Номер 4, страница 26 - гдз по химии 9 класс учебник Шиманович, Василевская

4. Укажите основные типы химической связи. Что общего и каковы различия между ними?

Основные типы химической связи

Химическая связь — это взаимодействие атомов, которое обусловливает их объединение в молекулы, ионы, кристаллы. Существует несколько основных типов химической связи, которые определяют структуру и свойства веществ. К ним относятся:
1. Ковалентная связь — образуется за счет обобществления электронных пар между атомами, как правило, неметаллов. В зависимости от распределения общей электронной пары бывает полярной и неполярной.
2. Ионная связь — возникает в результате электростатического притяжения между противоположно заряженными ионами (катионами и анионами), которые образуются при полной передаче электронов от одного атома к другому.
3. Металлическая связь — характерна для металлов и сплавов и осуществляется за счет притяжения между положительными ионами металлов в узлах кристаллической решетки и обобществленными («свободными») электронами.
К типам связей также часто относят водородную связь, которая является особым типом сильного межмолекулярного (реже внутримолекулярного) взаимодействия.
Ответ: Основные типы химической связи: ковалентная, ионная, металлическая. Важную роль также играет водородная связь как вид межмолекулярного взаимодействия.

Что общего между ними

Несмотря на различия в механизмах образования, все типы химических связей имеют общие фундаментальные черты:
- Электростатическая природа. В основе любой химической связи лежит кулоновское взаимодействие (притяжение) между положительно заряженными ядрами атомов и отрицательно заряженными электронами.
- Участие валентных электронов. В образовании связи принимают участие электроны внешних электронных оболочек атомов, называемые валентными.
- Энергетическая выгодность. Образование химической связи всегда сопровождается выделением энергии, так как система из связанных атомов (молекула, кристалл) энергетически более стабильна (имеет меньшую потенциальную энергию), чем система из изолированных атомов.
Ответ: Общим для всех типов химических связей является их электростатическая природа, участие валентных электронов в их образовании и понижение общей энергии системы при образовании связи.

Каковы различия между ними

Различия между основными типами химических связей заключаются в механизме их образования, типе участвующих атомов и, как следствие, в свойствах образующихся веществ.

Ковалентная связь:
Механизм: обобществление (совместное использование) одной или нескольких пар электронов.
Участники: преимущественно атомы неметаллов с близкими значениями электроотрицательности (ЭО).
Разновидности:
- Неполярная: возникает между атомами с одинаковой ЭО (например, в молекулах $H_2$, $O_2$, $Cl_2$). Разность электроотрицательностей $Δχ ≈ 0$. Электронная пара распределена симметрично.
- Полярная: возникает между атомами с разной ЭО (например, в $H_2O$, $HCl$, $NH_3$). Разность $Δχ > 0$. Общая электронная пара смещена к более электроотрицательному атому, что приводит к появлению на атомах частичных зарядов ($δ+$ и $δ−$).

Ионная связь:
Механизм: полная передача одного или нескольких электронов от атома с низкой ЭО (металл) к атому с высокой ЭО (неметалл) с последующим электростатическим притяжением образовавшихся ионов.
Участники: атомы типичного металла и типичного неметалла.
Условие: большая разница в электроотрицательности ($Δχ > 1.7$ по шкале Полинга). Пример: $NaCl$, $CaF_2$.

Металлическая связь:
Механизм: обобществление валентных электронов всеми атомами в объеме кристалла. Образуется "электронный газ", который связывает положительно заряженные ионы металлов.
Участники: атомы металлов.
Свойства: обуславливает характерные свойства металлов: электро- и теплопроводность, ковкость, пластичность, металлический блеск. Пример: $Fe$, $Cu$, $Al$.

Водородная связь:
Механизм: электростатическое притяжение между положительно поляризованным атомом водорода ($H^{δ+}$) одной молекулы и отрицательно поляризованным атомом сильноэлектроотрицательного элемента (F, O, N) другой молекулы.
Природа: значительно слабее ковалентной и ионной, является межмолекулярной.
Пример: связь между молекулами воды ($H_2O$), аммиака ($NH_3$).

Таким образом, ключевое различие лежит в степени обобществления электронов: от полного обобществления в металле и равного совместного использования в неполярной ковалентной связи до неравного использования в полярной ковалентной и полной передачи в ионной связи.
Ответ: Различия заключаются в механизме образования (обобществление, передача, "электронный газ"), типе взаимодействующих атомов (неметалл-неметалл, металл-неметалл, металл-металл), степени полярности и прочности связи, а также в структуре и свойствах образующихся веществ.