Хімія. 8 клас. Попель

Цей підручник можна завантажити у PDF форматі на сайті тут.

§ 16. Полярний і неполярний ковалентний зв’язок. Електронегативність елементів

Матеріал параграфа допоможе вам:

  • зрозуміти, чому в молекулі на атомах різних елементів виникають електричні заряди;
  • з’ясувати, яку властивість атома називають електронегативністю.

Складних речовин існує значно більше, ніж простих. Тому ковалентний зв’язок між різними атомами трапляється частіше, ніж між однаковими. У таких випадках спільні електронні пари, як правило, належать «більшою мірою» одному з атомів.

Розглянемо молекулу хлороводню НСl. Згідно з результатами досліджень, два електрони, що забезпечують ковалентний зв’язок у цій молекулі, частіше перебувають в атомі Хлору, ніж в атомі Гідрогену. Спільна електронна пара виявляється зміщеною до атома Хлору:

Н : Сl.

При цьому атом Хлору набуває невеликого негативного заряду, меншого за одиницю (він дорівнює -0,2), а атом Гідрогену — такого самого заряду за значенням, але позитивного (+0,2).

Для загального позначення дробових зарядів на атомах використовують грецьку літеру δ («дельта») разом зі знаком «+» або «-». Розглянуту особливість ковалентного зв’язку в молекулі хлороводню зображують так:

Ковалентний зв’язок, у якому одна чи кілька спільних електронних пар зміщені в бік одного з атомів, називають полярним зв'язком, а за відсутності такого зміщення — неполярним зв'язком.

Властивість атома елемента зміщувати у свій бік електронну пару, спільну з іншим атомом, називають електронегативністю.

Зваживши на полярність ковалентного зв’язку в молекулі НСl, можна стверджувати, що Хлор — більш електронегативний елемент, ніж Гідроген.

Для кількісної оцінки електронегативності елементів використовують таблицю, складену американським ученим Л. Полінгом (табл. 6). Згідно з нею найменш електронегативним елементом є Цезій, а найбільш електронегативним — Флуор. Металічні елементи мають нижчі значення електронегативності, ніж неметалічні. Це й зрозуміло, оскільки атоми металічних елементів здатні втрачати електрони й перетворюватися на катіони, а атоми неметалічних елементів — приєднувати електрони й перетворюватися на аніони.

У періодах електронегативність елементів зростає зліва направо, а в групах (головних підгрупах) — знизу догори.

У таблиці 6 відсутні значення електронегативності Гелію, Неону, Аргону. Атоми цих елементів не здатні сполучатися з іншими атомами, а також перетворюватися на катіони чи аніони.

Таблиця 6

Значення електронегативності елементів 1—3 періодів

Період

Групи

І

II

III

IV

V

VI

VII

VIII

1

H

2,1

He

2

Li

1,0

Be

1,5

B

2,0

C

2,5

N

3,0

O

3,5

F

4,0

Ne

3

Na

0,9

Mg

1,2

Al

1,5

Si

1,8

P

2,1

S

2,5

Cl

3,0

Ar

Передбачити полярність чи неполярність ковалентного зв’язку, користуючись таблицею електронегативності, дуже просто. Якщо атоми мають однакову електронегативність, то зв’язок між ними неполярний. Неполярні ковалентні зв’язки існують, наприклад, у молекулах N2, РН3, CS2. Атоми неметалічних елементів із різною електронегативністю сполучаються полярними ковалентними зв’язками.

Цікаво знати

Електричний заряд на кожному атомі Гідрогену в молекулі води становить +0,17, а на атомі Оксигену -0,34.

Розглянемо молекулу води H2О. Між атомом Оксигену і кожним атомом Гідрогену існує простий ковалентний зв’язок; таких зв’язків у молекулі — два. Оскільки Оксиген має вищу електронегативність (3,5), ніж Гідроген (2,1), то його атом зміщує до себе спільні електронні пари:

Отже, ковалентні зв’язки у молекулі води є полярними.

Чим більша різниця електронегативності елементів, тим полярнішим є зв'язок між атомами.

ВИСНОВКИ

Якщо ковалентний зв’язок утворюється між атомами різних елементів, то вони здебільшого набувають невеликих зарядів. Їх поява спричинена зміщенням спільних електронних пар від одних атомів до інших. Такий ковалентний зв’язок називають полярним. Якщо зміщення спільних електронних пар немає, то зв’язок є неполярним.

Властивість атома зміщувати до себе електронну пару, спільну з іншим атомом, називають електронегативністю. Електронегативність елементів зростає в періодах зліва направо, а в групах (головних підгрупах) — знизу догори.

  • 104. Чому на атомах, сполучених ковалентним зв'язком, можуть виникати невеликі заряди? Який ковалентний зв’язок називають полярним, а який — неполярним?
  • 105. Що таке електронегативність елемента?
  • 106. Підкресліть у кожній із формул речовин символ найбільш електронегативного елемента: АlСl3, CF4, SО2, NaH, N2О5, LiOH, HClO4. Використайте дані, наведені в таблиці 6.
  • 107. Серед наведених формул укажіть ті, що відповідають речовинам із йонним, ковалентним неполярним і ковалентним полярним зв’язком: HF, СO2, MgO, Li3N, Br2, NCl3. Поясніть ваш вибір.
  • 108. Позначте заряди на атомах, використавши літеру δ, у таких молекулах: OF2, NH3, SCl4, SiH4. Який зі зв'язків у цих молекулах найбільш полярний, а який — найменш полярний?
  • 109. За даними таблиці 6 складіть ряд неметалічних елементів, у якому електронегативність зменшується зліва направо.
  • 110. Як змінюється електронегативність елементів у періодах і головних підгрупах періодичної системи?
  • 111. Укажіть правильне закінчення речення «Значення електронегативності Калію та Кальцію становлять відповідно ...»:

а) 0,8 і 1,0;

б) 1,0 і 0,8;

в) 1,0 і 1,2;

г) 0,8 і 0,6.

Візьміть до уваги і порівняйте значення електронегативності елементів, подібних до Калію і Кальцію, скориставшись таблицею 6.

  • 112. Елементи в хімічних формулах сполук часто записують у порядку зростання їхньої електронегативності. Укажіть серед наведених формул такі, у яких дотримано цю послідовність: Na2CO3, NH3, SiO2, H2S, NaOH, CH4, HNO3.
ГДЗ до підручника можна знайти тут.