Почему тема связей пугает даже отличников
Фразу «ЕГЭ-хим без паники: химическая связь» школьники обычно вспоминают поздно. Материал кажется громоздким, ведь здесь и квантовые числа, и электростатические модели. Испытуемый теряется, когда видит странные слова «делокализация» или «гибридизация». Но на экзамене проверяют не академическую глубину, а способность быстро определить тип связи и объяснить свойства. Чёткая схема помогает заработать лёгкие баллы и оставить силы для расчётов.
Страх усиливают мифы. Первый: нужно знать все исключения. На деле достаточно трёх-четырёх общих правил и внимательного чтения условия. Второй: задания на связи многословны, значит сложны. Обычно в них много подсказок, а сама логика одношаговая. Третий: формулы нужно держать в памяти. Электронные конфигурации можно вывести за две-три минуты, если тренировать навык.
ЕГЭ-хим без паники: химическая связь — что нужно помнить
На экзамене проверяют четыре главных типа: ионный, ковалентный неполярный, ковалентный полярный и металлический. Отдельно могут спросить водородную, но там работает тот же принцип электростатического притяжения. Чтобы не растеряться, держите в голове три критерия: разность электроотрицательностей, суммарное число валентных электронов, агрегатное состояние вещества при обычных условиях.
Разность больше 1,7 указывает на ионную связь. Если атомы неметаллов одинаковы, связь неполярна. Разность между 0 и 1,7 — полярная ковалентная. Металлическая возникает в кристалле, где катионы плавают в «облаке» общих электронов. Правило работает в 90 % случаев, остальное решает опыт и внимательность.
Ионная связь: алгоритм распознавания и ловушки
Ионная связь строится на полном переходе электронов. Типичный пример — NaCl. Для быстрого определения ответьте на два вопроса: «Есть ли атом щелочного или щелочно-земельного металла?» и «Содержится ли вторая часть формулы из группы VI или VII периодической системы?». Два «да» почти гарантируют ионную природу.
Сложность вызывает аммоний. В соединении NH4Cl катион образован ковалентно, но вся решётка держится ионными силами. На ЕГЭ пишите: «ионная». Ещё одна ловушка — солегидраты. В CuSO4·5H2O внутренняя соль ионна, вода связана координационно. В графе типа связи указывают ионную, ведь именно она определяет свойства соли.
Ковалентная неполярная: когда электроны делят по-честному
Неполярная связь встречается в простых веществах неметаллов: H2, N2, Cl2. Электроотрицательности равны, поэтому электронная пара находится строго посередине. Чтобы быстро решить задание, запомните форму островка: два одинаковых символа, соединённых штрихом.
Частый подвох — молекулы, где неполярность и полярность соседствуют. В CH4 каждая связь C–H слегка полярная, но симметрия молекулы делает её неполярной в целом. Вопросы ЕГЭ фокусируются на каждой связи, а не на молекуле. Значит, пишем «полярная». Уточняйте формулировку: «тип химической связи в веществе» или «в молекуле между атомами».
Полярная ковалентная: шаги к правильной формуле
Полярная связь образуется, когда неметаллы различаются по притяжению электронов. Пример — HCl. Алгоритм таков: строим скелет, распределяем пары, сравниваем электроотрицательность. Чем больше разница, тем сильнее смещение облака. На экзамене ценится объяснение через частичный заряд δ. Запишите: «у хлора δ–, у водорода δ+».
Распределение валентных электронов помогает определить количество связей. Возьмём NO2. Суммарно 17 электронов. Один останется лишним, поэтому возникает мезомерия. ЕГЭ обычно прощает, если называют «ковалентная полярная», но высокий балл требует упоминания донорно-акцепторного механизма для третьей связи.
Металлическая и водородная: экзотика, которая приносит баллы
Металлическая связь встречается во всех чистых металлах и их сплавах. Модель «электронного газа» объясняет высокую электропроводность и ковкость. На экзамене могут спросить, почему алюминий проводит лучше, чем натрий. Ответ: больше валентных электронов участвует в облаке.
Водородная связь слабее ковалентной, но сильнее ван-дер-ваальсовых. Она возникает, когда атом водорода связан с F, O или N и одновременно притягивается к соседнему высокоэлектроотрицательному атому. Лёд легче воды именно из-за разрежённой сетки таких связей. В тесте встречается формулировка: «укажите дополнительный тип взаимодействия». Тогда пишите: «водородная».
Советы по решению 10-го задания и части 26
Задание 10 требует определить тип связи и кристаллической решётки. Тренируйтесь распознавать ионные солевые кристаллы, молекулярные твёрдые сублимирующие вещества и атомные решётки алмаза, SiC, B. При сомнении анализируйте плавкость и растворимость: ионные соли плавятся выше 700 °C, но растворяются в воде; молекулярные йод и сухой лёд сублимирают; графит проводит ток и твёрд при комнате.
Часть 26 позволяет получить два балла за пояснение. Распишите электронные формулы исходных атомов и покажите стрелками переходы. Используйте короткие подписи: «отдаёт», «принимает», «общая пара». Эксперты ценят лаконичность. Сократите риск потери баллов из-за несущественных деталей.
Мини-чек-лист перед экзаменом
- Повторите разность электроотрицательностей главных неметаллов и металлов.
- Прорешайте десять заданий на NH4+ и координационные соединения.
- Сделайте таблицу: тип связи ‒ свойства кристалла ‒ примеры.
- Отработайте запись донорно-акцепторной связи для SO3 и NO2.
- Освойте курс подготовки к ЕГЭ, чтобы закрепить навыки на реальных вариантах.
Сохраняйте спокойствие, решайте пошагово и держите в голове основные правила. Тогда химические связи станут лёгкой темой, а баллы — заслуженной наградой.