Детская энциклопедия
Том 1. Земля. Том 4. Растения и животные. Том 7. Человек. Том 10. Зарубежные страны.
Том 2. Мир небесных тел. Числа и фигуры. Том 5. Техника и производство. Том 8. Из истории человеческого общества. Том 11. Язык. Художественная литература.
Том 3. Вещество и энергия. Том 6. Сельское хозяйство. Том 9. Наша советская Родина. Том 12. Искусство.

Два атома водорода соединяются в одну моле­кулу, и при этом в очень прочную молекулу. За счет пары электронов эти атомы образуют гелиеподобную, общую для обоих атомов, ор­биту (рис. 9).

Гелий, как и другие благородные газы, в ато­мах которых все электроны спаренные, почти не способен образовывать молекулы. В свободном газообразном состоянии он существует в ви­де отдельных атомов.

Рис. 9. Наверху — схема образования молекулы водорода

ив двух водородных атомов. Внизу — схема образования

молекулы газа метана из атома углерода и четырех атомов

водорода.

Запомните эту очень важную и удивитель­ную способность двух s-электронов образовы­вать общую очень прочную орбиту. Это может происходить, даже если оба электрона принад­лежат двум разным атомам. Такое свойство электронов имеет особенно большое значение для химии. Именно благодаря этому и могут возникать очень прочные связи между ато­мами, могут образовываться и существовать молекулы.

Химики такую химическую связь называют гомеополярной.

Насколько важны для химии внешние элек­троны атома, можно судить хотя бы по тому, что именно их число и определяет валентность эле­мента .

У лития, натрия, калия — одновалентных элементов — на внешней орбите атомов по од­ному s-электрону. Бериллий, магний, кальций потому и двухвалентны, что на их внешних орбитах по два s-электрона.

Элементы неон, аргон, криптон, ксенон об­ладают одинаково построенными наружными электронными оболочками из восьми электро­нов s2p6. Эти оболочки очень прочны. Атомы благородных газов, стоящих в нулевой группе периодической таблицы, держат свои электроны очень крепко.

Если атомы металлов калия, кальция, алю­миния и других элементов, стоящих в первых группах таблицы, потеряют свои слабо свя­занные наружные электроны, то их электрон­ные оболочки станут такими же, как оболочки атомов ближайших благородных газов, стоя­щих перед ними в таблице.

У элементов, например, седьмой группы во внешней электронной оболочке по семь электро­нов. Если такой атом захватит еще один элек­трон, то его наружная электронная оболочка станет такой же, как у ближайшего следующе­го за ним в таблице элемента нулевой группы.

При химических реакциях происходит пере­распределение наружных электронов: электрон­ные оболочки стремятся стать такими же, как у ближайших благородных газов. Тот из ато­мов, который отдает электрон, становится за­ряженным положительно, атом же, захвативший электрон, будет заряжен отрицательно. Разно­именно заряженные атомы начнут благодаря силам электростатического взаимодействия притягиваться друг к другу. Так возникает еще один тип химической связи. Химики ее назы­вают гетерополярной.

Таким образом, силы, связывающие атомы в молекулы, возникают в результате взаимодей­ствия положительных ядер и отрицательных электронных оболочек атомов. Это взаимодей­ствие всегда стремится так перестроить внешнюю электронную оболочку, чтобы она стала наиболее прочной, наиболее устойчивой, такой же, как у ближайшего элемента нулевой группы.

Рассмотрите внимательно простую химиче­скую реакцию, записанную в не совсем обычной для школьного учебника форме:

и сравните результат с формулой электронной оболочки благородного газа неона [1s22s22p6].

ПОЧЕМУ ВОДОРОД СТОИТ ОДНОВРЕМЕННО В ДВУХ КЛЕТКАХ ТАБЛИЦЫ МЕНДЕЛЕЕВА?

Свойства водорода таковы, что ему трудно подобрать одно, вполне определенное место. Чаще всего его помещают в первую группу, зачисляют в родственники к щелочным металлам. Как и у них, у водорода один электрон на внеш­ней оболочке, и он может проявлять положительную валентность, равную единице. И наконец,

329