Вода, аммиак, метан и более крупные ковалентные структуры
Введено| English | Значение |
|---|---|
| polymer/ˈpɒlɪmə/ | полимер |
| repeat unit/rɪˈpiːt ˈjuːnɪt/ | повторяющееся звено |
Что могло бы объяснить это наблюдение?
- Молекула воды имеет две связи, но также две неподелённые пары на кислороде. Формула связей позволяет легко увидеть соединения, при этом часть информации об электронах отсутствует.
- Начните с гипотезы. Укажите величины или признаки, которые вы будете сравнивать, затем определите, какие доказательства могут различить два объяснения.
Построение модели
- В H₂O кислород делит одну пару с каждым из двух атомов водорода и сохраняет две неподелённые пары. В NH₃ азот делит одну пару с каждым из трёх атомов водорода и сохраняет одну неподелённую пару. В CH₄ углерод делит четыре пары, по одной с каждым атомом водорода, и не имеет неподелённых пар в диаграмме валентных электронов. Каждый атом водорода достигает двух электронов на оболочке; углерод, азот и кислород считают вокруг себя восемь электронов.
- полимер: вещество, содержащее очень крупные молекулы, построенные из повторяющихся единиц; повторяющееся звено (единица): группа атомов, повторяющаяся вдоль молекулы полимера.
Какое описание диаграммы внешних электронов аммиака является верным?
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
У азота пять валентных электронов; три из них участвуют в общих парах с тремя атомами водорода, оставляя одну неподелённую пару. Четыре общие пары дали бы NH4+, а аммиак образуется путём ковалентного разделения электронов, никогда путём ионного переноса.
Сопоставьте каждый технический термин с его точным определением.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Используйте определения для различения смежных величин и процессов.
Выберите доказательства для проверки
- Ковалентные вещества могут состоять из малых молекул, очень крупных молекул, таких как полимеры, или гигантских сеток, таких как алмаз и диоксид кремния. Полимер содержит много повторяющихся единиц, связанных вдоль каждой молекулы: [–CH₂–CH₂–]ₙ представляет полиэтилен, где связи проходят через скобки, а n — большое число. Диаграмма гигантской сетки показывает лишь небольшую часть продолжающихся ковалентных связей, а не отдельную молекулу с точно таким количеством атомов, как на изображении.
- Для электронных диаграмм используйте один тип обозначения для электронов центрального атома и другой для электронов водорода. Подсчитайте связи, неподелённые электронные пары и все внешние электроны. Для молекулярной формулы подсчитайте каждый элемент в полном указанном молекуле. Для полимера определите повторяющуюся единицу в скобках, а не называйте чертёж малой молекулой. Шаро-палочковые модели увеличивают зазоры и не сохраняют масштаб; 2D линейная формула опускает реальное 3D расположение.
Какие две привычки делают расследование или модель в данном случае более обоснованными?
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Указание условий и допущений позволяет другим точно воспроизвести работу, а фиксация подтверждающих данных даёт возможность проверить вывод. Сокрытие противоречащих результатов устраняет доказательства, способные оспорить ошибочный вывод, а одно измерение никогда не может обосновать более широкий claim.
Работайте с известными величинами
- Укажите известные значения и их единицы измерения. Выберите соотношение, предположения которого подходят к данному случаю, затем преобразуйте формулу перед подстановкой.
- Известно: метан имеет 4+4×1=8 валентных электронов всего, все они находятся в четырёх общих парах. Аммиак также имеет 5+3×1=8: шесть общих электронов и неподелённую пару из двух электронов. Модель полиэтилена, содержащая fifty C₂H₄ повторяющихся звеньев, содержит 100 атомов углерода и 200 атомов водорода в этих звеньях; детали концевых групп исключены из этого упрощённого подсчёта.
Упрощённый полимер содержит 30 C₂H₄ повторяющихся звеньев. Сколько атомов углерода находится в этих звеньях? Используйте ту же последовательность: известные величины → модель → соотношение → подстановка → единица измерения и интерпретация.
Упрощенный полимер содержит 30 повторяющихся единиц C₂H₄. Сколько атомов углерода содержится в этих единицах?
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Результат составляет 60 атомов. Известно: 30 повторяющихся единиц C2H4, каждая содержит 2 атомов углерода. Атомов углерода = 30 × 2 = 60 атомов. Количество повторяющихся единиц умножается на состав единицы; концевые группы в этой модели исключаются.
Проверьте вывод и его ограничения
- Неподелённая пара — это не лишний атом водорода или дополнительная связь. Не применяйте подсчёт по молекулярной формуле к обрезанной гигантской сетке без понимания её продолжения. Число n — это количество повторяющихся звеньев, а не заряд или номер электронного слоя. Образование полимеров рассматривается далее в разделе Органическая химия.
- Вернитесь к первоначальному наблюдению. Объясните, что подтверждает результат, при каких условиях он верен и каким образом можно проверить конкурирующее объяснение.
Любое вещество с ковалентной связью состоит из маленьких отдельных молекул. Это утверждение неверно: Алмаз, графит и кварц связаны ковалентно, но образуют гигантские сети, пронизывающие весь кристалл. Ковалентная связь описывает тип связи, а не размер структуры.
Вода, аммиак, метан и более крупные ковалентные структуры: Ковалентные вещества могут состоять из малых молекул, очень крупных молекул, таких как полимеры, или гигантских сеток, таких как алмаз и диоксид кремния. Полимер содержит много повторяющихся единиц, связанных вдоль каждой молекулы: [–CH₂–CH₂–]ₙ представляет полиэтилен, где связи проходят через скобки, а n — большое число. Диаграмма гигантской сетки показывает лишь небольшую часть продолжающихся ковалентных связей, а не отдельную молекулу с точно таким количеством атомов, как на изображении.
Каждое вещество с ковалентными связями состоит из малых отдельных молекул.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Алмаз, графит и диоксид кремния связаны ковалентными связями, но образуют гигантские сети, охватывающие весь кристалл. Ковалентная связь описывает тип связи, а не размер структуры.
Вещество, содержащее очень большие молекулы, построенные из повторяющихся единиц: напишите технический термин.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
полимер означает Вещество, содержащее очень большие молекулы, построенные из повторяющихся единиц.