Номер 3, страница 26 - гдз по химии 9 класс учебник Шиманович, Василевская

3. Что представляет собой химическая связь? Каковы ее природа и условия образования?

Что представляет собой химическая связь?

Химическая связь — это совокупность взаимодействий, которые удерживают атомы, ионы или группы атомов вместе в составе молекул, кристаллов и других химических соединений. Образование химической связи происходит в результате перераспределения электронной плотности между атомами, что приводит к возникновению сил электростатического притяжения. Этот процесс всегда сопровождается выделением энергии, так как система из связанных атомов является более устойчивой (обладает меньшей потенциальной энергией) по сравнению с системой из отдельных, не взаимодействующих друг с другом атомов.

Ответ: Химическая связь — это силы притяжения, удерживающие атомы вместе в химических соединениях, которые возникают за счет перераспределения электронов и приводят к понижению общей энергии системы.

Природа химической связи

Природа химической связи является электростатической и квантово-механической. С точки зрения электростатики, связь представляет собой результат кулоновского взаимодействия между положительно заряженными ядрами атомов и отрицательно заряженными электронами. Ключевую роль в этом взаимодействии играют валентные электроны, то есть электроны внешних энергетических уровней.

Квантовая механика объясняет, что при сближении атомов их атомные орбитали перекрываются, образуя общие молекулярные орбитали. Электроны, занимающие эти орбитали, становятся общими для связанных атомов. Такое обобществление электронов приводит к увеличению электронной плотности в пространстве между ядрами, что создает мощную силу притяжения, удерживающую ядра вместе. Таким образом, природа химической связи — это фундаментальное электромагнитное взаимодействие, подчиняющееся законам квантовой механики.

Ответ: Природа химической связи — электростатическая (взаимодействие положительно заряженных ядер и отрицательно заряженных электронов) и квантово-механическая (образование общих молекулярных орбиталей в результате перекрывания атомных орбиталей, что ведет к стабилизации системы).

Условия образования химической связи

Для образования химической связи необходимо соблюдение двух основных условий.

Во-первых, энергетическое условие: образование связи должно приводить к понижению общей энергии системы. Полная энергия образовавшегося соединения ($E_{соединения}$) должна быть меньше суммы энергий исходных изолированных атомов ($\sum E_{атомов}$). Математически это выражается как $E_{соединения} < \sum E_{атомов}$. Разница этих энергий выделяется в окружающую среду и называется энергией связи. Чем больше энергии выделилось, тем прочнее образовавшаяся связь.

Во-вторых, структурное условие: атомы должны обладать способностью к эффективному взаимодействию. Это подразумевает наличие у атомов валентных электронов и атомных орбиталей, которые могут участвовать в образовании связи. При сближении атомов эти орбитали должны эффективно перекрываться. Степень перекрывания зависит от взаимного расположения атомов и симметрии их орбиталей. Как правило, образование связи позволяет атомам приобрести более устойчивую электронную конфигурацию, чаще всего конфигурацию внешнего электронного слоя инертного газа (правило октета).

Ответ: Основными условиями образования химической связи являются: 1) энергетическая выгодность процесса, то есть понижение общей энергии системы при образовании связи; 2) наличие у взаимодействующих атомов валентных электронов и орбиталей, способных к эффективному перекрыванию.