Для того чтобы понять, как образуются химические связи в веществах с формулами KCl и Cl₂, рассмотрим каждое из них отдельно.
Образование химической связи в KCl
KCl (хлорид калия) — это ионное соединение, образованное катионом калия (K⁺) и анионом хлора (Cl⁻).
Калий (K): Калий — элемент первой группы периодической таблицы с атомным номером 19. У него один электрон на внешнем энергетическом уровне (4s¹). Чтобы достичь устойчивой электронной конфигурации благородного газа (аргон, [Ar]), калий стремится потерять один внешний электрон, образуя катион K⁺.
Хлор (Cl): Хлор находится в седьмой группе периодической таблицы и имеет атомный номер 17. У него семь электронов на внешнем уровне (3s² 3p⁵). Для достижения устойчивой конфигурации благородного газа (аргон), хлор стремится принять один электрон, образуя анион Cl⁻.
Образование ионной связи: Когда атом калия отдаёт свой внешний электрон атому хлора, возникает ионная связь. Потеря электрона калия и приобретение его хлором приводит к образованию ионов K⁺ и Cl⁻, которые притягиваются друг к другу за счёт электростатического взаимодействия, образуя ионное соединение KCl.
Схематично это можно представить так:
[ \text{K} \rightarrow \text{K}^+ + \text{e}^- ]
[ \text{Cl} + \text{e}^- \rightarrow \text{Cl}^- ]
[ \text{K}^+ + \text{Cl}^- \rightarrow \text{KCl} ]
Образование химической связи в Cl₂
Cl₂ (молекула хлора) — это простое вещество, в котором два атома хлора связаны между собой ковалентной связью.
Ковалентная связь: Атомы хлора имеют семь валентных электронов и нуждаются в одном дополнительном электроне для достижения устойчивой электронной конфигурации. В молекуле Cl₂ каждый атом хлора делится одним из своих валентных электронов с другим атомом хлора, образуя общую пару электронов. Это общая пара электронов составляет ковалентную связь между двумя атомами.
Схема образования связи: В молекуле Cl₂ два атома хлора делят одну пару электронов, что можно записать следующим образом:
[ \text{Cl} \cdot + \cdot \text{Cl} \rightarrow \text{Cl:Cl} ]
Здесь каждая точка представляет собой валентный электрон, а двоеточие (:) обозначает общую пару электронов, образующую ковалентную связь.
Таким образом, KCl образуется за счёт ионной связи между ионами, а Cl₂ — за счёт ковалентной связи между атомами.