14. Что характерно для атомных орбиталей металлов? Что характеризует энергия ионизации? Какие щелочные металлы обладают самыми малыми значениями энергии ионизации?

У атомов металлов во внешнем слое, как правило, содержится меньше четырех электронов, и они слабо связаны с атомом. Атомы металлов, вступая в химическую связь, теряют валентные электроны. Способность элемента отдавать электроны можно принять за меру металличности.

Энергия ионизации – это количество энергии, необходимое для отрыва наиболее слабо связанного электрона от атома. Для сравнения металлических свойств элементов обычно используют специальную величину – энергию ионизации.

Щелочные металлы имеют самые низкие энергии ионизации. Самыми малыми значениями энергии ионизации обладают цезий Cs ( ) – 3.89 эВ и франций Fr -3,83 эВ.

15. Что характерно для атомных орбиталей неметаллов? Что характеризует сродство к электрону? Какое вещество называют окислителем? Какие сильные окислители Вам известны?

У атомов неметаллов во внешнем электронном слое содержится четыре и больше электронов, которые прочно связаны с атомом. Атомы неметаллов, вступая в химическую реакцию, обычно присоединяют электроны.

Сродство к электрону – это количество энергии, которое выделяется или поглощается при присоединении одного электрона к нейтральному атому. Неметаллические свойства наиболее сильно выражены у фтора. Для сравнения неметаллических свойств используют специальную величину – сродство к электрону. Количественной характеристикой окисляющей способности атомно-молекулярной частицы также служит сродство к электрону.

Вещество, которое приобретает электроны, часто называют окислителем.

Самый сильный из всех окислителей – гексафторид платины у которого А=7 эВ. Гексафторид платины так силен, что окисляет даже «инертные» газы – ксенон и криптон.

16. Кратко опишите, что представляет в современном понимании такая сущность, как химическая связь. По какой причине образуется химическая связь между атомами водорода?

Химическая связь – это взаимодействие двух и нескольких атомов, в результате которого образуется химически устойчивая двух- или многоатомная система (например, молекула или кристалл). Понимание химической связи в настоящее время является очень важным для многих отраслей науки. Например, для металлургии. Если большое число атомов, собравшись вместе, образуют твердое тело, то причину этого можно искать в особенностях поведения электронов.

Электрон в атоме водорода вблизи ядра обладает меньшей энергией, чем на бесконечном удалении от него (этот уровень энергии принят за нуль). В «поисках минимума энергии» электрон «стремится» быть «ближе» к ядру. Применительно к атомам водорода можно говорить о том, что они стремятся «сблизится» для того, чтобы уменьшить суммарную энергию. Они сближаются и в результате образуют молекулу водорода. Такое объединение атомов называют химической связью. Изучает химические связи наука химия.

17. Кратко сформулируйте, какие бывают виды химической связи. Что такое ионная связь? Поясните, между какими атомами и как она образуется?

Основными типами химической связи являются ионная, ковалентная, металлическая и водородная.

Ионная связь (взаимодействие за счет электростатической притяжения ионов по закону Кулона) – это сильная связь с энергией от сотен до тысяч килоджоулей на моль. Поэтому твердые тела с ионной связью обладают значительной прочностью и твердостью, имеют высокие температуры плавления. Вещества с ионной связью не летучи. Многие ионные кристаллы прозрачны в широком диапазоне длин волн.

Атомы, стоящие в периодической системе Менделеева вблизи инертных газов, сравнительно легко могут образовывать конфигурацию их электронных оболочек, которая позволяет принимать электроны. К примеру, у галогенов, стоящих непосредственно перед инертными газами, недостает одного электрона для образования устойчивой электронной оболочки, поэтому они обладают высоким сродством к электрону (порядка 3 эВ). В то же время у атомов щелочных металлов, валентный электрон «находится» на не заполненной оболочке, связан с ядром относительно слабо, вследствие чего энергия ионизации этих атомов мала. При образовании соединений из элементов, очень отличающихся по наличию электронов на внешней оболочке (типичных металлов и неметаллов, галогенов), электрон от атома металла переходит к атому галоида. При этом атом металла превращается в положительно заряженный ион (катион), а атом галогена – в отрицательно заряженный ион (анион). Ионы взаимодействуют по закону Кулона, как два разноименных заряда. Заряженные частицы, в которые превращаются атомы в результате отдачи или присоединения электронов, называют ионами. Соединения, которые образуются из ионов, называют ионными. Химическая связь между ионами называется ионной.