Условие
Определи вид химической связи в веществах NaBr, Br₂ и HBr. Объясни ответ через электроотрицательность элементов и покажи, что все три вещества состоят из похожих по названию, но разных по строению частиц.
Что известно и что ищем
- Известны формулы трёх веществ: соль, простое вещество и соединение двух неметаллов.
- Ищем вид связи: ионная, ковалентная неполярная или ковалентная полярная.
- Работаем одним способом: сравниваем электроотрицательности двух атомов в каждой формуле.
Ход решения
- Шаг 1. Разбираем Br₂. В молекуле два одинаковых атома, разница электроотрицательностей равна нулю, значит общая электронная пара смещена ни к кому. Это ковалентная неполярная связь — типовая связь в молекулах простых веществ-неметаллов.
- Шаг 2. Разбираем NaBr. Натрий — металл с очень низкой электроотрицательностью, бром — активный неметалл с высокой. Разница большая, электрон фактически переходит от натрия к брому, и получаются ионы Na⁺ и Br⁻. Это ионная связь.
- Шаг 3. Разбираем HBr. Оба элемента — неметаллы, разница электроотрицательностей есть, но она заметно меньше, чем в NaBr: электрон не переходит целиком, а только смещается к брому. Общая пара остаётся общей, значит связь ковалентная полярная.
- Шаг 4. Сравниваем HBr и Br₂. В обеих молекулах связь ковалентная, разница только в полярности: у Br₂ полюсов нет, у HBr есть — на водороде частичный положительный заряд, на броме частичный отрицательный. Отсюда, кстати, и растворяется HBr в воде с образованием кислоты: полярную молекулу воде «удобнее» разобрать на ионы.
- Шаг 5. Формулируем общее правило. Смотрим только на два атома, которые соединяются. Одинаковые атомы или почти одинаковая электроотрицательность — ковалентная неполярная. Разные неметаллы с небольшой разницей — ковалентная полярная. Металл и неметалл с большой разницей — ионная. Отдельный случай — металл с металлом: там возникает металлическая связь.
- Шаг 6. Отмечаем границы применимости. Деление «ионная или полярная» условно: даже в NaCl нет полного переноса электрона, есть только сильное смещение. Поэтому в задачах важно не угадать ярлык, а показать разницу электроотрицательностей.
Проверь себя
- Ответ: NaBr — ионная, Br₂ — ковалентная неполярная, HBr — ковалентная полярная.
- Проверка вывода: убеждаемся, что критерий один и тот же во всех трёх случаях — разница электроотрицательностей атомов, которые образуют связь. Если для какого-то вещества пришлось придумывать отдельное правило, значит критерий применён неверно.
- Ловушка: называть связь в HBr ионной, «потому что в воде распадается на ионы». На ионы вещество распадается в растворе из-за взаимодействия с водой, а связь в самой молекуле — ковалентная полярная.
Как объяснить ребёнку
«Связь — это перетягивание каната. Два одинаковых атома тянут с равной силой — канат стоит на месте, середина общая. Если один атом тянет заметно сильнее, канат сдвигается к нему, и в молекуле появляются полюса. А если один тянет не просто сильнее, а во много раз — канат уезжает целиком, и получаются два иона».
Тема для отчёта родителю
«Вид связи по электроотрицательности: три случая на примере NaBr, Br₂ и HBr».
Формулировка задания — наш аналог по теме, а не текст из учебника.