Химия - это сказочный мир, в котором элементы строят отношения с другими, создают семьи (соединения), помогают друг другу. Красочные фейерверки, хлопки и красивые эксперименты - это все результат взаимодействия загадочных химических элементов.

Жила-была в далеком городе девочка Хлоя. В семье она была старшая, а потому за несла ответственность за хозяйство в доме и помогала маме во всем. В свои семнадцать Хлоя и кушать готовила, и дома убиралась, и за всеми братишками-сестренками следила. Легче всего ей было с близнецами Фаридой и Феликсом. Близнецы были похожи, как две капли воды и внешностью, и характером. Им было по 9, и друг с другом они ладили на равных, но вот у других постоянно пытались что-нибудь отнять. Хлою близнецы слушались, если она, конечно, откупалась от них печеньками. Они даже иногда помогали по дому. А вот малышке Лейле с ними было тяжело. В свои 3 года она совсем не могла защититься от домашних хулиганов и постоянно оставалась без сладостей, хвостиком бегая за ними. Лейла была очень наивным и добрым ребенком.

Молекула - это маленькая семья, где каждый атом связан с другим согласно своему характеру и “возрасту”. Вы уже догадались, что “возраст” определяется по номеру в Периодической таблице Менделеева. Нашей Хлое 17, и она хлор. Фарида и Феликс - это два атома фтора с порядковым номером 9. А малышка Лейла - это литий, стоящий на третьем месте. Почти всю информацию о наших героях мы можем узнать из их порядкового номера, периода и группы. Например, у хлора-Хлои 17 электронов и 17 протонов. Электроны у нее расположены на трех энергетических уровнях и поэтому хлор расположен в третьем периоде, и на внешнем уровне 7 электронов. А потому атом находится в 7-группе. Столько же электронов на внешнем уровне у фтора - Феликса, но внешним уровнем для него является второй, потому что фтор расположен во втором периоде. Наша Лейла - литий тоже расположена во втором периоде, но ей 3 года, а значит у нее всего 3 электрона и 3 протона. И лишь 1 электрон расположен на внешнем уровне.

Идеальным состоянием для атома является заполненный внешний уровень. Для многих атомов, в том числе фтора и хлора внешний уровень считается заполненным при 8 электронах, а вот для других, таких как водород и литий, “идеальное число” - 2. Как вы думаете, почему?

Химическая связь между двумя атомами обуславливается взаимодействием заряженных частиц (положительного ядра и отрицательных электронов). Другими словами, атомы “скидываются” электронами с последней (валентной) орбитали. И характер связи определяется тем, как атомы ведут себя с этим самым “общим счетом” - общей электронной парой. Наши близнецы Феликс и Фарида (атомы фтора) равны друг другу по силе и характеру. Связываясь в одну молекулу, они физически не могут перетянуть на себе общую электронную пару. Такая связь называется ковалентной неполярной. Таких близнецов на самом деле всего 7, и вы легко их можете запомнить: это молекулы азота, кислорода, водорода и так называемых галогенов. Галогены находятся в периодической системе в 7 группе друг под другом: фтор, хлор, бром и йод. С Феликсом и Фаридой вы уже знакомы. Придумайте сами имена оставшимся героям! Только эти 7 элементов образуют молекулы из двух одинаковых атомов.

Теперь давайте представим не близнецов, а обычных братьев и сестер, как, например, Хлоя и Фарида. То есть это атомы, которые очень близки друг к другу по строению (а, значит, они расположены очень близко в периодической таблице). Одна из сестер будет обязательно сильней, она непременно слегка станет оттягивать на себя “общий счет”. Притягиваясь к одному из атомов, общая электронная пара делает этот самый атом немного отрицательным - еще не плохой парень, но уже хулиган. Такая связь называется ковалентной полярной, потому как оба атома приобретают частичный заряд: один становится частично отрицательным, а второй - частично положительным. Причем сильней не тот атом, что старше (с большим количеством электронов), нет. В мире атомов самый сильный - фтор, а самый слабый - франций (в стороне краткое пояснение про ЭО). Именно поэтому наша Хлоя и ладит с маленькими Фаридой и Феликсом, просто отдавая им по конфете. Ведь близнецы (фтор) сильней даже Хлои (хлор).

И в третьем случае, когда братья или сестра абсолютные противоположности, как например фтор и литий, тогда один станет отдавать все второму, будет очень плохим парнем, или отрицательным ионом, а второй будет самой добродетелью, или положительным ионом, как наша маленькая Лейла. Она отдавала все свои конфеты Хлое, Фариде или Феликсу. Такая связь существует между элементами, которые расположены очень далеко между собой в таблице Менделеева. Например, хлор и фтор находятся в 7 группе, в то время как литий - в 1.

А теперь давайте оставим Хлою и ее родных и посмотрим, как живется городским жителям.

По недавней программе жилья для молодых неполных семей с близнецами, Оля и ее две дочки Ника и Надя получили квартиру в многоэтажном доме. В этом доме по какому-то странному стечению обстоятельств живут неполные семья, и у всех ихесть дети-близнецы: Ольга с близнецамиНаташей и Никой, Омар с сыновьями Нуртасом и Нурсултаном и многие другие (обратите внимание! Имена всех родителей начинается на О, а имена детей - на Н). И так уж получается, что родителям не всегда удается уследить за своими детьми и один из них обязательно куда-нибудь убегает. Хорошо, что соседи понимают и поддерживают друг друга. Вчера вот Наташа одна скатилась по перилам вниз, и Омару пришлось вести ее домой. Нурсултан на той неделе убежал в ботанический сад, пока его отец с братом ходили к врачу, и Олег лазил по всем деревьям в поисках мальчика. Сумасшедший дом, вы скажете? Но примерно так устроена ВОДА. Да, да, в молекуле воды один кислород (О) и два водорода (Н). Кислород и водород - не близнецы, но они соседи по таблице Менделеева. Значит, связь в молекуле воды ковалентная полярная, а все атомы частично заряжены. Когда один положительно заряженный водород сбегает из своей молекулы, то самый ближний к нему кислород подхватывает его, при этом теряя один из своих водородов. Поэтому молекула воды уже не один кислород с двумя водородами, а этакое множество кислородов и водородов, которые тянутся друг к другув результате своих частичных зарядов. Такие связи называются водородными, и они очень слабые, но эффект, который они несут, существенен: легкая вода становится тяжелей воздуха. Абсурд? Давайте посчитаем. В воде 1 кислород с массой 16 и 2 водорода, каждый из которых весит по 1. Итого молекула воды весит 18. А вот воздух - это смесь разных газов, и его масса равна 29. Именно благодаря водородным связям 1 молекула воды превращается во множество молекул, связанных друг с другом, а потому они тяжелей воздуха.