Биология в 3 томах. Tом 3 - Тейлор Д.
ISBN 5-03-003687-3
Скачать (прямая ссылка):
П. 1.1.3. Ковалентные связи
При возникновении связей этого типа атомы, участвующие в их образовании, не отдают и не принимают элект-
Таблица П.1.3. Валентности некоторых элементов и заряды некоторых ионов
А. Валентности некоторых элементов
1
3
F Cl
О S
N P
С Si
Г
Метан
H
• X
H
• Электроны от атома С X Электроны от атома H
H- С
i
Структурная формула H
Валентность углерода равна 4 -Н (он участвует в образовании 4 связей); валентность водорода равна 1
д
В молекуле этена (этилена), C2H4, между углеродными атомами поделены две пары электронов
Этен
"о*
X H
о
с 2с
• • x
Нохон
• X Электроны от атома С ° Электроны от атома H
Две пары поделенных электронов обозначаются как двойная связь:
H
H
C=C
Рис. П. 1.2. А. Образование хлорида натрия. Б. Образование хлорида кальция. В. Образование молекулы хлора. Г. Формула метана. Д. Формула этена. Для наглядности электроны, принадлежащие разным атомам, обозначены разными значками (крестиком, черными или белыми кружками). В действительности все электроны одинаковы. На рис. В, Tu Дпоказаны только внешние электронные оболочки.
Б. Заряды некоторых ионов, состоящих из одного элемента
-2 -1
+7
+2
+3
О2- F-
H+
Mg2+
Al3+
Cl-
Na+
Ca2+
Br
K+
Zn2+
Ba2+
I-
Cu+ медь(1)
Cu2+ медь(Н)
Fe2+ железо
(П)
Fe3+
Pb2+ свинец
(II)
железо
(III)
В. Заряды некоторых ионов, состоящих из нескольких эле-
ментов
-3
-2
-7
+7
ро34-
SO2;
NO~
nh;
(фосфат(У)) (сульфат)
(нитрат)
(аммоний)
со2;
NO-
(карбонат)
(нитрит)
он-
(гидроксил,
или
гидроксид)
нсо-
(гидрокарбонат;
старое название —
бикарбонат)
БОТАНИКА
ММА им. И.М. Сеченова
Д. Тейлор, Н. Грин, У. Стаут. БИОЛОГИЯ, т. 3
368 Приложения__
ронов; вместо этого электроны оказываются поделенными (обобществленными) между двумя атомами. Представим себе два атома хлора. У каждого из них во внешней электронной оболочке имеется семь электронов (электронная конфигурация 2.8.7). При ковалентном связывании каждый из двух атомов хлора приносит в обобществленную пару электронов по одному электрону: образуется молекула хлора — Ch- Таким путем оба атома приобретают электронную конфигурацию, приближающуюся к конфигурации благородного газа, и вместо ионов образуются молекулы (рис. П. 1.2, В). Поделенную пару электронов принято обозначать как одинарную связь: С—С. Хлор одновалентен (т. е. обобществляет один из своих электронов). Другой пример — метан, CH4. Атомный номер углерода бив его внешней электронной оболочке имеются 4 электрона (2.4); водород (атомный номер — 1) имеет во внешней электронной оболочке только один электрон (рис. П. 1.2, Г).
В молекуле этена (этилена) С2Н4, между углеродными атомами поделены две пары электронов и эти две пары представлены двойной связью (рис. П. 1.2, Д). В некоторых соединениях, в частности в этине (ацетилене), С2Н2, имеется тройная связь, указывающая на три пары обобществленных электронов.
Ковалентные соединения встречаются в биологических системах гораздо чаще, чем ионные.
Валентности некоторых широко распространенных элементов и заряды часто встречающихся ионов указаны в табл. П. 1.3.
Формулы ковалентных соединений
Формулы простых ковалентных соединений указывают число атомов каждого типа, содержащихся в данной молекуле; так, формула CO2 (диоксида углерода) показывает, что в этой молекуле один атом углерода соединен с двумя атомами кислорода.
П. 1.1.4. Химические уравнения
В химическом уравнении не только формулы всех веществ, участвующих в реакции, должны быть записаны правильно, но уравнение должно быть еще и сбалансировано, т. е. на правой и на левой его стороне число атомов каждого элемента должно быть одинаковым. Поясним, как это делается.
1. Запишите уравнение словами, например: Метан + Кислород Диоксид углерода + Вода
2. Замените слова формулами этих соединений:
CH4 + O2- CC)2 + H2O.
3. Проверьте, сбалансировано ли уравнение. Уравнение в п. 2 не сбалансировано, поскольку на правой стороне указано три атома кислорода, а на левой — только два; атомы водорода также не сбалансированы: четыре стоят слева и два — справа.
4. Сбалансируйте уравнение, проставив для этого перед соответствующими формулами требуемые цифры (напомним, что сами формулы менять нельзя):
CH4 + 2O2- CO2+ 2H2O
2O2 означает две молекулы кислорода (4 атома кислорода); 2H2O означает две молекулы воды (4 атома водорода, 2 атома кислорода)
Ионные уравнения
Реакции с участием ионных соединений могут записываться просто в виде ионных уравнений. Рассмотрим следующую реакцию:
2NaOH + H2SO4--- Na2SO4 + 2H2O
Гидроксид Серная Сульфат Вода
натрия кислота натрия
(Все три соединения в водном растворе.) Уравнение можно записать таким образом, чтобы показать все присутствующие в системе ионы:
