Отлично. Для учащихся 8 класса разберём каждое соединение по принципу: в каких случаях связь ионная, в каких — ковалентная (а внутри ковалентной — полярная или неполярная), и дадим простые рисунки-схемы образования связи и Lewis-структуры.
- CaCl2 (хлорид кальция)
- Тип связи: ионная (в кристалле повторяющиеся Ca2+ и 2 Cl−).
- Как образуется связь:
- Ca: атом Ca теряет 2 электрона: Ca → Ca2+ + 2e−.
- Каждый Cl принимает по одному электрону: Cl + e− → Cl−.
- Ионы Ca2+ и 2×Cl− формируют ионную кристаллическую решётку: CaCl2 (ионная соль).
- Схема образования связи (упрощённо): Ca → Ca2+ + 2e− Cl + e− → Cl− Ca2+ + 2Cl− → CaCl2 (кристаллическая сцепка ионная)
- Lewis-структура для отдельной формулы: Ca2+ с электростатически связанными двумя Cl− вокруг, в соли ионная связь, в молекуле как таковой «общей пары» нет.
- KCl (поташ хлорид)
- Тип связи: ионная (KCl — типичная соль).
- Как образуется связь:
- K → K+ + e−.
- Cl + e− → Cl−.
- K+ и Cl− образуют ионную кристаллическую решётку: KCl.
- Схема: K → K+ + e− Cl + e− → Cl− K+ + Cl− → KCl (кристаллическая соль)
- NaF (фтористый натрий)
- Тип связи: ионная.
- Как образуется связь:
- Na → Na+ + e−.
- F + e− → F−.
- Na+ и F− образуют ионную решётку NaF.
- Схема: Na → Na+ + e− F + e− → F− Na+ + F− → NaF
- BaCl2 (хлорид бария)
- Тип связи: ионная (Ba2+ с 2Cl−).
- Как образуется связь:
- Ba → Ba2+ + 2e−.
- 2Cl + 2e− → 2Cl−.
- Ba2+ и 2Cl− образуют ионную решётку: BaCl2.
- Схема: Ba → Ba2+ + 2e− 2Cl + 2e− → 2Cl− Ba2+ + 2Cl− → BaCl2
- H2 (молекула водорода)
- Тип связи: неполярная ковалентная (между двумя атомами H делится парой электронов).
- Как образуется связь:
- Каждый H вносит по одному электрону, общее количество электронов на паре достигает 2.
- Общая пара электронов образует одну прочную ковалентную связь H–H.
- Lewis-структура: H–H
- Примечание: нет ионной связи.
- H2O (вода)
- Тип связи: полярная ковалентная.
- Как образуется связь:
- O имеет 6 валентных электронов; у каждого из двух H по одному электрону. O образует две одиночные ковалентные связи O–H.
- У O остаются две пары незанятых электронов (лепестковые пары).
- Схема Льюиса: H:O:H при этом у O две пары lone pairs.
- Важное замечание: молекула полярна, из-за разницы в электроотрицательности O > H.
NaF уже рассмотрено выше (пункт 3) — это ионная связь Na+ и F−.
HF (фтороводород)
- Тип связи: полярная ковалентная.
- Как образуется связь:
- H и F делят пару электронов в связи H–F.
- F имеет 3 непарные пары на кислород? Нет, у F — три lone pairs на атоме F и один электрон на H дополняется в связи.
- Схема Льюиса: H–F, у F есть три оставшиеся пары электронов.
- Замечание: полярная связь, молекула сильно полярна; в воде может образовывать водородные связи.
- F2 (молекула фтора)
- Тип связи: неполярная ковалентная (молекула из двух F) с одной общепарной электронной парой между атомами.
- Схема Льюиса: F–F (одна ковалентная связь между атомами F).
- Cl2 (молекула хлора)
- Тип связи: неполярная ковалентная (между двумя Cl).
- Схема Льюиса: Cl–Cl (одна ковалентная связь).
- N2 (азот) — добавим, чтобы полный перечень был понятен
- Тип связи: неполярная ковалентная, очень прочная тройная связь.
- Как образуется связь:
- Между двумя азотами образуется тройная связь N≡N, в каждом азоте — одинначная пара электронов с двумя орбитальными участками.
- У каждого атома N есть по одной паре электронов на внешнем уровне (денежные пары).
- Схема Льюиса: N≡N, с по одной паре электронов на каждом N: :N≡N:
Краткое резюме по идеям для пирамиды связей
- Ионная связь образуется между металлом и ненитри-аллими неметаллом с сильной разностью электроотрицательностей: CaCl2, KCl, NaF, BaCl2 — образуют кристаллические ионные решётки.
- Ковалентные связи образуются между неметаллами: H2, H2O, HF, F2, Cl2, N2 — различаются по полярности:
- Неполярные ковалентные: H2, F2, Cl2, N2 (одинаковые неметаллы, маленькие разности EN).
- Полярные ковалентные: HF (из-за большой разницы EN между H и F) и H2O (O–H полярны; O более электроотрицателен, есть лан- пары).
- Вода является примечательной: в молекуле O имеет две одинокие пары, две O–H связи.
Если нужно, могу привести более детальные схемы в виде ASCII-рисунков Lewis-структур для каждого вещества или сделать таблицу сравнения типов связей и характерных признаков. Также могу подготовить короткие задания-упражнения на распознавание типа связи по формуле.