Реши 4 задание с пример с электронами и слоями
Для четырёх формул из задания:
\[ \mathrm{Ba} \text{ — металлическая связь} \] \[ \mathrm{BaBr_2} \text{ — ионная связь} \] \[ \mathrm{HBr} \text{ — ковалентная полярная связь} \] \[ \mathrm{Br_2} \text{ — ковалентная неполярная связь} \]
Запись слоёв показывает число электронов на электронных слоях.
1. \(\mathrm{Ba}\) — металлическая связь
Барий — металл. Число электронов \(Z=56\), слои:
\[ \mathrm{Ba}: 2,\ 8,\ 18,\ 18,\ 8,\ 2 \]
На внешнем слое у него 2 электрона. В металле эти электроны не принадлежат одному атому, а обобществляются:
\[ \mathrm{Ba} \to \mathrm{Ba^{2+}} + 2e^- \]
Но это только схема: в металлической связи электроны общие для всех ионов, образуют «электронное облако». Ионы \(\mathrm{Ba^{2+}}\) и это облако притягиваются — это металлическая связь.
2. \(\mathrm{BaBr_2}\) — ионная связь
Бром имеет \(Z=35\), его слои:
\[ \mathrm{Br}: 2,\ 8,\ 18,\ 7 \]
Ему не хватает 1 электрона до 8 на внешнем слое. Барий отдаёт свои 2 внешних электрона двум атомам брома:
\[ \mathrm{Ba} - 2e^- \to \mathrm{Ba^{2+}} \]
\[ 2\mathrm{Br} + 2e^- \to 2\mathrm{Br^-} \]
Получаются ионы:
\[ \mathrm{Ba^{2+}}: 2,\ 8,\ 18,\ 18,\ 8 \]
\[ \mathrm{Br^-}: 2,\ 8,\ 18,\ 8 \]
У \(\mathrm{Ba^{2+}}\) внешний слой завершён, у \(\mathrm{Br^-}\) — тоже 8 электронов. Между ионами \(\mathrm{Ba^{2+}}\) и \(\mathrm{Br^-}\) возникает электростатическое притяжение. Это ионная связь.
Проверка зарядов:
\[ (+2) + 2\cdot(-1) = 0 \]
Поэтому формула \(\mathrm{BaBr_2}\) электронейтральна.
3. \(\mathrm{HBr}\) — ковалентная полярная связь
Водород:
\[ \mathrm{H}: 1 \]
Бром:
\[ \mathrm{Br}: 2,\ 8,\ 18,\ 7 \]
Водороду для завершения первого слоя нужно 2 электрона, брому — 8. Они образуют одну общую электронную пару:
\[ \mathrm{H\cdot + \cdot Br \to H-Br} \]
В молекуле \(\mathrm{HBr}\):
- у водорода вокруг ядра 2 электрона;
- у брома на внешнем уровне 8 электронов.
Но бром более электроотрицателен, поэтому общая пара смещена к брому:
\[ \mathrm{H^{\delta+}-Br^{\delta-}} \]
Полного перехода электрона нет, поэтому это не ионная, а ковалентная полярная связь.
4. \(\mathrm{Br_2}\) — ковалентная неполярная связь
У каждого атома брома по 7 внешних электронов:
\[ \mathrm{Br}: 2,\ 8,\ 18,\ 7 \]
Два атома брома обобществляют по одному электрону:
\[ \mathrm{Br\cdot + \cdot Br \to Br-Br} \]
У каждого атома после образования связи на внешнем уровне становится 8 электронов. Атомы одинаковые, поэтому общая пара притягивается к обоим ядрам одинаково. Смещения пары нет — связь ковалентная неполярная.
Как определять тип связи по формуле
- Только металл — металлическая связь.
- Металл + неметалл — обычно ионная связь: металл отдаёт электроны, неметалл принимает.
- Неметалл + неметалл — ковалентная связь:
- одинаковые атомы — неполярная;
- разные атомы — полярная.
Главное — посчитать внешние электроны и понять, что происходит: переход электронов или общая электронная пара.
