Для определения вида химической связи в веществах O2, Na, KCl и H2S, рассмотрим каждое вещество отдельно:
O2 (кислород): Молекула кислорода состоит из двух атомов кислорода, каждый из которых имеет 6 валентных электронов. Атомы кислорода образуют между собой ковалентную связь, деля электроны для достижения стабильной электронной конфигурации. В молекуле O2 присутствует двойная ковалентная связь.
Na (натрий): Натрий - металл, и в чистом виде он образует металлическую связь. Атомы натрия в кристаллической решетке удерживаются вместе за счет металлической связи, где валентные электроны отделяются от атомов и образуют "электронное облако", которое свободно перемещается между ионами металла.
KCl (хлорид калия): KCl состоит из катиона калия (K+) и аниона хлора (Cl-). Это типичный пример ионной связи, где катион и анион притягиваются друг к другу за счет электростатических сил противоположных зарядов.
H2S (сероводород): В молекуле сероводорода два атома водорода соединены с атомом серы ковалентными связями. В каждой связи водород делит свой один валентный электрон с одним из шести валентных электронов серы, образуя стабильную ковалентную связь.
Схемы образования связей:
Ковалентная связь (на примере H2S):
- Атом серы имеет электронную конфигурацию [Ne]3s^2 3p^4, водород - 1s^1.
- Для достижения стабильной конфигурации (8 электронов у серы и 2 у водорода), атомы делят электроны.
- Сера делит два электрона с каждым атомом водорода, формируя две ковалентные связи:
H:1s^1 + S:3s^2 3p^4 → H-S-H, где каждая связь обозначает пару общих электронов.
Ионная связь (на примере KCl):
- Калий (K) имеет один валентный электрон в 4s-орбитали, хлор (Cl) имеет семь валентных электронов в 3p-орбитали.
- Калий отдает свой валентный электрон хлору, становясь катионом K+ и добиваясь конфигурации аргона.
- Хлор принимает этот электрон, становясь анионом Cl-, также достигая конфигурации аргона.
- Ионы K+ и Cl- притягиваются друг к другу, образуя ионную связь:
K: [Ar]4s^1 → K+ + e^-; Cl: [Ne]3s^2 3p^5 + e^- → Cl^-; K+ + Cl^- → KCl.