Хімія. 8 клас. Буринська

Розділ 3. Хімічний зв'язок і будова речовини

§ 15. Природа хімічного зв’язку. Електронегативність

Опрацювавши зміст параграфа, ви будете:

• розуміти природу хімічного зв’язку; поняття електронегативності;
• знати суть поняття електронегативності;
• уміти використовувати поняття електронегативності.

Ви вже знаєте, що речовини не є суцільними, а складаються з різних частинок - атомів, молекул, йонів. Яким чином частинки з’єднуються одна з одною? Які сили утримують їх у молекулах чи кристалах? Аби відповісти на ці запитання, потрібно ознайомитись із хімічним зв’язком.

Суть хімічного зв’язку. Атоми різних елементів, що входять до складу простих чи складних речовин, утримуються разом завдяки наявності хімічного зв’язку. В його утворенні беруть участь кулонівські сили, носіями яких є електрони і ядра атомів.

Хімічний зв'язок виникає внаслідок електростатичної взаємодії позитивно заряджених ядер і негативно заряджених електронів.

Уявіть собі, що два атоми Гідрогену перебувають на дуже великій відстані один від одного. Вони не взаємодіють між собою. У разі їх зближення починають діяти сили притягання між ядром одного атома і електронами іншого, а також сили відштовхування між ядрами й електронами обох атомів. На деякій відстані сили притягання переважають сили відштовхування. При дальшому зближенні атомів, навпаки, сили відштовхування починають переважати сили притягання. Тому потенціальна енергія системи в разі зближення атомів Гідрогену спочатку знижується, а потім підвищується. Якщо ж сипи притягання дорівнюють силам відштовхування, то енергія системи в цьому випадку найменша. Такий стан системи найстійкіший, він відповідає утворенню молекули Н₂. Отже,

хімічний зв’язок — це взаємодія атомів або будь-яких інших частинок у речовині, яка зумовлює їх сполучення в молекули чи кристали.

Така взаємодія спричиняє зменшення енергії утвореної молекули чи кристала порівняно з енергією поодиноких атомів, що взаємодіють.

Електронегативність. Відносна легкість відривання електронів є головною особливістю елементів з металічними властивостями. Атоми металів порівняно легко віддають валентні електрони і не можуть приєднувати їх для добудови свого зовнішнього енергетичного рівня до його завершення. В цьому разі говорять, що для атомів металів електронегативність не характерна.

Електронегативністю елемента називають властивість його атомів відтягувати на себе електронну густину (порівняно з іншими елементами сполуки).

Чим вища електронегативність елемента, тим яскравіше виявлені у нього неметалічні властивості. За зниженням електронегативності елементи розміщуються у такий ряд:

F > О >N > Cl > Br > S > Р > С >Н > Si > Al > Mg > Са > Na > К > Cs.

Отже, найбільша здатність до притягання електронів у Флору, а найменша - у Цезію.

Уперше шкалу електронегативностей елементів розробив американський хімік Лайнус Полінг (1932). Він виявив загальну тенденцію зміни електронегативностей елементів у періодичній системі:

у періодах електронегативність елементів зростає зліва направо, а в групах — знизу вгору.

Лайнус Карл Полінг

(1901—1994)

Американський фізик і хімік, громадський діяч, академік Національної академії наук США. Автор перших фундаментальних досліджень із застосування квантової механіки до вивчення хімічного зв’язку. Досліджував структуру білків, імунохімію, молекулярну генетику. Розрахував величини йонних радіусів, сформулював загальні правила утворення йонних кристалічних структур, пояснив напрямленість валентностей. Виступав проти випробування ядерної зброї. Учасник руху прихильників миру в США. Лауреат Нобелівської премії з хімії (1954), Нобелівської премії миру (1962), Міжнародної ленінської премії (1970). хімії (1908 р.).

Як пояснити таку закономірність? Вона пояснюється тим, що в періодах у міру зростання зарядів ядер атомів кількість валентних електронів збільшується, радіус атомів зменшується, а їх здатність до приєднання електронів, яких не вистачає до завершення зовнішнього рівня, зростає. Отже, електронегативність збільшується. А в головних підгрупах навпаки: радіус атомів зростає, зв'язок валентних електронів з ядром послаблюється і приєднання нових електронів утрудняється, тобто електронегативність зменшується.