından zengin bir alaşım) yapılmış kaplarda saklanabilir, çünkü bu malzemelerin yüzeyinde daha fazla reaksiyonu önleyen florürler oluşur.
Florürler, florürün bazı pozitif yüklü elementlerle kombinasyon halinde negatif yüklü bir iyon (F -) halinde mevcut olduğu maddelerdir. Metalli flor bileşikleri en kararlı tuzlar arasındadır. Suda çözündüklerinde iyonlara ayrılırlar. Diğer flor formları komplekslerdir, örneğin - ve H2F +.
İzotoplar
Bu halojenin 14 F ile 31 F arasında değişen pek çok izotopu vardır. Ancak florin izotop bileşimi bunlardan yalnızca birini içerir; 10 nötron içeren 19 F, çünkü stabil olan tek izotoptur. Radyoaktif izotop 18 F, değerli bir pozitron kaynağıdır.
Biyolojik etkiler
Vücuttaki florür esas olarak kemiklerde ve dişlerde iyon halinde bulunur. ABD Ulusal Bilimler Akademisi Ulusal Araştırma Konseyi'ne göre, içme suyunun milyonda birden daha az bir konsantrasyonda florlanması diş çürüğü vakalarını önemli ölçüde azaltıyor. Öte yandan aşırı florür birikimi benekli dişler olarak kendini gösteren florozise yol açabilir. Bu etki genellikle içme suyundaki bu kimyasal elementin içeriğinin 10 ppm konsantrasyonunu aştığı bölgelerde görülür.
Elementel flor ve florür tuzları zehirlidir ve büyük bir dikkatle kullanılmalıdır. Cilt veya gözlerle temasından dikkatle kaçınılmalıdır. Deride hızlı bir şekilde dokuya nüfuz eden bir reaksiyon oluşturur ve kemiklerdeki kalsiyum ile reaksiyona girerek kemiklere kalıcı hasar verir.
Ortamdaki flor
Florit mineralinin yıllık dünya üretimi yaklaşık 4 milyon ton olup, keşfedilen yatakların toplam kapasitesi 120 milyon tondur. Bu mineralin ana madencilik alanları Meksika, Çin ve Batı Avrupa'dır.
Flor, kayalarda, kömürde ve kilde bulunabileceği yer kabuğunda doğal olarak oluşur. Florürler rüzgarın toprakları aşındırması yoluyla havaya karışır. Flor, yerkabuğunda en çok bulunan 13. kimyasal elementtir; içeriği 950 ppm'dir. Topraklarda ortalama konsantrasyonu yaklaşık 330 ppm'dir. Hidrojen florür, endüstrideki yanma süreçlerinin bir sonucu olarak havaya salınabilmektedir. Havada bulunan florürler sonunda yere veya suya düşer. Florür çok küçük parçacıklarla bağlandığında havada uzun süre kalabilmektedir.
Atmosferde bu kimyasal elementin 0,6 ppb'si tuz sisi ve organik klor bileşikleri halinde bulunur. Kentsel ortamlarda konsantrasyonlar milyarda 50 parçaya ulaşır.
Bağlantılar
Flor, çok çeşitli organik ve inorganik bileşikler oluşturan kimyasal bir elementtir. Kimyacılar hidrojen atomlarını onunla değiştirebilir, böylece birçok yeni madde yaratabilirler. Yüksek derecede reaktif halojen, soy gazlarla bileşikler oluşturur. 1962'de Neil Bartlett, ksenon heksafloroplatinatı (XePtF6) sentezledi. Kripton ve radonun florürleri de elde edilmiştir. Başka bir bileşik ise yalnızca aşırı düşük sıcaklıklarda stabil olan argon florohidrittir.
Endüstriyel Uygulama
Atomik ve moleküler hallerinde flor, yarı iletkenlerin, düz panel ekranların ve mikroelektromekanik sistemlerin üretiminde plazma aşındırma için kullanılır. Hidroflorik asit, lambalarda ve diğer ürünlerde camın aşındırılmasında kullanılır.
Flor, bazı bileşikleriyle birlikte farmasötiklerin, zirai kimyasalların, yakıtların, yağlayıcıların ve tekstil ürünlerinin üretiminde önemli bir bileşendir. Kimyasal element, iklimlendirme ve soğutma sistemlerinde yaygın olarak kullanılan halojenli alkanların (halonlar) üretimi için gereklidir. Kloroflorokarbonların bu kullanımı daha sonra yasaklandı çünkü bunlar üst atmosferdeki ozon tabakasının tahrip olmasına katkıda bulunuyordu.
Sülfür heksaflorür, sera gazı olarak sınıflandırılan son derece inert, toksik olmayan bir gazdır. Flor olmadan Teflon gibi düşük sürtünmeli plastikler üretilemez. Birçok anestezik (örneğin sevofluran, desfluran ve izofluran) hidroflorokarbon türevleridir. Alüminyumun elektrolizinde sodyum heksafloroalüminat (kriyolit) kullanılır.
Diş çürümelerini önlemek için diş macunlarında NaF dahil florür bileşikleri kullanılır. Bu maddeler, suyu florlamak için belediye su kaynaklarına eklenir, ancak uygulamanın insan sağlığı üzerindeki etkileri nedeniyle tartışmalı olduğu düşünülmektedir. Daha yüksek konsantrasyonlarda NaF, özellikle hamamböceklerini kontrol etmek için böcek ilacı olarak kullanılır.
Geçmişte cevherleri azaltmak ve akışkanlığını arttırmak için florürler kullanılıyordu. Flor, izotoplarını ayırmak için kullanılan uranyum heksaflorürün üretiminde önemli bir bileşendir. 110 dakikalık radyoaktif bir izotop olan 18 F, pozitron yayar ve tıbbi pozitron emisyon tomografisinde sıklıkla kullanılır.
Florun fiziksel özellikleri
Kimyasal elementin temel özellikleri aşağıdaki gibidir:
- Atom kütlesi 18,9984032 g/mol.
- Elektron konfigürasyonu 1s 2 2s 2 2p 5'tir.
- Oksidasyon durumu -1.
- Yoğunluk 1,7 g/l.
- Erime noktası 53.53 K.
- Kaynama noktası 85.03 K.
- Isı kapasitesi 31,34 J/(K mol).
İki veya daha fazla atomun oluşturduğu kimyasal parçacıklara denir. moleküller(gerçek veya koşullu formül birimleriçok atomlu maddeler). Moleküllerdeki atomlar kimyasal olarak bağlanır.
Kimyasal bağlanma, parçacıkları bir arada tutan elektriksel çekim kuvvetlerini ifade eder. Her kimyasal bağ yapısal formülleröyle gibi değerlik çizgisiÖrneğin:
H–H (iki hidrojen atomu arasındaki bağ);
H3N – H + (amonyak molekülünün nitrojen atomu ile hidrojen katyonu arasındaki bağ);
(K +) – (I -) (potasyum katyonu ile iyodür iyonu arasındaki bağ).
Kimyasal bir bağ, karmaşık parçacıkların (moleküller, karmaşık iyonlar) elektronik formüllerinde, kendi yalnız elektron atom çiftlerinin aksine, genellikle bir değerlik özelliği ile değiştirilen bir çift elektron () tarafından oluşturulur, örneğin:
Kimyasal bağ denir kovalent, bir çift elektronun her iki atomla paylaşılmasıyla oluşuyorsa.
F2 molekülünde her iki flor atomu da aynı elektronegatifliğe sahiptir, bu nedenle bir elektron çiftine sahip olmak onlar için aynıdır. Böyle bir kimyasal bağa polar olmayan denir, çünkü her bir flor atomu elektron yoğunluğu aynısı elektronik formül moleküller şartlı olarak aralarında eşit olarak bölünebilir:
Hidrojen klorür molekülü HCl'de kimyasal bağ zaten vardır. kutupsal,çünkü klor atomundaki (elektronegatifliği daha yüksek bir element) elektron yoğunluğu, hidrojen atomundakinden önemli ölçüde daha yüksektir:
Örneğin H–H gibi bir kovalent bağ, iki nötr atomun elektronlarının paylaşılmasıyla oluşturulabilir:
H · + · H > H – H
Bu bağ oluşumu mekanizmasına denir değişme veya eş değer.
Başka bir mekanizmaya göre, aynı kovalent H – H bağı, hidrit iyonu H'nin elektron çifti, hidrojen katyonu H + tarafından paylaşıldığında meydana gelir:
H + + (:H) - > H – H
Bu durumda H+ katyonuna denir akseptör bir anyon H – bağışçı elektron çifti. Kovalent bağ oluşumunun mekanizması bağışçı-alıcı, veya Koordinasyon.
Tekli bağlara (H – H, F – F, H – CI, H – N) denir a-bağlar, moleküllerin geometrik şeklini belirlerler.
Çift ve üçlü bağlar () bir?-bileşeni ve bir veya iki?-bileşeni içerir; Ana bileşen olan ve koşullu olarak ilk oluşturulan ? bileşeni her zaman ? bileşenlerinden daha güçlüdür.
Kimyasal bir bağın fiziksel (aslında ölçülebilir) özellikleri enerjisi, uzunluğu ve polaritesidir.
Kimyasal bağ enerjisi (e sv), belirli bir bağın oluşumu sırasında açığa çıkan ve onu kırmak için harcanan ısıdır. Aynı atomlar için her zaman tek bir bağ vardır daha zayıf birden fazla (çift, üçlü).
Kimyasal bağ uzunluğu (benсв) – nükleerler arası mesafe. Aynı atomlar için her zaman tek bir bağ vardır uzun, bir çoğuldan daha fazla.
Polarite iletişim ölçülür elektrik dipol momenti p– gerçek elektrik yükünün (belirli bir bağın atomları üzerindeki) dipol uzunluğuna (yani bağın uzunluğuna) göre çarpımı. Dipol momenti ne kadar büyük olursa bağın polaritesi de o kadar yüksek olur. Kovalent bir bağdaki atomlardaki gerçek elektrik yüklerinin değeri her zaman elementlerin oksidasyon durumlarından daha düşüktür, ancak işaret olarak çakışırlar; örneğin H + I -Cl -I bağı için gerçek yükler H +0 " 17 -Cl -0 " 17'dir (çift kutuplu parçacık veya dipol).
Moleküler polarite bileşimlerine ve geometrik şekillerine göre belirlenir.
Polar olmayan (p = O) olacak:
a) moleküller basit maddeler yalnızca polar olmayan kovalent bağlar içerdiklerinden;
B) çok atomlu moleküller karmaşık Maddelerin geometrik şekilleri varsa simetrik.
Örneğin, CO 2, BF 3 ve CH 4 molekülleri aşağıdaki eşit (uzunluk) bağ vektör yönlerine sahiptir:
Bağ vektörleri eklenirken toplamları her zaman sıfıra gider ve moleküller, polar bağlar içermelerine rağmen bir bütün olarak polar değildir.
Kutupsal (p> O) şöyle olacaktır:
A) iki atomlu moleküller karmaşık maddeler yalnızca polar bağlar içerdiklerinden;
B) çok atomlu moleküller karmaşık maddeler eğer yapıları asimetrik olarak, yani geometrik şekilleri eksik veya bozuktur, bu da örneğin NH3, H20, HNO3 ve HCN moleküllerinde toplam elektrik dipolünün ortaya çıkmasına neden olur.
NH4+, SO42- ve NO3- gibi karmaşık iyonlar prensipte dipol olamaz; yalnızca bir (pozitif veya negatif) yük taşırlar.
İyonik bağ katyonların ve anyonların elektrostatik çekimi sırasında, örneğin K + ve I - arasında bir çift elektronun neredeyse hiç paylaşılmadığı sırada meydana gelir. Potasyum atomunda elektron yoğunluğu eksiktir, iyot atomunda ise fazlalık vardır. Bu bağlantı dikkate alınır aşırı Elektron çifti pratik olarak anyonun elinde olduğundan kovalent bağ durumudur. Bu bağlantı en çok tipik metaller ve metal olmayan bileşikler (CsF, NaBr, CaO, K 2 S, Li 3 N) ve tuz sınıfındaki maddeler (NaNO 3, K 2 SO 4, CaCO 3) için tipiktir. Oda koşullarındaki tüm bu bileşikler, toplu olarak kristal maddelerdir. iyonik kristaller(katyonlardan ve anyonlardan oluşan kristaller).
Başka bir bağlantı türü bilinmektedir; metal bağı, değerlik elektronları metal atomları tarafından o kadar gevşek tutulur ki gerçekte belirli atomlara ait değildirler.
Açıkça kendilerine ait olan dış elektronlar olmadan bırakılan metal atomları, sanki pozitif iyonlar haline gelir. Onlar oluştururlar metal kristal kafes. Sosyalleşmiş değerlik elektronları kümesi ( elektron gazı) pozitif metal iyonlarını bir arada ve belirli kafes bölgelerinde tutar.
İyonik ve metalik kristallerin yanı sıra ayrıca atomik Ve moleküler Kafes bölgelerinde sırasıyla atom veya molekül bulunan kristalli maddeler. Örnekler: elmas ve grafit atomik kafesli kristallerdir, iyot I2 ve karbondioksit CO2 (kuru buz) moleküler kafesli kristallerdir.
Kimyasal bağlar yalnızca madde moleküllerinin içinde mevcut değildir, aynı zamanda moleküller arasında da oluşabilir, örneğin sıvı HF, su H20 ve H2O + NH3 karışımı için:
Hidrojen bağı en elektronegatif elementlerin (F, O, N) atomlarını içeren polar moleküllerin elektrostatik çekim kuvvetleri nedeniyle oluşur. Örneğin, hidrojen bağları HF, H2O ve NH3'te mevcuttur, ancak bunlar HCl'de değildir, H 2 S ve PH 3.
Hidrojen bağları kararsızdır ve örneğin buz eridiğinde veya su kaynadığında oldukça kolay kırılır. Ancak bu bağların kırılması için bir miktar ek enerji harcanır ve dolayısıyla hidrojen bağına sahip maddelerin erime sıcaklıkları (Tablo 5) ve kaynama noktaları
(örneğin, HF ve H2O) benzer maddelere göre önemli ölçüde daha yüksektir, ancak hidrojen bağları yoktur (örneğin, sırasıyla HCl ve H2S).
Birçok organik bileşik aynı zamanda hidrojen bağları da oluşturur; Hidrojen bağı biyolojik süreçlerde önemli bir rol oynar.
Bölüm A görevlerine örnekler1. Yalnızca kovalent bağ içeren maddeler
1) SiH4, Cl20, CaBr2
2) NF3, NH4Cl, P205
3) CH4, HNO3, Na(CH30)
4) CCl 2 O, I 2, N 2 O
2–4. Kovalent bağ
2. tek
3. çift
4. üçlü
maddede mevcut
5. Moleküllerde çoklu bağlar bulunur
6. Radikal adı verilen parçacıklar
7. Bağlardan biri, bir dizi iyondaki verici-alıcı mekanizması tarafından oluşturulur.
1) S04 2-, NH4 +
2) H3O+, NH4+
3) PO 4 3-, NO 3 -
4) PH 4 +, SO 3 2-
8. En dayanıklı Ve kısa bağ - bir molekülde
9. Yalnızca iyonik bağ içeren maddeler - sette
2) NH4Cl, SiCl4
10–13. Maddenin kristal kafesi
13. Ba(OH)2
1) metal