Коваленттик байланыштарды талкуулоо боюнча мисал суроолор
Pendahuluan
Коваленттик байланыш – бул эки атомдун бир жуп же андан көп электрондорду бөлүшүп, туруктуу электрондук конфигурацияга жетишүүсүн камсыз кылган химиялык байланыштын бир түрү, мисалы, асыл газдардагыдай. Бул байланыш, адатта, салыштырмалуу жогорку электр терстигине ээ болгон жана олуттуу айырмаланбаган металл эмес атомдордун ортосунда пайда болот. Коваленттик байланыштын пайда болушу органикалык жана органикалык эмес химияда маанилүү ролду ойнойт жана биз күн сайын кездешүүчү көптөгөн кошулмалардын негизи болуп саналат. Бул макалада биз коваленттик байланыштарга байланыштуу бир нече мисалдарды талкуулайбыз жана аларды жакшыраак түшүнүүгө жардам берүүчү чечимдерди сунуштайбыз.
Үлгү суроолор жана талкуу
1-суроо
H2O (суу) молекуласында пайда болгон коваленттик байланыштардын түрүн жана санын аныктагыла.
Талкуу:
Суу молекуласы бир кычкылтек атомунан (O) жана эки суутек атомунан (H) турат.
1. Электрондук конфигурация:
– Кычкылтек: 1s² 2s² 2p⁴ (жалпысынан 8 электрон)
– Суутек: 1s¹ (жалпысынан 1 электрон)
Кычкылтек октет конфигурациясына жетүү үчүн дагы эки электронго муктаж (эң сырткы катмарында 8 электрон), ал эми ар бир суутек атомуна дуплет конфигурациясына жетүү үчүн бир электронго муктаж (К катмарында 2 электрон).
2. Коваленттик байланыштардын пайда болушу:
– Ар бир суутек атому бир кычкылтек атому менен бир электронду бөлүшөт.
– Кычкылтек эки суутек атому менен эки электронду бөлүшөт, ар бир атом үчүн бирден.
Ошентип, H2O молекуласында эки коваленттик байланыш пайда болот, бири тиешелүүлүгүнө жараша кычкылтек атому менен суутек атомунун ортосунда.
2-суроо
Метан молекуласынын (CH₄) Льюис түзүлүшүн жазыңыз.
Талкуу:
Метан бир көмүртек атомунан (C) жана төрт суутек атомунан (H) турат.
1. Электрондук конфигурация:
– Көмүртек: 1с² 2с² 2п² (жалпысынан 6 электрон)
– Суутек: 1s¹ (жалпысынан 1 электрон)
Көмүртектин төрт валенттик электрону бар (2s² 2p²) жана бир октетке жетүү үчүн дагы төрт электрон керек.
2. Коваленттик байланыштардын пайда болушу:
– Ар бир суутек атому көмүртек атому менен бир электронду бөлүшөт.
– Көмүртек төрт суутек атому менен төрт электронду бөлүшөт, ар бир атом үчүн бирден.
Метандын Льюис түзүлүшү төмөнкүдөй:
""
H
|
H – C – H
|
H
""
Көмүртек борбордо жайгашкан, анын төрт суутек атому менен төрт бир коваленттик байланышы бар.
3-суроо
Көмүр кычкыл газынын (CO₂) Льюис түзүлүшүн жана молекулярдык формасын аныктагыла.
Талкуу:
Көмүр кычкыл газы бир көмүртек атомунан (C) жана эки кычкылтек атомунан (O) турат.
1. Электрондук конфигурация:
– Көмүртек: 1с² 2с² 2п² (жалпысынан 6 электрон)
– Кычкылтек: 1s² 2s² 2p⁴ (жалпысынан 8 электрон)
Көмүртектин төрт валенттик электрону бар, ал эми ар бир кычкылтек атомунда алты электрон бар. Көмүртектин бир октет үчүн дагы төрт электрону керек, ал эми ар бир кычкылтек атомунда эки электрон бар.
2. Коваленттик байланыштардын пайда болушу:
– Көмүртектин ар бир кычкылтек атому менен эки электрон бөлүшөт.
– Көмүртек менен кычкылтектин ортосунда эки кош коваленттик байланыш пайда болот.
CO₂ үчүн Льюистин түзүлүшү төмөнкүдөй:
""
O = C = O
""
Молекуланын формасы сызыктуу, байланыш бурчу 180°.
4-суроо
Валенттик электрондордун жалпы санын эсептеп, аммиак молекуласы (NH₃) үчүн Льюис структурасын чийгиле.
Талкуу:
Аммиак бир азот атомунан (N) жана үч суутек атомунан (H) турат.
1. Электрондук конфигурация:
– Азот: 1с² 2с² 2п³ (жалпысынан 7 электрон)
– Суутек: 1s¹ (жалпысынан 1 электрон)
Азоттун беш валенттик электрону бар, бир октет үчүн дагы үч электрон керек.
2. Валенттик электрондордун жалпы саны:
– Азот: 5 валенттүү электрон.
– Суутек (3 атом): 3 электрон (ар бир атомго 1 электрон).
Жалпы валенттүүлүк электрондору = 5 + 3 = 8 валенттүүлүк электрондору.
3. Коваленттик байланыштардын пайда болушу:
– Азот ар бир суутек атому менен бирден электронду бөлүшөт.
NH₃ үчүн Льюис түзүлүшү:
""
H
|
H – N – H
|
""
Ал эми азотто бир жуп эркин электрон (жалгыз жуп) бар.
5-суроо
Нитрат ионунун (NO₃⁻) Льюис түзүлүшүн чийип, түшүндүрүп бериңиз.
Талкуу:
Нитрат иону – бир азоттон (N) жана үч кычкылтектен (O) турган жана терс заряддуу полиатомдук кошулма.
1. Электрондук конфигурация:
– Азот: 1с² 2с² 2п³ (жалпысынан 7 электрон)
– Кычкылтек: 1s² 2s² 2p⁴ (жалпысынан 8 электрон)
Азоттун беш валенттик электрону бар, ал эми ар бир кычкылтектин алты валенттик электрону бар.
2. Валенттик электрондордун жалпы саны:
– Азот: 5 электрон.
– Кычкылтек (3 атом): 18 электрон (ар бир атомдо 6 электрон).
– Терс иондордон улам кошумча: 1 электрон.
Жалпы валенттүүлүк электрондору = 5 + 18 + 1 = 24 валенттүүлүк электрондору.
3. Коваленттик байланыштардын пайда болушу жана Льюис структураларын даярдоо:
– Азот кычкылтек атомдорунун бири менен кош байланыш, ал эми калган эки кычкылтек атому менен бир байланыш түзөт.
– Бир байланышы бар эки кычкылтек атомунун ортосундагы терс заряддын бирдей бөлүштүрүлүшү резонансты камтыйт.
NO₃⁻ үчүн Льюис түзүлүшү:
""
O
/
КҮЙҮК=О
""
Бирок электрондун делокализациясын сүрөттөө үчүн резонанстык белгини кошуу керек.
Корутунду
Коваленттик байланыш химиядагы фундаменталдык түшүнүк болуп саналат, анда атомдор туруктуулукка жетүү үчүн электрондорду бөлүшүшөт. Льюис структураларын кантип тартууну, валенттик электрондорду кантип саноону жана молекулярдык формаларды аныктоону түшүнүү химиялык процесстерди тереңирээк түшүнүү үчүн маанилүү көндүмдөр болуп саналат. Жогорудагы мисалдар аркылуу окурмандар коваленттик байланыштардын пайда болушун жана мүнөздөмөлөрүн жакшыраак түшүнүшөт деп үмүттөнөбүз.
