ENTLab
РусскийҚАЗ
← Все темы: Химия

Химия · теория к ЕНТ

Строение атома и химическая связь

Тема о том, из чего состоит атом, как расположены его электроны и как атомы соединяются в молекулы и кристаллы. Она нужна для задач на связи, валентность и число частиц.

Потренировать эту темуС полным доступом — тренировка по этой теме, без него — бесплатный тест по предмету.

Что проверяет ЕНТ по этой теме

Раздел: 01 Частицы вещества

Пункт спецификации НЦТ: 01 Состав и строение атома. Химическая связь и структура вещества

По нашей оценке, в варианте в среднем 3 задания по этой теме из 40.

Спецификация ЕНТ 2026 по этому предмету: темы и задания

Что нужно уметь

  • Находить число протонов, нейтронов и электронов в атоме и ионе по порядковому номеру и массовому числу
  • Записывать электронную конфигурацию элементов первых периодов и определять валентные электроны
  • Определять вид химической связи и тип кристаллической решётки вещества
  • Считать \sigma- и \pi-связи и неподелённые электронные пары в молекуле

Кратко о главном

  • Состав атома. Протонов Z (порядковый номер), нейтронов N = A - Z (A — массовое число). Электронов в атоме Z, в ионе Z - q (q — заряд иона со знаком).
  • Электронная оболочка. Заполнение: 1s\,2s\,2p\,3s\,3p\,4s\,3d; вмещают s — 2, p — 6, d — 10 электронов. В главных подгруппах валентных электронов — по номеру группы (кроме гелия).
  • Виды связи. Ковалентная неполярная — одинаковые неметаллы (\mathrm{Cl_2}), полярная — разные (\mathrm{HCl}), ионная — типичный металл и неметалл (\mathrm{NaCl}), металлическая — металлы.
  • Сигма и пи. Одинарная — \sigma, двойная — \sigma + \pi, тройная — \sigma + 2\pi.
  • Неподелённые пары. У нейтрального атома без донорно-акцепторных связей пар (валентные электроны − число связей с учётом кратности) : 2. У O в \mathrm{H_2O}: (6 - 2) : 2 = 2.
  • Кристаллические решётки. Ионная — соли, молекулярная — \mathrm{H_2O}, \mathrm{CO_2}, атомная — алмаз, \mathrm{SiO_2}, металлическая — металлы.

Задание с разбором

Из банка заданий ENTLab, не из вариантов НЦТ. Сначала попробуй решить, потом открой разбор.

Масса медного купороса \mathrm{CuSO_4 \cdot 5H_2O} (г), в которой содержится столько же атомов кислорода, сколько в 16{,}2 г воды; M(\mathrm{H_2O}) = 18 г/моль, M(\mathrm{CuSO_4 \cdot 5H_2O}) = 250 г/моль
  • A)56{,}25
  • B)16
  • C)36
  • D)25
Ответ и разбор

Верный ответ: D

n(\mathrm{H_2O}) = 16{,}2 / 18 = 0{,}9 моль; в молекуле воды один атом кислорода, значит, n(\mathrm{O}) = 0{,}9 моль. В формуле \mathrm{CuSO_4 \cdot 5H_2O} атомов кислорода 4 + 5 = 9. Количество вещества кристаллогидрата 0{,}9 / 9 = 0{,}1 моль, масса 0{,}1 \cdot 250 = 25 г. Неверные варианты: 56{,}25 — не учтён кислород кристаллизационной воды, на формулу взято 4 атома: 0{,}9 / 4 = 0{,}225 моль, 0{,}225 \cdot 250 = 56{,}25 г; 16 — количество вещества найдено верно, но умножено на молярную массу безводной соли: 0{,}1 \cdot 160 = 16 г; 36 — обе ошибки вместе: 0{,}225 \cdot 160 = 36 г.

Типичные ошибки

  • Считать все связи тройной связи \sigma-связями. В \mathrm{C{\equiv}C} одна \sigma и две \pi, поэтому у ацетилена 3 \sigma-связи, а не 5.
  • Путать число неподелённых пар с числом несвязывающих электронов: у кислорода в воде таких электронов 4, а пар из них 2.
  • Путать молекулярную и атомную решётки, раз связи ковалентные: \mathrm{CO_2} и \mathrm{H_2O} состоят из молекул, а в алмазе и \mathrm{SiO_2} отдельных молекул нет — атомы связаны в единую сеть.
  • Считать нейтроны как A + Z или брать в ионе Z электронов. Нейтронов A - Z, а электронов в ионе Z - q, где q — заряд иона со знаком.

Вопросы по теме

Как найти число \sigma- и \pi-связей в молекуле?
Нарисуй структурную формулу. Каждая пара связанных атомов даёт ровно одну \sigma-связь, а вторая и третья черта кратной связи — \pi-связи. Например, в этилене \mathrm{C_2H_4} пять \sigma-связей (четыре \mathrm{C{-}H} и одна \mathrm{C{-}C}) и одна \pi-связь. Чтобы найти количество вещества связей, умножь их число в молекуле на количество вещества молекул.
Чем ионная связь отличается от ковалентной полярной?
В ковалентной полярной связи атомы делят общую электронную пару, смещённую к более электроотрицательному атому, как в \mathrm{HCl}. В ионной связи разница электроотрицательностей так велика, что электрон практически переходит от металла к неметаллу и образуются притягивающиеся ионы, как в \mathrm{NaCl}. Ионную связь можно считать крайним случаем ковалентной полярной.
Потренировать эту тему

ENTLab пишет теорию своими словами на основе спецификации НЦТ. Мы не НЦТ и никак с ним не связаны.