Основные типы химической связи

Приведите примеры веществ, в которых фтор образует неполярную ковалентную, полярную ковалентную и ионную связи.

Ответ: LiF, HF, F₂.

Какая из химических связей является наиболее полярной?

HCl

HBr

HI

HP

HS

Ответ: HCl

Охарактеризуйте коллоидные растворы. Чем они отличаются от истинных растворов?

Ответ: Большое значение имеют и коллоидные растворы. Как следует из данных таблицы, они отличаются от истинных растворов размерами частиц растворенного вещества и специфическими свойствами. Если в истинных растворах диаметр частиц меньше 1 нм, то размеры частиц в коллоидных растворах составляют от 1 до 100 нм и даже больше. Эти частицы обычно состоят из множества молекул и атомов.

Каково строение коллоидных частиц? Чем такое строение объясняется и как оно отражается на свойствах коллоидных растворов?

Ответ: Так как размеры молекул некоторых высокомолекулярных веществ превышают 1 нм, то растворы этих веществ, например, белков, тоже коллоидные растворы. Коллоидные растворы образуются при растворении в воде некоторых высокомолекулярных веществ, например белков, а также при химических реакциях, Так, при взаимодействии растворов силикатов с кислотами выделяется кремниевая кислота, которая с водой образует коллоидный раствор. Характерное свойство коллоидных растворов – их прозрачность. В этом они сходны с истинными растворами. Но если пропустить луч света через эти растворы, то можно обнаружить их отличие: при прохождении луча через коллоидный раствор появляется светящийся конус, так как коллоидные частицы крупнее частиц в истинных растворах и поэтому способны рассеивать проходящий свет.

Каково значение коллоидных растворов?

Ответ: Коллоидные растворы широко распространены в природе и играют важную роль в жизненных процессах. Так, например, яичный белок, плазма крови представляют собой коллоидные растворы, в которых осуществляются физиологические процессы. Не меньшее значение имеют коллоидные растворы почвы. Очень велика роль коллоидных растворов на производстве. Различные клеи, лаки и краски в основном коллоидные растворы. Некоторые коллоидные растворы при коагуляции образуют студнеобразную массу, которую называют гелем (студнем). Например, 3%-ный раствор желатина в теплой воде превращается в гель, или студень. Это объясняется тем, что коллоидные частицы связывают множество молекул воды.

Какую максимальную валентность могут иметь в химических соединениях следующие элементы: Cu, P, Ti, Mn?

Решение: 1) Медь Cu. Порядковый номер меди 29. ядро атома меди содержит 29 протонов, следовательно, заряд его равен +29 и вокруг ядра находится 29 электронов. Таким образом, атом меди в нормальном состоянии может проявлять валентность один (например, в соединении Cu₂O). Однако известно, что энергии 4s- и 3d-орбиталей близки, поэтому в определенных условиях атом меди может переходить в возбужденное состояние со следующей электронной конфигурацией:

В свою очередь 4s-электроны могут легко распариваться так, что возбужденный атом меди приобретает электронную конфигурацию Cu ** и может образовывать связи за счет ставших валентными 4s и 4p-электронов:

Таким образом, медь может проявлять валентность 2.

2) Фосфор P. Порядковый номер фосфора 15. электронная конфигурация атома фосфора следующая:

На внешнем электронном слое атом фосфора имеет пять электронов. Фосфор может проявлять валентность 3 за счет p-электронов и свою максимальную валентность (5) за счет s- и p-электронов, когда происходит распаривание 3s-электронов на 3d- или 4s-орбиталь.

3) Титан Ti. Порядковый номер 22. Электронная конфигурация следующая:

Максимальная валентность (4) титан проявляет в возбужденном состоянии, когда распариваются его 4s-электроны, однако он может проявлять и промежуточные валентности (в соединениях Ti (ІІ), Ti(ІІІ)).

Марганец Mn. Порядковый номер 25. Электронная конфигурация в нормальном состоянии:

и в возбужденном состоянии: