Курс общей и неорганической химии. Составитель Шайхуллина З.М.

 Тема. Ковалентная полярная связь.

Цель 

• • Изучить вид  ковалентной полярной связи. 
  • Создание презентации с помощью электронного учебника, для устного высказывания на уроке химии. 

• • Металлы - это химические элементы, атомы которых легко отдают свои внешние электроны, превращаясь в положительные ионы. 
  • Неметаллы - это химические элементы, атомы которых принимают электроны на внешний уровень, превращаясь в отрицательные ионы 
  • Ионы - заряженные частицы, в которые превращается атом после отдачи или принятия электронов. 
  • Электроотрицательность - это способность атома химического элемента  притягивать к себе электроны другого атома. 
  • Химическая связь- это способ взаимодействия атомов, приводящий к образованию молекул.

 "Полярники" в мире молекул

                Когда с помощью ковалентной связи образуются молекулы водорода H₂, азота N₂, кислорода O₂, фтора F₂, хлора Cl₂, электронные пары располагаются точно посередине между ядрами двух одинаковых атомов. Эти атомы притягивают электроны с совершенно одинаковой силой, что вполне естественно. Такая химическая связь еще называется неполярной ковалентной связью.

              Гораздо чаще случается другое: встреча разных атомов. Представим, что однажды познакомились, понравились друг другу и решили подружиться атом водорода H и атом фтора F. У каждого в запасе имеется по неспаренному электрону, который, заждавшись интересных событий на своей одинокой атомной орбитали, так и рвется к новым впечатлениям. Только вот беда - электроны эти находятся на орбиталях, разных по форме: s-электрон водорода кружится в шарообразном электронном облаке, а р-электрон фтора носится вокруг ядра по вытянутой орбитали, похожей на гантель.

Для наших электронов, мастеров ковать ковалентные связи, разная форма орбиталей - не помеха, они запросто сумеют устроить перекрывание электронных облаков и образование молекулы фтороводорода HF:

Ковалентная связь здесь образуется, и весьма прочная. Но вот что интересно: атом фтора с его электронами-домоседами, как говорят химики, имеет большую электроотрицательность. Что это такое?

                       Электроотрицательность - это свойство атома элемента  притягивать к себе  электронное облако,  образующее химическую связь.

Если элемент фтор имеет большую электроотрицательность, то это значит, что не только собственные электроны фтора крепко держатся вблизи ядра и никогда не отрываются от атома, но и чужие электроны для атома фтора всегда желанные гости. И поэтому он поступает с новым соседом по молекуле (атомом водорода) не очень честно, перетягивая поближе к себе принадлежащий ему электрон. В результате вся электронная пара, образующая связь, смещается в сторону фтора

Между атомами водорода и фтора образуется ковалентная полярная химическая связь. Молекула фтороводорода HF становится диполем (частицей с двумя электрическими полюсами): она приобретает некоторый положительный электрический заряд на одном конце (где атом водорода) и некоторый отрицательный - на другом (где атом фтора):

Если нам захочется посмотреть, как устроена молекула воды, то придется в первую очередь вспомнить ее состав. Есть смешная поговорка о дырявой обуви: "Сапоги мои того - пропускают аш-два-о". Аш-два-о - это и есть H₂O (формула воды). В молекуле воды главное действующее лицо - атом кислорода. Вспомним его энергетическую диаграмму:

Два неспаренных р-электрона атома кислорода О - такие длиннорукие проныры! Они всегда готовы образовать химические связи. Тем более, что в роли партнеров у их хозяина - кислородного атома будут добрые и мягкосердечные атомы водорода H с пухлыми и круглыми, как колобки, электронными облаками.

Вот как будет происходить перекрывание р-орбиталей кислорода с s-орбиталями двух атомов водорода:
	Таким образом, из двух атомов водорода и одного атома кислорода получается угловая молекула воды которую можно условно изобразить еще так:

Поскольку атомы водорода друг от друга заметно отталкиваются, угол между химическими связями (линиями, соединяющими ядра атомов) водород - кислород не прямой (90°), а немного больше - 104,5°. Химические связи эти полярные: кислород гораздо электроотрицательнее водорода и подтягивает к себе электронные облака, образующие химические связи. Вблизи атома кислорода скапливается избыточный отрицательный заряд, а у атомов водорода - положительный. Поэтому и вся молекула воды тоже попадает в отряд "химических полярников" - веществ, молекулы которых представляют собой электрические диполи.

Выводы урока 

• Ковалентная связь образуется двумя неспаренными электронами, которые принадлежат двум атомам. 
• Механизм образования ковалентной связи заключается в перекрывании электронных облаков. 
• Связь тем прочнее, чем в большей степени перекрываются облака. 
• При перекрывании электронных облаков в пространстве между ядрами увеличивается электронная плотность.

Контролирующий блок 

1. Какие элементы образуют ковалентную полярную связь?
2. Каков механизм образования ковалентной полярной связи?
3. Какими свойствами обладают вещества с ковалентными полярными связями. Почему?
4. Какие вещества, образцы которых выставлены на столе, имеют ковалентную полярную связь?
5. Карборунд (карбид кремния SiC) –один из самых твердых и термостойких минералов. Его используют как огнеупорный и абразивный материал. Какой вид химической связи и тип кристаллической решетки  в этом веществе?  Изобразите схематически фрагмент кристаллической решетки карборунда.