Дмитро іванович менделєєв

(1834-1907)

Російський хімік, різнобічний учений, педагог, прогресивний суспільний діяч. Відкрив періодичний закон хімічних елементів (1869). Створив періодичну систему, що невпинно вдосконалював. Вона одержала повне визнання ще при житті Менделєєва. Вражає широта інтересів ученого: він автор багатьох фундаментальних досліджень по хімії, хімічній технології, фізиці, метрології, повітроплаванню, метеорології, сільському господарству, народній освіті й ін. Був вибраний членом Лондонського королівського суспільства, Римської, Паризької, Берлінської АН, а також почесним членом багатьох наукових суспільств Росії, Західної Європи й Америки.

чаемых буквами А и Б. Положення в групах s- і /7-елементів визначається загальним числом електронів зовнішнього шару, а d- елементів - загальним числом s-електронів зовнішнього й (/-електронів предвнешнего шарів. Періодична повторюваність будови зовнішніх електронних оболонок атомів є причиною періодичної зміни властивостей хімічних елементів. У цьому полягає фізична сутність періодичного закону, що не залежить від форми подання періодичної системи елементів.

Відкриття наприкінці XIX в. електрона, радіоактивності, складної будови атома, елементарних часток привело до того, що багато положень класичного атомно-молеку-лярного навчання довелося переглянути. Так, ще Д. И. Менделєєв говорив про атом як про хімічно неподільну частку. Дослідження властивостей твердих тіл показало, що в переважній більшості випадків молекулярна теорія до них незастосовна. Кристали солей складаються не з молекул, а з іонів, існування яких ніяк не випливає з основ атомно-молекулярної теорії.

І все-таки основні подання атомно-молекулярної теорії міцно ввійшли в хімічну науку. Всі відкриття

фізики й хімії XX в. привели лише до звуження границь застосовності цієї теорії, але не похитнули її основ. Навіть сучасна квантова хімія, у рамках якої немає ніякої необхідності розглядати молекули як частки, що складаються з атомів, зберігає ці подання.

Основи атомно-молекулярного навчання широко використаються не тільки в сучасній хімії, але й у фізику, біології, геології, астрономії й інших природничих науках.

Завдання для самоконтролю

135. Сформулюйте закон збереження маси. Ким він був відкритий і яке значення має?

136. Для згоряння 100 м метану необхідно 400 м кисню^ При цьому утвориться 225 м води. Визначите масу оксиду, що утворився, вуглецю(1В).

137. Що вам відомо про сталість сполуки речовин?

138. Сформулюйте закон об'ємних відносин і поясните його на конкретному прикладі. '

139. Чи вистачить 400 м? кисню для спалювання 100 м3 пропану?

140. Сформулюйте закон Авогадро й поясните наслідку з нього.

141. Визначите об'єм водню (н.у.), що виділився при взаємодії алюмінію кількістю речовини 0,5 моль із розчином сірчаної кислоти.

142. Елемент, атом, молекула простої речовини - у чому розходження цих понять?

143. Сформулюйте періодичний закон і розкрийте його значення.

144. Із зазначених елементів третього періоду найбільше яскраво вираженими неметалічними властивостями володіє

(1) алюміній; (3) сірка;

(2) кремній; (4) хлор.

145. Основні властивості елементів головної підгрупи першої групи зі збільшенням протонного числа (порядкового номера)

(1) слабшають;

(2) підсилюються;

(3) залишаються незмінними;

(4) слабшають, а потім підсилюються.

146. Формула сполуки азоту з киснем, у якому масова частка азоту становить 30,4 %, а молекулярна маса в газоподібному стані дорівнює 92. це:

(1)N,O4; (3)N2O5;

(2) NO; (4) N2O.

147. Що, на вашу думку, дозволяє вважати елементи З1 і I аналогами, а що вказує на їхні розходження?

148*. Масова частка водню в сполуці з елементом IV групи дорівнює 0,125. Воднева сполука цього елемента має формулу

(1)СН4; (3)Ge4;

(2) Si4; (4) Sn4.

149*. При взаємодії двовалентного металу масою 6,85 гс водою виділився водень об'ємом 1,12 л (н.у.). Цей метал

(1)Са: (3)Mg;

(2) Ra; '-> (4) Ва.

§ 24. ХІМІЧНИЙ ЗВ'ЯЗОК

Вчення про хімічний зв'язок - одне з основних у хімії. Адже хімічні елементи зустрічаються в природі головним чином не у вигляді окремих атомів, а у вигляді простих або складних речовин. Лише деякі хімічні елементи - гелій Не. неон Ne, аргон Аг, криптон Кг, ксенон Хе - у природних умовах перебувають в атомному стані (у стані одноатомного газу), що пояснюється стійкістю електронних оболонок атомів інертних газів.

· Зрівняєте будову атомів інертних газів, укажіть загальне й відмінне в їхній будові. Напишіть графічні формули й електронну конфігурацію атомів гелію, неону, аргону.

Вільні атоми всіх інших хімічних елементів прагнуть утворити більше складні системи - молекули або інші агрегати атомів, де останні зв'язані хімічними силами, що мають електростатичну природу. При цьому утворяться різні типи хімічного зв'язку, основні з них - це ковалентна, іонна, металева.

Ковалентний зв'язок.

Зв'язок, здійснюваний за допомогою загальних електронних пар, називається ковалентної.

Ви вже знаєте, що серед вільних атомів різних хімічних елементів найбільш стабільною електронною конфігурацією володіють атоми гелію (Is2) і атоми інших інертних газів (ns np). Можна чекати, що атоми інших хімічних елементів прагнуть придбати електронну конфігурацію найближчого інертного газу як відповідає мінімуму енергії й, отже, найбільш стабільну. Це досягається, наприклад, при утворенні загальних електронних пар, однаковою мірою приналежним атомам, що з'єднуються, і взаємодоповнюючих їхню електронну оболонку до стійкої конфігурації типу Is або ns np. Так утворяться, наприклад, молекули галогенів, метану й багатьох інших органічних і неорганічних речовин:

х л.

Ковалентний зв'язок, як ми бачимо на прикладі хлору, може виникати не тільки між однаковими, але й між різними Цтомами, як у молекулі метану. Розглянемо ще приклад:

У цьому випадку електронна пара, що утворилася загальна, випробовує більше сильне притягання з боку атома фтору як більше електронегативного елемента. Відбувається зсув загальної електронної пари убік більше електронегативного елемента й утвориться полярна ковалентна

зв'язок

Різновидом полярного ковалентного зв'язку є зв'язок, утворена по донорно-акцепторному механізмі.

Такий зв'язок присутня в іонах амонію й гидроксония Наприклад, при взаємодії аміаку із соляною кислотою утвориться хлорид амонію NH4C1:

Як же утворився іон амонію NHj? За рахунок чого іон

водню приєднався до молекули аміаку?

У молекулі аміаку NH3 атом азоту має неподілену електронну пару, що переходить на вільну орбиталь іона водню й стає загальної для азоту й водню, у результаті чого утвориться іон амонію:

Часточка, що надала для утворення хімічного зв'язку неподілену електронну пару електронів, називається донором, а часточка, що прийняла цю пару електронів на свою вільну орбиталь, називається акцептором.

Механізм утворення ковалентного зв'язку за рахунок неподіленої пари електронів одного атома й вільної орбитали іншого називається донорно-акцепгорным.