Mekanisme pembentukan ikatan kovalen. Ikatan kovalen (non-polar, polar). Konsolidasi materi yang dipelajari

Ikatan kovalen adalah ikatan yang paling sering mengikat atom non-logam dalam molekul dan kristal. Kita berbicara tentang jenis ikatan kimia yang disebut kovalen dalam artikel ini.

Apa itu ikatan kimia kovalen?

Ikatan kimia kovalen adalah ikatan yang dilakukan melalui pembentukan pasangan elektron (ikatan) bersama.

Jika ada satu pasangan elektron yang sama antara dua atom, maka ikatan seperti itu disebut tunggal (biasa), jika dua - ganda, jika tiga - tiga.

Komunikasi biasanya dilambangkan dengan garis horizontal antar atom. Misalnya, dalam sebuah molekul hidrogen terdapat satu ikatan: H-H; dalam molekul oksigen ada ikatan rangkap: O \u003d O; dalam molekul nitrogen ada ikatan rangkap tiga:

Angka: 1. Ikatan rangkap tiga dalam molekul nitrogen.

Semakin tinggi rasio ikatan, semakin kuat molekulnya: keberadaan ikatan rangkap tiga menjelaskan stabilitas kimiawi yang tinggi dari molekul nitrogen.

Pembentukan dan jenis ikatan kovalen

Ada dua mekanisme untuk pembentukan ikatan kovalen: mekanisme pertukaran dan mekanisme donor-akseptor:

• mekanisme pertukaran... Dalam mekanisme pertukaran untuk pembentukan pasangan elektron bersama, dua atom pengikat masing-masing memberikan satu elektron tidak berpasangan. Inilah yang sebenarnya terjadi, misalnya, ketika sebuah molekul hidrogen terbentuk.

Angka: 2. Pembentukan molekul hidrogen.

Pasangan elektron yang umum dimiliki oleh setiap atom yang terhubung, yaitu kulit elektronnya lengkap.

• mekanisme donor-akseptor... Dalam mekanisme donor-akseptor, pasangan elektron bersama diwakili oleh salah satu atom ikatan, yang lebih elektronegatif. Atom kedua mewakili orbital bebas untuk pasangan elektron yang sama.

Angka: 3. Pembentukan ion amonium.

Ini membentuk ion amonium NH 4 +. Ion (kation) bermuatan positif ini terbentuk ketika gas amonia berinteraksi dengan asam apa pun. Dalam larutan asam terdapat kation hidrogen (proton), yang dalam media hidrogen terbentuk kation hidronium H 3 O +. Rumus amonia NH 3: molekul terdiri dari satu atom nitrogen dan tiga atom hidrogen yang dihubungkan oleh ikatan kovalen tunggal melalui mekanisme pertukaran. Pada saat yang sama, atom nitrogen memiliki satu pasangan elektron bebas. Ini memberikannya sebagai donor umum, ke ion hidrogen H +, yang memiliki orbital bebas.

Ikatan kimia kovalen dalam bahan kimia dapat bersifat polar dan non-polar. Ikatan tidak memiliki momen dipol, yaitu polaritas, jika dua atom dari unsur yang sama terikat dan memiliki nilai elektronegativitas yang sama. Jadi, dalam molekul hidrogen, ikatannya non-polar.

Dalam molekul hidrogen klorida HCl, atom dengan elektronegativitas berbeda dihubungkan oleh ikatan tunggal kovalen. Pasangan elektron total ternyata bergeser ke arah klor, yang memiliki afinitas dan elektronegativitas yang lebih tinggi. Momen dipol muncul, ikatan menjadi polar. Dalam kasus ini, terjadi pemisahan parsial muatan: atom hidrogen menjadi ujung positif dari dipol, dan atom klor menjadi negatif.

Setiap ikatan kovalen memiliki karakteristik sebagai berikut: energi, panjang, multiplisitas, polaritas, polarisasi, saturasi, arah dalam ruang

Apa yang telah kita pelajari?

Ikatan kimia kovalen dibentuk dengan tumpang tindih sepasang awan elektron valensi. Jenis ikatan ini dapat dibentuk oleh mekanisme donor-akseptor, serta melalui mekanisme pertukaran. Ikatan kovalen bersifat polar dan non-polar dan dicirikan oleh adanya panjang, multiplisitas, polaritas, arah dalam ruang.

Uji berdasarkan topik

Penilaian laporan

Penilaian rata-rata: 4.2. Total peringkat yang diterima: 164.

Ikatan kovalen (dari bahasa Latin "co" bersama-sama dan "katup" yang memiliki gaya) dilakukan dengan mengorbankan pasangan elektron yang dimiliki kedua atom. Dibentuk di antara atom bukan logam.

Elektronegativitas non-logam cukup besar, sehingga pada interaksi kimiawi dua atom non-logam, transfer elektron lengkap dari satu ke yang lain (seperti dalam kasus) tidak mungkin. Dalam hal ini, elektron perlu digabungkan untuk bekerja.

Sebagai contoh, mari kita bahas interaksi atom hidrogen dan klor:

H 1s 1 - satu elektron

Cl 1s 2 2s 2 2 hal 6 3 s 2 3 hal 5 - tujuh elektron di tingkat terluar

Masing-masing dari dua atom kekurangan satu elektron untuk memiliki kulit elektron terluar yang lengkap. Dan setiap atom mengalokasikan satu elektron "untuk penggunaan umum". Ini memberlakukan aturan oktet. Ini paling baik digambarkan menggunakan rumus Lewis:

Pembentukan ikatan kovalen

Elektron bersama sekarang menjadi milik kedua atom. Atom hidrogen memiliki dua elektron (elektronnya sendiri dan elektron bersama dari atom klorin), dan atom klor memiliki delapan elektron (miliknya sendiri plus elektron bersama dari atom hidrogen). Kedua elektron bersama ini membentuk ikatan kovalen antara atom hidrogen dan klor. Partikel yang dibentuk oleh pengikatan dua atom disebut molekul.

Ikatan kovalen non-polar

Ikatan kovalen juga dapat terbentuk di antara dua ikatan sama atom. Contohnya:

Diagram ini menjelaskan mengapa hidrogen dan klorin ada sebagai molekul diatomik. Dengan memasangkan dan berbagi dua elektron, aturan oktet terpenuhi untuk kedua atom.

Selain ikatan tunggal, ikatan kovalen ganda atau rangkap tiga dapat dibentuk, seperti, misalnya, dalam molekul oksigen O 2 atau nitrogen N 2. Atom nitrogen memiliki lima elektron valensi, oleh karena itu, dibutuhkan tiga elektron lagi untuk melengkapi kulitnya. Ini dilakukan dengan berbagi tiga pasang elektron, seperti yang ditunjukkan di bawah ini:

Senyawa kovalen biasanya berupa gas, cairan, atau padatan leleh yang relatif rendah. Salah satu pengecualian yang jarang adalah berlian, yang meleleh di atas 3.500 ° C. Hal ini disebabkan oleh struktur intan, yang merupakan kisi berkelanjutan dari atom karbon yang terikat secara kovalen, bukan kumpulan molekul individual. Faktanya, kristal berlian apa pun, berapa pun ukurannya, adalah satu molekul besar.

Ikatan kovalen terjadi ketika elektron dari dua atom bukan logam bergabung. Struktur yang dihasilkan disebut molekul.

Ikatan kovalen kutub

Dalam kebanyakan kasus, dua atom berikatan kovalen memiliki berbeda elektronegativitas dan elektron bersama tidak dimiliki oleh dua atom secara setara. Sebagian besar waktu mereka lebih dekat ke satu atom daripada yang lain. Dalam molekul hidrogen klorida, misalnya, elektron yang membentuk ikatan kovalen terletak lebih dekat dengan atom klor, karena keelektronegatifannya lebih tinggi daripada hidrogen. Namun, perbedaan dalam kemampuan menarik elektron tidak terlalu besar sehingga terjadi transfer elektron secara lengkap dari atom hidrogen ke atom klor. Oleh karena itu, ikatan antara atom hidrogen dan klorin dapat dianggap sebagai persilangan antara ikatan ionik (transfer elektron lengkap) dan ikatan kovalen non-polar (susunan simetris dari sepasang elektron antara dua atom). Muatan parsial pada atom dilambangkan dengan huruf Yunani δ. Koneksi ini disebut kovalen kutub ikatan, dan molekul hidrogen klorida dikatakan polar, yaitu, ia memiliki ujung bermuatan positif (atom hidrogen) dan ujung bermuatan negatif (atom klor).

Tabel di bawah ini mencantumkan jenis utama ikatan dan contoh zat:

Mekanisme pertukaran dan donor-akseptor dari pembentukan ikatan kovalen

1) Mekanisme pertukaran. Setiap atom memberikan satu elektron tidak berpasangan ke pasangan elektron yang sama.

2) Mekanisme donor-akseptor. Satu atom (donor) menyediakan pasangan elektron, dan atom lainnya (akseptor) memberikan orbital bebas untuk pasangan ini.

Seperti yang telah disebutkan, pasangan elektron bersama, yang melakukan ikatan kovalen, dapat terbentuk karena elektron tak berpasangan yang ada dalam atom yang berinteraksi tanpa eksitasi. Ini terjadi, misalnya, selama pembentukan molekul seperti H2, HC1, Cl2. Di sini setiap atom memiliki satu elektron tidak berpasangan; ketika dua atom tersebut berinteraksi, pasangan elektron bersama dibuat - ikatan kovalen muncul.

Ada tiga elektron tidak berpasangan dalam atom nitrogen yang tidak tereksitasi:

Akibatnya, karena elektron tidak berpasangan, atom nitrogen dapat berpartisipasi dalam pembentukan tiga ikatan kovalen. Ini terjadi, misalnya, dalam molekul N 2 atau NH 3, di mana kovalensi nitrogen adalah 3.

Namun, jumlah ikatan kovalen mungkin lebih besar daripada jumlah elektron tidak berpasangan yang tersedia dalam atom yang tidak tereksitasi. Jadi, pada keadaan normal, lapisan elektron terluar atom karbon memiliki struktur yang digambarkan dalam diagram:

Karena elektron tidak berpasangan yang tersedia, atom karbon dapat membentuk dua ikatan kovalen. Sedangkan karbon dicirikan oleh senyawa yang masing-masing atomnya terikat pada atom tetangganya dengan empat ikatan kovalen (misalnya, CO 2, CH 4, dll). Ini ternyata dimungkinkan karena fakta bahwa dengan pengeluaran beberapa energi, salah satu elektron 2x yang ada dalam atom dapat dipindahkan ke sublevel 2 r Akibatnya, atom masuk ke keadaan tereksitasi, dan jumlah elektron yang tidak berpasangan meningkat. Proses eksitasi seperti itu, disertai dengan "penguapan" elektron, dapat ditunjukkan dengan skema berikut, di mana keadaan tereksitasi ditandai dengan asterisk pada simbol elemen:

Sekarang ada empat elektron tidak berpasangan di lapisan elektron terluar atom karbon; oleh karena itu, atom karbon tereksitasi dapat berpartisipasi dalam pembentukan empat ikatan kovalen. Dalam hal ini, peningkatan jumlah ikatan kovalen yang dibuat disertai dengan pelepasan lebih banyak energi daripada yang dihabiskan untuk mentransfer atom ke keadaan tereksitasi.

Jika eksitasi sebuah atom, yang menyebabkan peningkatan jumlah elektron yang tidak berpasangan, dikaitkan dengan pengeluaran energi yang sangat besar, pengeluaran ini tidak dikompensasi oleh energi pembentukan ikatan baru; maka proses seperti itu secara keseluruhan ternyata tidak menguntungkan secara energik. Jadi, atom oksigen dan fluor tidak memiliki orbital bebas di lapisan elektron terluar:

Di sini, peningkatan jumlah elektron yang tidak berpasangan hanya dimungkinkan dengan mentransfer salah satu elektron ke tingkat energi berikutnya, yaitu. di negara bagian 3 dtk. Namun, transisi semacam itu dikaitkan dengan pengeluaran energi yang sangat besar, yang tidak tercakup oleh energi yang dilepaskan ketika ikatan baru muncul. Oleh karena itu, karena elektron tidak berpasangan, atom oksigen dapat membentuk tidak lebih dari dua ikatan kovalen, dan atom fluor - hanya satu. Memang, unsur-unsur ini dicirikan oleh kovalensi konstan yang sama dengan dua untuk oksigen dan satu untuk fluor.

Atom unsur-unsur periode ketiga dan periode berikutnya memiliki sublevel-i di lapisan elektron terluar, yang setelah eksitasi dapat dilewati s- dan elektron p dari lapisan luar. Oleh karena itu, di sini muncul fitur tambahan meningkatkan jumlah elektron yang tidak berpasangan. Jadi, atom klor, yang memiliki satu elektron tidak berpasangan dalam keadaan tidak tereksitasi

dapat diubah dengan mengorbankan beberapa energi menjadi keadaan tereksitasi (SR), yang dicirikan oleh tiga, lima, atau tujuh elektron tidak berpasangan:

Oleh karena itu, tidak seperti atom fluor, atom klor dapat berpartisipasi dalam pembentukan tidak hanya satu, tetapi juga tiga, lima atau tujuh ikatan kovalen. Jadi, dalam asam klorat HClO 2, kovalensi klorin adalah tiga, dalam asam klorat HClO 3 - lima, dan dalam asam perklorat HClO 4 - tujuh. Demikian pula, atom sulfur, yang juga memiliki tingkat 3bCio yang tidak terisi, dapat berpindah ke keadaan tereksitasi dengan empat atau enam elektron tidak berpasangan dan, oleh karena itu, berpartisipasi dalam pembentukan tidak hanya dua, seperti pada oksigen, tetapi juga empat atau enam ikatan kovalen. Hal ini dapat menjelaskan keberadaan senyawa di mana sulfur menunjukkan kovalensi yang sama dengan empat (SO 2, SCl 4) atau enam (SF 6).

Dalam banyak kasus, ikatan kovalen juga timbul karena elektron berpasangan yang ada di lapisan elektron terluar atom. Perhatikan, misalnya, struktur elektronik molekul amonia:

Di sini, titik-titik menunjukkan elektron yang semula dimiliki oleh atom nitrogen, dan persilangannya - yang dimiliki oleh atom hidrogen. Dari delapan elektron terluar dari atom nitrogen, enam membentuk tiga ikatan kovalen dan umum pada atom nitrogen dan atom hidrogen. Tetapi dua elektron hanya dimiliki oleh nitrogen dan bentuk pasangan mandiri. Sepasang elektron seperti itu juga dapat berpartisipasi dalam pembentukan ikatan kovalen dengan atom lain, jika terdapat orbital bebas di lapisan elektron terluar atom ini. Terdapat orbital ls kosong, misalnya, untuk ion hidrogen H +, yang umumnya tanpa elektron:

Oleh karena itu, ketika molekul NH 3 berinteraksi dengan ion hidrogen, ikatan kovalen muncul di antara mereka; pasangan elektron bebas dari atom nitrogen menjadi umum untuk dua atom, akibatnya terbentuk ion amonium NH 4:

Di sini, ikatan kovalen muncul karena sepasang elektron yang berasal dari satu atom (penyumbang pasangan elektron), dan orbital bebas atom lain (akseptor pasangan elektronik). Metode pembentukan ikatan kovalen ini disebut donor-akseptor. Dalam contoh yang dipertimbangkan, atom nitrogen berfungsi sebagai donor pasangan elektron, dan atom hidrogen sebagai akseptor.

Pengalaman telah menetapkan empat hal itu komunikasi N-H dalam ion amonium ekivalen dalam segala hal. Oleh karena itu, ikatan yang dibentuk dengan metode donor-akseptor tidak berbeda sifatnya dari ikatan kovalen yang dibuat oleh elektron tak berpasangan dari atom yang berinteraksi.

Contoh lain dari molekul yang memiliki ikatan yang dibentuk dengan metode donor-akseptor adalah molekul oksida nitrat (I) N 2 O.

Sebelumnya formula struktural senyawa ini digambarkan sebagai berikut:

Menurut rumus ini, atom nitrogen pusat dihubungkan ke atom tetangga melalui lima ikatan kovalen, sehingga ada sepuluh elektron (lima pasangan elektron) di lapisan elektron terluarnya. Tetapi kesimpulan ini bertentangan dengan struktur elektronik atom nitrogen, karena lapisan-L terluarnya hanya berisi empat orbital (satu orbital 5- dan tiga p) dan tidak boleh berisi lebih dari delapan elektron. Oleh karena itu, rumus struktur yang diberikan tidak dapat dianggap benar.

Pertimbangkan struktur elektronik oksida nitrat (I), dan elektron dari masing-masing atom akan dilambangkan secara bergantian dengan titik atau persilangan. Atom oksigen, yang memiliki dua elektron tidak berpasangan, membentuk dua ikatan kovalen dengan atom nitrogen pusat:

Karena elektron tak berpasangan yang tersisa di atom nitrogen pusat, yang terakhir membentuk ikatan kovalen dengan atom nitrogen kedua:

Jadi, lapisan elektron terluar dari atom oksigen dan atom nitrogen pusat terisi: di sini konfigurasi delapan elektron yang stabil terbentuk. Tetapi di lapisan elektron terluar dari atom nitrogen terluar hanya ada enam elektron; atom ini karenanya dapat menjadi akseptor pasangan elektron lain. Atom nitrogen pusat yang berdekatan memiliki pasangan elektron bebas dan dapat bertindak sebagai donor. Ini mengarah pada pembentukan ikatan kovalen lain antara atom nitrogen dengan metode donor-akseptor:

Sekarang, masing-masing dari tiga atom yang menyusun molekul N 2 O memiliki struktur delapan elektron yang stabil pada lapisan terluarnya. Jika ikatan kovalen yang dibentuk dengan metode donor-akseptor ditetapkan, seperti biasa, dengan panah diarahkan dari atom donor ke atom akseptor, maka rumus struktur oksida nitrat (I) dapat direpresentasikan sebagai berikut:

Jadi, dalam oksida nitrat (I), kovalensi atom nitrogen pusat adalah empat, dan yang ekstrem adalah dua.

Contoh-contoh yang dipertimbangkan menunjukkan bahwa atom memiliki berbagai kemungkinan untuk pembentukan ikatan kovalen. Yang terakhir ini dapat dibuat baik karena elektron tak berpasangan dari atom tak tereksitasi, maupun karena elektron tak berpasangan muncul sebagai hasil eksitasi atom ("tak berpasangan" pasangan elektron), dan, terakhir, melalui metode donor-akseptor. Namun, jumlah total ikatan kovalen yang dapat dibentuk oleh atom tertentu terbatas. Ini ditentukan oleh jumlah total orbital valensi, yaitu orbital tersebut, yang penggunaannya untuk pembentukan ikatan kovalen ternyata menguntungkan secara energetik. Perhitungan kuantum-mekanik menunjukkan bahwa orbital tersebut termasuk S- dan orbital p lapisan elektron terluar dan orbital d lapisan sebelumnya; dalam beberapa kasus, seperti yang telah kita lihat pada contoh atom klor dan sulfur, orbital bf pada lapisan luar juga dapat digunakan sebagai orbital valensi.

Atom dari semua elemen periode kedua memiliki empat orbital pada lapisan elektron terluar, jika tidak ada orbital d pada lapisan sebelumnya. Akibatnya, orbital valensi atom-atom ini dapat menampung tidak lebih dari delapan elektron. Artinya kovalensi maksimum unsur-unsur periode kedua adalah empat.

Atom unsur-unsur periode ketiga dan selanjutnya dapat digunakan untuk membentuk ikatan kovalen tidak hanya s- dan r-, tapi juga ^ -orbitals. Senyawa yang diketahui dari unsur-^ yang melibatkan pembentukan ikatan kovalen s- dan r-orbital dari lapisan elektron terluar dan kelimanya

Kemampuan atom untuk berpartisipasi dalam pembentukan ikatan kovalen dalam jumlah terbatas disebut kejenuhan Ikatan kovalen.

• Ikatan kovalen yang dibentuk dengan metode donor-akseptor terkadang secara singkat disebut sebagai ikatan donor-akseptor. Namun, istilah ini harus dipahami bukan sebagai jenis ikatan khusus, tetapi hanya sebagai cara tertentu untuk membentuk ikatan kovalen.

PENGGUNAAN INFORMASI BARU

TEKNOLOGI DI PELAJARAN KIMIA

Waktu berjalan maju dengan cepat, dan jika sebelumnya sekolah perlu membuat landasan teori dan pendidikan serta dukungan metodologis, sekarang ada semua yang diperlukan untuk meningkatkan efisiensi kerjanya. Dan ini adalah manfaat besar dari proyek nasional "Pendidikan". Tentu saja kami para guru mengalami kesulitan yang besar dalam hal penguasaan teknologi modern... Ketidakmampuan kita untuk bekerja dengan komputer mempengaruhi, dan butuh banyak waktu untuk menguasainya. Tapi tetap sangat menarik, seru! Apalagi hasilnya sudah jelas. Anak-anak tertarik dengan pelajaran, berbagai kegiatan sangat cepat dan informatif.

Orang sering berpikir bahwa kimia itu berbahaya dan berbahaya. Kita sering mendengar: “Produk yang ramah lingkungan!”, “Saya dengar kamu diracuni oleh bahan kimia!” ... Tapi tidak demikian! Kita para guru kimia dihadapkan pada tugas untuk meyakinkan anak sekolah bahwa kimia adalah ilmu yang kreatif, yang merupakan tenaga produktif masyarakat, dan produknya digunakan di semua cabang industri, pertanian dan tanpa kimiaisasi, pengembangan peradaban lebih lanjut tidak mungkin dilakukan.

Pengenalan bahan kimia, zat, metode, dan metode teknologi secara luas membutuhkan spesialis berpendidikan tinggi dengan dasar pengetahuan kimia yang kuat. Untuk ini, sekolah kami memiliki kelas khusus kimia dan biologi, yang memberikan persiapan berkualitas tinggi kepada anak sekolah untuk kelanjutan pendidikan kimia. Agar siswa sekolah menengah dapat memilih profil khusus ini, di kelas 9 terdapat mata kuliah pilihan "Kimia dalam kehidupan sehari-hari" yang bertujuan untuk membantu anak-anak membiasakan diri dengan profesi yang berkaitan langsung dengan mata pelajaran kimia dan biologi. Sekalipun siswa tidak memilih profil kimia dan biologi di sekolah menengah, maka pengetahuan tentang zat yang selalu mereka temui dalam kehidupan sehari-hari akan berguna dalam kehidupan.

Di kelas mata kuliah pilihan tempat pertama diberikan untuk kuliah. Dalam mempersiapkannya, saya menggunakan sumber daya Internet informasional. Banyak ilustrasi, diagram, koleksi video, bahan laboratorium, slide ditampilkan di layar, dan atas dasarnya saya memimpin cerita saya. Teknologi penjelasan saya telah berubah secara dramatis. Anak-anak sangat tertarik, mereka mendengarkan cerita dengan penuh perhatian dan keinginan.

Kimia adalah ilmu eksperimental. Sebagian besar waktu dihabiskan untuk studi laboratorium. Tetapi kebetulan beberapa reagen tidak ada di laboratorium, dan laboratorium virtual datang untuk membantu. Dengan bantuan program khusus, siswa dapat melakukan percobaan virtual. Anak-anak mempelajari pengaruh deterjen sintetis pada berbagai jenis kain, kelarutan air dalam pupuk mineral, media larutannya, komposisi kualitatif makanan (karbohidrat, protein, lemak). Dengan bantuan komputer, mereka menyimpan buku harian eksperimental mereka sendiri, tempat mereka merekam topik pekerjaan laboratorium, pengamatan mereka, kesimpulan tentang penggunaan yang benar dari zat-zat ini dalam kehidupan sehari-hari. Keunggulan laboratorium virtual adalah keamanan, tidak perlu peralatan laboratorium, dan biaya waktu yang minimal.

Di akhir kursus, siswa harus lulus ujian tentang topik apa pun yang telah mereka pelajari. Tugas di hadapan mereka adalah memilih dalam bentuk apa untuk diringkas. Yang paling tradisional adalah kredit dalam bentuk abstrak, pesan atau laporan. Untuk mempersiapkan mereka, anak-anak menggunakan materi dari sumber internet. Dalam hal ini, tentu saja, saya membantu mereka: Saya mengatur tugas dengan jelas, merumuskan pertanyaan yang harus dijawab oleh siswa, dan menunjukkan alamat situs dengan informasi tentang topik yang relevan.

Tetapi formulir ini sudah agak ketinggalan jaman, dan beberapa orang mulai memilih kegiatan proyek. Mereka bekerja secara individu, dalam kelompok, dalam tim. Pencarian informasi tidak lengkap tanpa menggunakan kapabilitas Internet. Sebelum merilisnya ke pencarian gratis, saya memberi mereka orientasi: teknik pencarian, kata kunci, frase, nama mesin pencari, pekerjaan yang dapat berguna, alamat situs di Internet.

Anak-anak juga memilih tes dalam bentuk permainan, tugas dan latihan yang mereka kembangkan sendiri. Ini bisa menjadi tes spin-off, "Orang pintar dan pintar", "Bagaimana menjadi jutawan?", "Apa? Dimana? Kapan? ”, Berbagai teka-teki.

Saya juga mengatur presentasi produk yang dihasilkan menggunakan teknologi jarak jauh. Dengan memposting hasil kegiatan di Internet pada website sekolah atau kelas, siswa mendapatkan kesempatan untuk mengevaluasi pekerjaan mereka tidak hanya dengan bantuan teman sekelasnya, tetapi juga dengan bantuan anak-anak dan guru dari sekolah lain, diskusikan hal ini hasil, dan melihatnya dengan mata yang berbeda.

Dari sudut pandang pedagogi media baru, kita hidup di zaman yang sangat menarik. Pengenalan teknologi modern yang cepat memaksa kita untuk mendekati posisi lama dengan cara baru. Pendidikan pra-profil di sekolah kami sudah ada selama empat tahun, dan setiap kali saya merevisi jalannya pelajaran, karena perspektif baru terbuka, hubungan bermanfaat diuraikan antara metode pengajaran tradisional dan tugas baru masyarakat, informasi dan pengetahuan. Memang pendidikan media sudah menjadi bagian dari pendidikan umum. Pada saat yang sama, anak-anak mengembangkan keterampilan komunikasi, minat pada teknologi baru, antusiasme, aktivitas individu, kreativitas, mereka aktif bekerja sama, bertukar pendapat.

Saya yakin bahwa penggunaan teknologi informasi dapat memberikan budaya pendidikan yang berkembang. Itu sukses dalam proses belajar mengajar. Terapkan teknologi informasi! Beralih dari bentuk pekerjaan lama, yang telah kehilangan efektivitasnya, ke yang lebih baru, lebih maju, dan modern!

Penggunaan teknologi informasi baru di proses pendidikan dapat diilustrasikan dengan contoh salah satu pelajaran kimia umum di kelas 11.

Mekanisme pembentukan dan sifat ikatan kovalen

Tujuan pelajaran. Untuk mengingat kembali dari kelas 8 tentang mekanisme pembentukan ikatan kovalen, untuk mempelajari mekanisme donor-akseptor dan sifat-sifat ikatan kovalen.

Peralatan... Tabel elektronegativitas unsur kimia, kodogram ikatan-st dan l, disk pendidikan "Kimia Umum" dari serangkaian program pendidikan oleh Cyril dan Methodius dengan skema dan model molekul, model bola-batang molekul, kartu kerja dengan tugas dan tes, sebuah interaktif papan, komputer, tugas untuk mengkonsolidasikan dan memantau pengetahuan dengan remote control.

Selama kelas

Ceramah dilakukan dengan menggunakan disk pendidikan "Kimia Umum".

Pengulangan materi tertutup

Ingatlah dengan siswa, yang karenanya terbentuk ikatan antara atom-atom non-logam. Selesaikan tugas 1, 2 di kartu kerja (lihat lampiran).

Mempelajari materi baru

Mekanisme pembentukan ikatan kovalen:

a) pertukaran (misalnya, H 2, Cl 2, HC1);

b) donor-akseptor (misalnya NH 4 C1).

Siswa langsung menuliskan pekerjaan rumahnya di tepi halaman: Tunjukkan pembentukan ion hidronium H. 3 TENTANG + dari ion H. + dan molekul air.

Jenis ikatan kovalen: polar dan non-polar (dalam hal komposisi molekul).

Sifat ikatan kovalen.

Beragam (tunggal, satu setengah, ganda, tiga kali lipat).

Energi komunikasi adalah jumlah energi yang dilepaskan selama pembentukan ikatan kimia atau dihabiskan untuk memecahnya.

Panjang tautan adalah jarak antara inti atom dalam sebuah molekul.

Energi dan panjang ikatan saling terkait. Tunjukkan dengan contoh bagaimana sifat-sifat ini saling terkait, bagaimana pengaruhnya terhadap kekuatan molekul (proyeksikan ke papan):

Saturabilitas adalah kemampuan atom untuk membentuk ikatan tertentu dan dalam jumlah terbatas. Tunjukkan dengan contoh bola-dan-tongkat

molekul Cl 2, H 2 O, CH 4, HNO 3.

Arah. Pertimbangkan pola awan elektron yang tumpang tindih selama pembentukan ikatan σ- dan π, proyeksikan ke papan (Gbr.).

Perbaiki tugas 6, 7 di kartu kerja (lihat lampiran).

Istirahat kecil!

1. Mari kita mulai daftar secara berurutan,

Sejak item pertama.

(Omong-omong, itu membentuk air -

Poin yang sangat penting).

Bayangkan molekulnya

Formula praktis H 2.

Kami menambahkan secara signifikan -

Tidak ada zat yang lebih ringan di dunia!

2. N 2 - molekul nitrogen.

Ia dikenal tidak berwarna

gas. Banyak pengetahuan, tapi mari

Mari kita isi kembali persediaan mereka.

3. Dia ada dimana saja dan dimana saja:

Dan di batu, di udara, di air,

Dia di embun pagi,

Dan biru di langit.

(Oksigen.)

4. Pemetik jamur menemukan rawa kecil di hutan, tempat gelembung gas keluar di beberapa tempat. Gas menyala dari korek api, dan nyala api samar mulai berkeliaran di rawa. Apa gas ini? (Metana.)

Pelajaran lanjutan.

Polarisasi adalah kemampuan ikatan kovalen untuk mengubah polaritasnya di bawah aksi medan listrik eksternal (perhatikan konsep berbeda seperti polaritas ikatan dan polarisasi molekul).

Konsolidasi materi yang dipelajari

Kontrol atas topik yang dipelajari dilakukan dengan menggunakan remote control.

Survei dilakukan selama 3 menit, 10 pertanyaan dengan biaya satu poin, 30 detik diberikan untuk jawaban, pertanyaan diproyeksikan ke papan tulis interaktif. Saat mengetik 9-10 poin - skor "5", 7-8 poin - skor "4", 5-6 poin - skor "3".

Pertanyaan untuk diperkuat

1. Ikatan, yang terbentuk karena pasangan elektronik biasa, disebut:

a) ionik; b) kovalen; c) logam.

2. Ikatan kovalen terbentuk antara atom:

a) logam; b) bukan logam; c) logam dan non logam.

3. Mekanisme pembentukan ikatan kovalen akibat pasangan elektron bebas dari satu atom dan orbital bebas atom lainnya disebut:

a) donor-akseptor; b) inert; c) katalitik.

4. Dalam molekul manakah ikatan kovalen?

a) Zn; b) Cu O; c) NH 3.

5. Multiplisitas ikatan dalam molekul nitrogen sama dengan:

a) tiga; b) dua; c) unit.

6. Panjang ikatan terpendek dalam sebuah molekul:

a) H 2 S; b) SF 6; c) SO 2; d) SOr

7. Ketika awan elektron tumpang tindih di sepanjang sumbu yang menghubungkan inti atom yang berinteraksi, berikut ini yang terbentuk:

a) ikatan σ; b) ikatan π; c) ρ-koneksi.

8. Atom nitrogen memiliki jumlah elektron tak berpasangan yang mungkin:

a) 1; b) 2; dalam 3.

9. Kekuatan ikatan meningkat dengan urutan sebagai berikut:

a) H 2 O - H 2 S; 6) NH 3 - PH 3; c) CS 2 - C O 2; d) N 2 - O 2

10. Orbital s hibrida berbentuk:

a) bola; b) angka delapan salah; c) delapan yang benar.

Hasilnya langsung ditampilkan di layar, kami membuat laporan untuk setiap pertanyaan.

Analisis pekerjaan rumah (lihat lampiran - kartu kerja), § 6 dari buku teks O.S. Gabrielyan, G. Glysov “Kimia. Grade 11 "(Moscow: Bustard, 2006), sinopsis di buku catatan.

aplikasi

Kartu kerja

1. Cocokkan nama bahan dan jenis ikatannya.

1) Kalium klorida;

2) oksigen;

3) magnesium;

4) karbon tetraklorida.

a) Kovalen non-polar;

b) ionik;

c) logam;

d) kutub kovalen.

2. Di antara atom-atom unsur apa ikatan kimianya akan bersifat ionik?

a) NnO; b) Si dan C1; c) Na dan O; d) P dan Br.

3. Panjang ikatan dinyatakan dalam:

a) nm; b) kg; c) j; d) m 3.

4. Di manakah ikatan kimia terkuat: dalam molekul Cl 2 atau O 2?

5. Di molekul manakah kekuatan ikatan hidrogen lebih besar: H 2 O atau H 2 S?

6. Lanjutkan kalimat: “Ikatan yang dibentuk oleh tumpang tindih awan elektron di sepanjang garis yang menghubungkan inti atom disebut ........................ ...... ...... ",

7. Gambar skema orbital elektron yang tumpang tindih selama pembentukan ikatan π.

8. Pekerjaan rumah. "Kimia umum dalam tes, tugas, latihan" oleh OS Gabrielyan (Moskow: Drofa, 2003), kerja 8A, opsi 1, 2.

Di mana salah satu atom melepaskan elektron dan menjadi kation, dan atom lainnya mengambil elektron dan menjadi anion.

Sifat karakteristik ikatan kovalen - arah, saturasi, polaritas, polarisasi - menentukan sifat kimia dan fisik senyawa.

Arah ikatan disebabkan oleh struktur molekul zat dan bentuk geometris molekulnya. Sudut antara dua ikatan disebut sudut ikatan.

Saturasi adalah kemampuan atom untuk membentuk ikatan kovalen dalam jumlah terbatas. Jumlah ikatan yang dibentuk oleh sebuah atom dibatasi oleh jumlah orbital atom terluarnya.

Polaritas ikatan disebabkan oleh distribusi kerapatan elektron yang tidak merata karena perbedaan elektronegativitas atom. Menurut fitur ini, ikatan kovalen dibagi lagi menjadi non-polar dan polar (non-polar - molekul diatomik terdiri dari atom identik (H 2, Cl 2, N 2) dan awan elektron dari masing-masing atom didistribusikan secara simetris sehubungan dengan atom-atom ini; polar - molekul diatomik terdiri dari atom dari unsur kimia yang berbeda, dan awan elektron total dipindahkan ke salah satu atom, sehingga membentuk asimetri distribusi muatan listrik dalam molekul, sehingga menimbulkan momen dipol dari molekul).

Polarisasi suatu ikatan diekspresikan dalam perpindahan elektron ikatan di bawah pengaruh medan listrik eksternal, termasuk partikel lain yang bereaksi. Polarisasi ditentukan oleh mobilitas elektron. Polaritas dan polarisasi ikatan kovalen menentukan reaktivitas molekul dalam hubungannya dengan reagen polar.

Namun, dua kali penerima Hadiah Nobel L. Pauling menunjukkan bahwa "dalam beberapa molekul terdapat ikatan kovalen karena satu atau tiga elektron, bukan pasangan biasa." Ikatan kimia satu elektron direalisasikan dalam ion hidrogen molekul H 2 +.

Ion hidrogen molekul H 2 + mengandung dua proton dan satu elektron. Sebuah elektron tunggal dalam sistem molekuler mengkompensasi tolakan elektrostatis dua proton dan menjaganya pada jarak 1,06 Å (panjang ikatan kimia H 2 +). Pusat kerapatan elektron dari awan elektron sistem molekul memiliki jarak yang sama dari kedua proton dengan radius Bohr α 0 \u003d 0,53 A dan merupakan pusat simetri dari molekul hidrogen ion H 2 +.

YouTube ensiklopedis

• 1 / 5

  Ikatan kovalen dibentuk oleh sepasang elektron yang terbagi antara dua atom, dan elektron ini harus menempati dua orbital stabil, satu dari setiap atom.

  A + B → A: B

  Sebagai hasil sosialisasi, elektron membentuk tingkat energi yang terisi. Ikatan terbentuk jika energi totalnya pada tingkat ini lebih kecil dari pada keadaan awal (dan perbedaan energi tidak lebih dari energi ikatan).

  Menurut teori orbital molekul, tumpang tindih dua orbital atom menyebabkan pembentukan dua orbital molekul (MO) dalam kasus yang paling sederhana: menghubungkan MO dan anti ikatan (melonggarkan) MO... Elektron bersama terletak di ikatan MO yang energinya lebih rendah.

  Pembentukan ikatan setelah rekombinasi atom

  Namun mekanisme interaksi antar atom masih belum diketahui dalam waktu yang lama. Baru pada tahun 1930 F. London memperkenalkan konsep daya tarik dispersif - interaksi antara dipol seketika dan diinduksi (diinduksi). Saat ini, gaya tarik-menarik akibat interaksi antara fluktuasi dipol listrik atom dan molekul disebut "gaya London".

  Energi interaksi ini berbanding lurus dengan kuadrat polarisasi elektronik α dan berbanding terbalik dengan jarak antara dua atom atau molekul dengan pangkat enam.

  Pembentukan ikatan dengan mekanisme donor-akseptor

  Selain mekanisme homogen pembentukan ikatan kovalen yang dijelaskan pada bagian sebelumnya, terdapat mekanisme heterogen - interaksi ion bermuatan berlawanan - proton H + dan ion hidrogen negatif H -, disebut ion hidrida:

  H + + H - → H 2

  Ketika ion mendekati satu sama lain, awan dua elektron (pasangan elektron) dari ion hidrida tertarik ke proton dan akhirnya menjadi umum untuk kedua inti hidrogen, yaitu, berubah menjadi pasangan elektron ikatan. Partikel yang memasok pasangan elektron disebut donor, dan partikel yang menerima pasangan elektron ini disebut akseptor. Mekanisme pembentukan ikatan kovalen ini disebut donor-akseptor.

  H + + H 2 O → H 3 O +

  Proton menyerang pasangan elektron mandiri dari molekul air dan membentuk kation stabil yang terdapat dalam larutan asam dalam air.

  Penambahan proton ke molekul amonia terjadi dengan cara yang sama untuk membentuk kation amonium kompleks:

  NH 3 + H + → NH 4 +

  Dengan cara ini (melalui mekanisme donor-akseptor pembentukan ikatan kovalen) diperoleh kelas besar senyawa onium, yang meliputi amonium, oksonium, fosfonium, sulfonium dan senyawa lainnya.

  Molekul hidrogen dapat bertindak sebagai donor pasangan elektron, yang setelah kontak dengan proton akan menghasilkan pembentukan ion hidrogen molekul H 3 +:

  H 2 + H + → H 3 +

  Pasangan elektron pengikat ion hidrogen molekul H 3 + secara simultan dimiliki oleh tiga proton.

  Jenis ikatan kovalen

  Ada tiga jenis ikatan kimia kovalen, berbeda dalam mekanisme pembentukannya:

  1. Ikatan kovalen sederhana... Untuk pembentukannya, masing-masing atom menyediakan satu elektron tidak berpasangan. Ketika ikatan kovalen sederhana terbentuk, muatan formal atom tetap tidak berubah.

  • Jika atom yang membentuk ikatan kovalen sederhana adalah sama, muatan sebenarnya dari atom dalam molekul juga sama, karena atom yang membentuk ikatan memiliki pasangan elektron yang sama. Hubungan ini disebut ikatan kovalen non-polar... Zat sederhana memiliki hubungan seperti itu, misalnya: 2, 2, 2. Tetapi tidak hanya non-logam dengan jenis yang sama yang dapat membentuk ikatan non-polar kovalen. Unsur non-logam yang keelektronegatifannya sama pentingnya, juga dapat membentuk ikatan non-polar kovalen, misalnya, dalam molekul PH 3, ikatannya adalah kovalen non-polar, karena EO hidrogen sama dengan EO fosfor.
  • Jika atom berbeda, maka tingkat kepemilikan pasangan elektron bersama ditentukan oleh perbedaan elektronegativitas atom. Atom elektronegativitas yang lebih tinggi menarik sepasang elektron ikatan lebih kuat, dan muatan sebenarnya menjadi negatif. Oleh karena itu, atom dengan elektronegativitas yang lebih rendah memperoleh muatan positif yang sama. Jika hubungan terbentuk antara dua non-logam yang berbeda, maka hubungan seperti itu disebut ikatan kutub kovalen.

  Dalam molekul etilen C 2 H 4 ada ikatan rangkap CH 2 \u003d CH 2, rumus elektroniknya: H: C :: C: H. Inti dari semua atom etilen terletak di bidang yang sama. Tiga awan elektron dari setiap atom karbon membentuk tiga ikatan kovalen dengan atom lain di bidang yang sama (dengan sudut antara 120 °). Awan elektron valensi keempat dari atom karbon terletak di atas dan di bawah bidang molekul. Awan elektron seperti itu dari kedua atom karbon, sebagian tumpang tindih di atas dan di bawah bidang molekul, membentuk ikatan kedua antara atom karbon. Ikatan kovalen pertama yang lebih kuat antara atom karbon disebut ikatan σ; ikatan kovalen kedua yang kurang kuat disebut π (\\ displaystyle \\ pi)- komunikasi.

  Dalam molekul asetilen linier

  N-S≡S-N (N: S ::: S: N)

  ada ikatan σ antara atom karbon dan hidrogen, satu ikatan σ antara dua dan dua atom karbon π (\\ displaystyle \\ pi)ikatan antara atom karbon yang sama. Dua π (\\ displaystyle \\ pi)-bonds terletak di atas bidang aksi dari ikatan-σ dalam dua bidang yang saling tegak lurus.

  Keenam atom karbon dari molekul benzena C 6 H 6 siklik terletak pada bidang yang sama. Ikatan-bekerja antara atom karbon di bidang cincin; ikatan yang sama ada untuk setiap atom karbon dengan atom hidrogen. Atom karbon menggunakan tiga elektron untuk membuat ikatan ini. Awan elektron valensi keempat atom karbon, yang berbentuk delapan, terletak tegak lurus dengan bidang molekul benzena. Masing-masing awan tersebut tumpang tindih secara merata dengan awan elektron dari atom karbon tetangga. Dalam molekul benzena, tidak ada tiga yang terpisah π (\\ displaystyle \\ pi)-koneksi, dan satu π (\\ displaystyle \\ pi) dielektrik atau semikonduktor. Contoh khas kristal atom (atom yang dihubungkan oleh ikatan kovalen (atom)) adalah