Question

Что происходит с элементами металлами и неметаллами при образовании химической связи? В каком агрегатном состоянии могут находится простые вещества металлы и неметаллы? Приведите примеры простых веществ металлов и неметаллов

Answer 1

Химическая связь
Все взаимодействия, приводящие к объединению химических частиц (атомов, молекул, ионов и т. п.) в вещества делятся на химические связи и межмолекулярные связи (межмолекулярные взаимодействия).

Химические связи - связи непосредственно между атомами. Различают ионную, ковалентную и металлическую связь.

Межмолекулярные связи - связи между молекулами. Это водородная связь, ион-дипольная связь (за счет образования этой связи происходит, например, образование гидратной оболочки ионов), диполь-дипольная (за счет образования этой связи объединяются молекулы полярных веществ, например, в жидком ацетоне) и др.

Ионная связь - химическая связь, образованная за счет электростатического притяжения разноименно заряженных ионов. В бинарных соединениях (соединениях двух элементов) она образуется в случае, когда размеры связываемых атомов сильно отличаются друг от друга: одни атомы большие, другие маленькие - то есть одни атомы легко отдают электроны, а другие склонны их принимать (обычно это атомы элементов, образующих типичные металлы и атомы элементов, образующих типичные неметаллы); электроотрицательность таких атомов также сильно отличается.
Ионная связь ненаправленная и не насыщаемая.

Ковалентная связь - химическая связь, возникающая за счет образования общей пары электронов. Ковалентная связь образуется между маленькими атомами с одинаковыми или близкими радиусами. Необходимое условие - наличие неспаренных электронов у обоих связываемых атомов (обменный механизм) или неподеленной пары у одного атома и свободной орбитали у другого (донорно-акцепторный механизм):

а)H· + ·H  H:HH-HH2(одна общая пара электронов; H одновалентен);б)NNN2(три общие пары электронов; N трехвалентен);в)H-FHF(одна общая пара электронов; H и F одновалентны);г)        NH4+(четыре общих пары электронов; N четырехвалентен)

По числу общих электронных пар ковалентные связи делятся на

простые (одинарные) - одна пара электронов,

двойные - две пары электронов,

тройные - три пары электронов.

Двойные и тройные связи называются кратными связями.

По распределению электронной плотности между связываемыми атомами ковалентная связь делится на неполярнуюи полярную. Неполярная связь образуется между одинаковыми атомами, полярная - между разными.

Электроотрицательность - мера способности атома в веществе притягивать к себе общие электронные пары.
Электронные пары полярных связей смещены в сторону более электроотрицательных элементов. Само смещение электронных пар называется поляризацией связи. Образующиеся при поляризации частичные (избыточные) заряды.

Answer 2

При образовании химической связи между металлами и неметаллами происходит обмен электронами, что позволяет обоим элементам достичь более стабильной конфигурации электронной оболочки. Металлы имеют тенденцию отдавать электроны (образуя положительно заряженные ионы или катионы), в то время как неметаллы имеют тенденцию принимать электроны (образуя отрицательно заряженные ионы или анионы). Этот обмен электронами приводит к образованию ионной связи.

Простые вещества металлов и неметаллов могут находиться в различных агрегатных состояниях в зависимости от условий температуры и давления.

1. Примеры простых веществ металлов:

   • Железо (Fe) - обычно находится в твердом состоянии при комнатной температуре и атмосферном давлении.
   • Магний (Mg) - также находится в твердом состоянии при комнатной температуре и атмосферном давлении.
   • Медь (Cu) - при комнатной температуре и атмосферном давлении тоже находится в твердом состоянии.

2. Примеры простых веществ неметаллов:

   • Кислород (O2) - при комнатной температуре и атмосферном давлении находится в газообразном состоянии.
   • Углерод (C) - может присутствовать в различных формах, таких как графит (твердое состояние), алмаз (твердое состояние) или графен (двумерная аллотропная форма углерода).
   • Сера (S) - при комнатной температуре и атмосферном давлении находится в твердом состоянии.

Обратите внимание, что у некоторых элементов может быть несколько аллотропных форм (различных форм в одном фазовом состоянии). Например, углерод имеет графит, алмаз и другие формы в разных условиях.