Ковалентний зв'язок визначення. §2 Хімічний зв'язок
Єдиної теорії хімічного зв'язку не існує, умовно хімічний зв'язок ділять на ковалентний ( універсальний виглядзв'язку), іонну (приватний випадок ковалентного зв'язку), металеву та водневу.
Ковалентний зв'язок
Освіта ковалентного зв'язкуможливо за трьома механізмами: обмінним, донорно-акцепторним і дативним (Льюїса).
Згідно обмінному механізмуосвіта ковалентного зв'язку відбувається за рахунок усуспільнення загальних електронних пар. У цьому кожен атом прагне придбати оболонку інертного газу, тобто. одержати завершений зовнішній енергетичний рівень. Утворення хімічного зв'язку обмінного типу зображують з використанням формул Льюїса, в яких кожен валентний електрон атома зображують точками (рис. 1).
Мал. 1 Утворення ковалентного зв'язку в молекулі HCl за обмінним механізмом
З розвитком теорії будови атома та квантової механіки утворення ковалентного зв'язку уявляють як перекриття електронних орбіталей (рис. 2).
Мал. 2. Утворення ковалентного зв'язку за рахунок перекриття електронних хмар
Чим більше перекривання атомних орбіталей, тим міцніший зв'язок, менша довжина зв'язку і більша її енергія. Ковалентна зв'язок може утворюватися з допомогою перекриття різних орбіталей. Внаслідок перекривання s-s, s-p орбіталей, а також d-d, p-p, d-p орбіталів бічними лопатями відбувається утворення – зв'язку. Перпендикулярно до лінії, що зв'язує ядра 2-х атомів утворюється – зв'язок. Одна - і одна - зв'язок здатні утворювати кратний (подвійний) ковалентний зв'язок, характерний для органічних речовинкласу алкенів, алкадієнів та ін. Один – і два – зв'язки утворюють кратний (потрійний) ковалентний зв'язок, характерний для органічних речовин класу алкінів (ацетиленів).
Утворення ковалентного зв'язку з донорно-акцепторний механізмрозглянемо з прикладу катіона амонію:
NH 3 + H + = NH 4 +
7 N 1s 2 2s 2 2p 3
Атом азоту має вільну неподілену пару електронів (електрони не беруть участь у освіті хімічних зв'язків усередині молекули), а катіон водню вільну орбіталь, тому є донором і акцептором електронів, відповідно.
Дативний механізм утворення ковалентного зв'язку розглянемо з прикладу молекули хлору.
17 Cl 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5
Атом хлору має вільну неподілену пару електронів і вакантні орбіталі, отже, може виявляти властивості і донора і акцептора. Тому при утворенні молекули хлору один атом хлору виступає в ролі донора, а інший – акцептора.
Головними характеристиками ковалентного зв'язкує: насичуваність (насичені зв'язки утворюються тоді, коли атом приєднує до себе стільки електронів, скільки йому дозволяють його валентні можливості; ненасичені зв'язки утворюються, коли число приєднаних електронів менше від валентних можливостей атома); спрямованість (ця величина пов'язана з геометрією молекули та поняттям «валентного кута» — кута між зв'язками).
Іонний зв'язок
З'єднань з чистим іонним зв'язком немає, хоча під цим розуміють такий хімічно пов'язаний стан атомів, у якому стійке електронне оточення атома створюється за повного переходу загальної електронної щільності до атома більш негативного елемента. Іонний зв'язок можливий тільки між атомами електронегативних та електропозитивних елементів, що перебувають у стані різноіменно заряджених іонів – катіонів та аніонів.
ВИЗНАЧЕННЯ
Іономназивають електрично заряджені частинки, що утворюються шляхом відриву чи приєднання електрона до атома.
При передачі електрона атоми металів і неметалів прагнуть сформувати довкола свого ядра стійку конфігурацію електронної оболонки. Атом неметалу створює навколо свого ядра оболонку наступного інертного газу, а атом металу – попереднього інертного газу (рис. 3).
Мал. 3. Утворення іонного зв'язку з прикладу молекули хлориду натрію
Молекули, в яких чистому виглядііснує іонний зв'язокзустрічаються у пароподібному стані речовини. Іонний зв'язок дуже міцний, у зв'язку з цим речовини з цим зв'язком мають високу температуру плавлення. На відміну від ковалентного для іонного зв'язку не характерні спрямованість та насичуваність, оскільки електричне поле, Створюване іонами, діє однаково на всі іони за рахунок сферичної симетрії.
Металевим зв'язком
Металевий зв'язок реалізується лише в металах – це взаємодія, що утримує атоми металів у єдиній решітці. У освіті зв'язку беруть участь лише валентні електрони атомів металу, що належать до всього його обсягу. У металах від атомів постійно відриваються електрони, що переміщуються по всій масі металу. Атоми металу, позбавлені електронів, перетворюються на позитивно заряджені іони, які прагнуть прийняти до себе електрони, що рухаються. Цей безперервний процес формує всередині металу так званий «електронний газ», що міцно пов'язує між собою всі атоми металу (рис. 4).
Металевий зв'язок міцний, тому для металів характерний висока температураплавлення, а наявність «електронного газу» надають металам ковкості та пластичності.
Водневий зв'язок
Водневий зв'язок – це специфічне міжмолекулярне взаємодія, т.к. її виникнення та міцність залежать від хімічної природиречовини. Вона утворюється між молекулами, в яких атом водню пов'язаний з атомом, що має високу електронегативність (O, N, S). Виникнення водневого зв'язку залежить від двох причин, по-перше, атом водню, пов'язаний з електронегативним атомом не має електронів і може легко впроваджуватися в електронні хмари інших атомів, а, по-друге, маючи валентну s-орбіталлю, атом водню здатний приймати неподілену пару електронів електронегативного атома та утворювати з ним зв'язок за донорно-акцепторним механізмом.
Ні для кого не секрет, що хімія - наука досить складна і, до того ж, різноманітна. Безліч різних реакцій, реагентів, хімікатів та інших складних та незрозумілих термінів – всі вони взаємодіють один з одним. Але головне, що з хімією ми маємо справу щодня, неважливо, чи слухаємо ми вчителі на уроці та засвоюємо новий матеріалабо ж заварюємо чай, який в цілому теж є хімічний процес.
Можна зробити висновок, що хімію знати просто необхідно, розбиратися в ній і знати, як влаштований наш світ чи якісь окремі його частини – цікаво і, більше того, корисно.
Зараз нам належить розібратися з таким терміном, як ковалентний зв'язок, який, до речі, може бути як полярним, так і неполярним. До речі, саме слово «ковалентна», утворюється від латинського «co» - разом і «vales» - має силу.
Поява терміну
Почнемо з того, що сам термін «ковалентна» вперше ввів у 1919 році Ірвінг Ленгмюр.лауреат Нобелівської премії. Поняття «ковалентної» передбачає хімічний зв'язок, при якому обидва атоми мають електрони, що називається спільним володінням. Таким чином, вона, наприклад, відрізняється від металевої, в якій електрони вільні, або від іонної, де і зовсім один віддає електрони іншому. Слід зазначити, що утворюється вона між неметалами.
Виходячи з вищесказаного, можна зробити невеликий висновок про те, що собою являє цей процес. Вона виникає між атомами рахунок утворення загальних електронних пар, причому ці пари виникають на зовнішніх і зовнішніх підрівнях електронів.
Приклади, речовини з полярною:
Види ковалентного зв'язку
Також різняться два види - це полярний, і, відповідно, неполярний зв'язок. Особливості кожної їх ми розберемо окремо.
Ковалентна полярна - освіта
Що являє собою термін «полярна»?
Зазвичай відбувається так, що два атоми мають різну електронегативність, отже, загальні електрони не належать їм однаково, а знаходяться вони завжди ближче до одного, ніж до іншого. Наприклад, молекула хлороводню, у ній електрони ковалентного зв'язку розташовуються ближче до атома хлору, оскільки його електронегативність вище, ніж у водню. Однак, насправді, різниця в тяжінні електронів невелика настільки, щоб відбулося повне перенесення електрона від водню до хлору.
Через війну при полярної електронна щільність зміщується до більш электроотрицательному, у ньому виникає частковий негативний заряд. У свою чергу, у того ядра, чия електронегативність нижча, виникає відповідно частковий позитивний заряд.
Робимо висновок:полярна виникає між різними неметалами, які відрізняються за значенням електронегативності, а електрони розташовуються ближче до ядра з більшою електронегативністю.
Електронегативність - здатність одних атомів притягувати до себе електрони інших, тим самим утворюючи хімічну реакцію.
Приклади ковалентної полярної, речовини з ковалентним полярним зв'язком:
Формула речовини з ковалентним полярним зв'язком
Ковалентна неполярна, різниця між полярною та неполярною
І нарешті, неполярна, скоро ми дізнаємося що вона з себе представляє.
Основна відмінність неполярної від полярної– це симетрія. Якщо у випадку з полярною електрони розташовувалися ближче до одного атома, то при неполярному зв'язку електрони розташовуються симетрично, тобто в рівній мірі по відношенню до обох.
Примітно, що неполярна виникає між атомами неметалу одного хімічного елемента.
Наприклад, речовини з неполярним ковалентним зв'язком:
Також сукупність електронів часто називають просто електронною хмарою, тому робимо висновок, що електронна хмара зв'язку, яка утворює загальна пара електронів, розподіляється в просторі симетрично, або ж рівномірно по відношенню до обох ядрів.
Приклади ковалентного неполярного зв'язку та схема утворення ковалентного неполярного зв'язку
Але також корисно знати, як розрізняти ковалентну полярну і неполярну.
Ковалентна неполярна- це завжди атоми однієї й тієї ж речовини. H2. CL2.
На цьому стаття добігла кінця, тепер ми знаємо, що собою являє цей хімічний процес, вміємо визначати його та його різновиди, знаємо формули утворення речовин, і в цілому трохи більше про наш складний світ, успіхи в хімії та утворення нових формул.
У якій один із атомів віддавав електрон і ставав катіоном, а інший атом приймав електрон і ставав аніоном.
Характерні властивості ковалентного зв'язку - спрямованість, насичуваність, полярність, поляризованість - визначають хімічні та Фізичні властивостіз'єднань.
Спрямованість зв'язку зумовлена молекулярною будовою речовини та геометричної форми їх молекули. Кути між двома зв'язками називають валентними.
Насичуваність - здатність атомів утворювати обмежену кількість ковалентних зв'язків. Кількість зв'язків, утворених атомом, обмежена кількістю його зовнішніх атомних орбіталей.
Полярність зв'язку зумовлена нерівномірним розподілом електронної густини внаслідок відмінностей в електронегативності атомів. За цією ознакою ковалентні зв'язки поділяються на неполярні та полярні (неполярні - двоатомна молекула складається з однакових атомів (H 2 , Cl 2 , N 2) та електронні хмари кожного атома розподіляються симетрично щодо цих атомів; полярні - двоатомна молекула складається з атомів різних хімічних елементів , і загальна електронна хмара зміщується у бік одного з атомів, утворюючи тим самим асиметрію розподілу електричного заряду в молекулі, породжуючи дипольний момент молекули).
Поляризованість зв'язку виявляється у зміщенні електронів зв'язку під впливом зовнішнього електричного поля, в тому числі й іншої частинки, що реагує. Поляризуемість визначається рухливістю електронів. Полярність і поляризованість ковалентних зв'язків визначає реакційну здатність молекул по відношенню до полярних реагентів.
Однак, двічі лауреат Нобелівської премії Л. Полінг вказував, що «у деяких молекулах є ковалентні зв'язки, зумовлені одним або трьома електронами замість загальної пари» . Одноелектронний хімічний зв'язок реалізується в молекулярному іоні водню H 2 + .
Молекулярний іон водню H 2 + містить два протони та один електрон. Єдиний електрон молекулярної системи компенсує електростатичне відштовхування двох протонів і утримує їх на відстані 1,06 Å (довжина хімічного зв'язку H 2 +). Центр електронної щільності електронної хмари молекулярної системи рівновіддалений від обох протонів на борівський радіус α 0 =0,53 А і є центром симетрії молекулярного іона водню H 2 + .
Енциклопедичний YouTube
-
1 / 5
Ковалентний зв'язок утворюється парою електронів, поділеної між двома атомами, причому ці електрони повинні займати дві стійкі орбіталі, по одній від кожного атома.
A · + · В → А: В
В результаті усуспільнення електрони утворюють заповнений енергетичний рівень. Зв'язок утворюється, якщо їх сумарна енергіяна цьому рівні буде менше, ніж у первісному стані (а різниця в енергії буде ні чим іншим, як енергією зв'язку).
Відповідно до теорії молекулярних орбіталей, перекриття двох атомних орбіталей призводить в найпростішому випадку до утворення двох молекулярних орбіталей (МО): сполучною МОі антизв'язуючою (розпушуючою) МО. Узагальнені електрони розташовуються на нижчій за енергією зв'язуючої МО.
Утворення зв'язку при рекомбінації атомів
Проте, механізм міжатомної взаємодії довгий часзалишався невідомим. Лише 1930 р. Ф. Лондон увів поняття дисперсійне тяжіння - взаємодія між миттєвим і наведеним (індукованими) диполями. В даний час сили тяжіння, зумовлені взаємодією між флуктуюючими електричними диполями атомів і молекул звуться «Лондонівські сили».
Енергія такої взаємодії прямо пропорційна квадрату електронної поляризованості α і обернено пропорційна відстані між двома атомами або молекулами в шостому ступені.
Утворення зв'язку з донорно-акцепторним механізмом
Крім викладеного у попередньому розділі гомогенного механізму утворення ковалентного зв'язку, існує гетерогенний механізм - взаємодія різноіменно заряджених іонів - протона H + і негативного іона водню H - , що називається гідрид-іоном:
H + + H - → H 2
При зближенні іонів двоелектронна хмара (електронна пара) гідрид-іона притягується до протону і в кінцевому рахунку стає загальним для обох ядер водню, тобто перетворюється на електронну пару. Частка, що постачає електронну пару, називається донором, а частка, яка приймає цю електронну пару, називається акцептором. Такий механізм утворення ковалентного зв'язку називається донорно-акцепторним.
H + + H 2 O → H 3 O +
Протон атакує неподілену електронну пару молекули води і утворює стійкий катіон, що існує в водних розчинахкислот.
Аналогічно відбувається приєднання протона до молекули аміаку з утворенням комплексного катіону амонію.
NH 3 + H + → NH 4 +
Таким шляхом (за донорно-акцепторним механізмом утворення ковалентного зв'язку) отримують великий клас онієвих сполук, до складу якого входять амонієві, оксонієві, фосфонієві, сульфонієві та інші сполуки.
Як донора електронної пари може виступати молекула водню, яка при контакті з протоном призводить до утворення молекулярного іону водню H 3 + :
H 2 + H + → H 3 +
Зв'язувальна електронна пара молекулярного іона водню H 3 + одночасно належить трьом протонам.
Види ковалентного зв'язку
Існують три види ковалентного хімічного зв'язку, що відрізняються механізмом освіти:
1. Простий ковалентний зв'язок. Для її утворення кожен із атомів надає по одному неспареному електрону. При утворенні простого ковалентного зв'язку формальні заряди атомів залишаються незмінними.
- Якщо атоми, що утворюють простий ковалентний зв'язок, однакові, то справжні заряди атомів у молекулі також однакові, оскільки атоми, що утворюють зв'язок, однаково мають узагальнену електронну пару. Такий зв'язок називається неполярним ковалентним зв'язком. Такий зв'язок мають прості речовини, наприклад: 2, 2, 2. Але не тільки неметали одного типу можуть утворювати ковалентний неполярний зв'язок. Ковалентний неполярний зв'язок можуть утворювати також елементи-неметали, електронегативність яких має рівне значення, наприклад, в молекулі PH 3 зв'язок є ковалентною неполярною, так як ЕО водню дорівнює ЕО фосфору.
- Якщо атоми різні, то ступінь володіння узагальненою парою електронів визначається різницею в електронегативності атомів. Атом з більшою електронегативністю сильніше притягує до себе пару електронів зв'язку, та його справжній заряд стає негативним. Атом з меншою електронегативністю набуває, відповідно, такий самий за величиною позитивний заряд. Якщо з'єднання утворюється між двома різними неметалами, то така сполука називається ковалентним полярним зв'язком.
У молекулі етилену С 2 Н 4 є подвійний зв'язок СН 2 =СН 2 його електронна формула: Н:С::С:Н. Ядра всіх атомів етилену розташовані в одній площині. Три електронні хмари кожного атома вуглецю утворюють три ковалентні зв'язки з іншими атомами в одній площині (з кутами між ними приблизно 120 °). Хмара четвертого валентного електрона атома вуглецю знаходиться над і під площиною молекули. Такі електронні хмари обох атомів вуглецю, частково перекриваючись вище і нижче за площину молекули, утворюють другий зв'язок між атомами вуглецю. Першу, міцнішу ковалентну зв'язок між атомами вуглецю називають σ-зв'язком; другий, менш міцний ковалентний зв'язок називають π (\displaystyle \pi )-зв'язком.
У лінійній молекулі ацетилену
Н-С≡С-Н (Н: С::: С: Н)
є σ-зв'язки між атомами вуглецю та водню, одна σ-зв'язок між двома атомами вуглецю та дві π (\displaystyle \pi )-зв'язки між тими самими атомами вуглецю. Дві π (\displaystyle \pi )-зв'язки розташовані над сферою дії σ-зв'язку у двох взаємно перпендикулярних площинах
Всі шість атомів вуглецю циклічної молекули бензолу 6 H 6 лежать в одній площині. Між атомами вуглецю в площині кільця діють зв'язку; такі ж зв'язки є у кожного атома вуглецю з атомами водню. На здійснення цих зв'язків атоми вуглецю витрачають по три електрони. Хмари четвертих валентних електронів атомів вуглецю, що мають форму вісімок, розташовані перпендикулярно площині молекули бензолу. Кожна така хмара перекривається однаково з електронними хмарами сусідніх атомів вуглецю. У молекулі бензолу утворюються не три окремі π (\displaystyle \pi )-зв'язку, а єдина π (\displaystyle \pi) діелектрики або напівпровідники. Типовими прикладамиатомних кристалів (атоми у яких з'єднані між собою ковалентними (атомними) зв'язками) можуть служити
Хімічним елементарним часткамвластиво з'єднуватися друг з одним у вигляді формування спеціальних взаємозв'язків. Вони бувають полярними та неполярними. Кожна з них має певний механізм формування та умови виникнення.
Вконтакте
Що це
Ковалентний зв'язок - це освіта, що виникає у елементів з неметалевими властивостями. Наявність приставки «ко» свідчить про спільну участь атомних електронів різних елементів.
Поняття "валенти" означає наявність певної сили. Виникнення такого взаємозв'язку відбувається у вигляді усуспільнення атомних електронів, які мають «пари».
Зазначені хімічні зв'язки виникають за рахунок появи «скарбнички» електронів, що є спільною для обох частинок, що взаємодіють. Поява пар електронів здійснюється внаслідок накладання одна на одну електронних орбіталей. Зазначені види взаємодії виникають між електронними хмарами обох елементів.
Важливо!Ковалентна взаємозв'язок у разі об'єднання пари орбіталей.
Речовинами з описаною структуроює:
- численні гази;
- спирти;
- вуглеводи;
- білки;
- органічні кислоти.
Ковалентна хімічна зв'язок утворюється з допомогою формування суспільних пар електронів у найпростіших речовин чи складних сполук. Вона буває полярна та неполярна.
Як визначити природу хімічного зв'язку? Для цього необхідно подивитися на атомну складову частинок, присутні у формулі.Хімічні зв'язки описаного виду формуються лише між елементами, де переважають неметалеві властивості.
Якщо з'єднанні присутні атоми однакових чи різних неметалів, отже виникають з-поміж них взаємозв'язку – «ковалентні».
Коли в поєднанні одночасно присутні метал і неметал говорять про утворення взаємозв'язку.
Структура з «полюсами»
Ковалентний полярний зв'язок поєднує один з одним атоми різних за природою неметалів. Це можуть бути атоми:
- фосфору та ;
- хлору та;
- аміаку.
Є й інше визначення зазначених речовин. Воно говорить про те, що цей «ланцюжок» формується між неметалами. з різними показниками електронегативності.В обох випадках «підкреслюється» різновид хімічних елементів-атомів, де виник цей взаємозв'язок.
Формула речовини з ковалентним полярним зв'язком – це:
- NO та багато інших.
Представлені сполуки в нормальних умовахможуть мати рідкі або газоподібніагрегатні стани. Формула Льюїса допомагає точніше зрозуміти механізм зв'язування атомних ядер.
Як з'являється
Механізм утворення ковалентного зв'язку для атомних частинок різними значеннямиЕлектронегативність зводиться до формування загальної щільності електронної природи.Зазвичай вона зміщується до елемента, що має найбільший показник електронегативності. Його можна визначити за спеціальною таблицею.
Через зміщення загальної пари "електрончиків" у бік елемента з великим значенням електронегативності, на ньому частково формується негативний заряд.
Відповідно, інший елемент отримає частковий позитивний заряд. Внаслідок цього утворюється з'єднання з двома різнозарядженими полюсами.
Нерідко при утворенні полярного взаємозв'язку використовують акцепторний механізм або донорно-акцепторний механізм. Прикладом речовини, утвореного за цим механізмом, є молекула аміаку. У ньому азот наділений вільною орбіталлю, а водень – вільним електроном. Утворююча загальна електронна пара займає цю орбіталь азоту, у результаті один елемент стає донором, а інший акцептором.
Описаний механізм утворення ковалентного зв'язкуЯк вид взаємодії, характерний не для всіх сполук з полярним зв'язуванням. Прикладами можуть бути речовини органічного, і навіть неорганічного походження.
Про неполярну структуру
Ковалентний неполярний зв'язок зв'язує між собою елементи з неметалевими властивостями, що мають однакові значенняелектронегативності.Іншими словами, речовини з ковалентним неполярним зв'язком - це сполуки, що складаються з різної кількості ідентичних неметалів.
Формула речовини з ковалентним неполярним взаємозв'язком:
Приклади з'єднань, що належать до зазначеної категорії, є речовинами простої будови. У формуванні цього взаємодії, як та інших неметалевих взаємозв'язків, задіяні «крайні» електрони.У деякій літературі їх називають валентними. Під розуміють кількість електронів, необхідні завершення зовнішньої оболонки. Атом може віддавати або приймати негативно заряджені частинки.
Описана взаємозв'язок належить до категорії двоелектронних чи двоцентрових ланцюжків. При цьому пара електронів займає загальне становище між двома орбіталями елементів. У структурних формулах електронну пару записують як горизонтальної риси чи «-». Кожна така рисочка показує кількість загальних електронних пар молекули.
Для розриву речовин із зазначеним видом взаємозв'язку потрібно витратити максимальну кількість енергії, тому ці речовини є одними із міцних за шкалою міцності.
Увага!До цієї категорії відносять алмаз – одне з найміцніших сполук у природі.
Як з'являється
За донорно-акцепторним механізмом неполярні взаємозв'язки практично не з'єднуються. Ковалентний неполярний зв'язок - це структура, що формується за допомогою виникнення спільних пар електронів. Дані пари однаково належать обох атомів. Кратне зв'язування по формулі Льюїсаточніше дає уявлення про механізм з'єднання атомів у молекулі.
Подібністю ковалентного полярного та неполярного зв'язку є поява загальної електронної щільності. Тільки у другому випадку електронні «скарбнички», що утворюються, однаковою мірою належать обом атомам, займаючи центральне положення. В результаті не утворюються часткові позитивні і негативні заряди, а отже «ланцюги», що утворюються, є неполярними.
Важливо!Неполярний взаємозв'язок призводить до утворення загальної електронної пари, завдяки чому останній електронний рівеньатом стає завершеним.
Властивості речовин із описаними структурами істотно різнятьсявід властивостей речовин із металевою чи іонною взаємозв'язком.
Що таке ковалентний полярний зв'язок
Які бувають види хімічного зв'язку
Завдяки якій утворюються молекули неорганічних та органічних речовин. Хімічний зв'язок виникає при взаємодії електричних полів, які створюються ядрами та електронами атомів. Отже, утворення ковалентного хімічного зв'язку з електричної природою.
Що таке зв'язок
Під цим терміном мають на увазі результат впливу двох чи більше атомів, які призводять до формування міцної багатоатомної системи. Основні види хімічного зв'язку утворюються при зменшенні енергії атомів, що реагують. У процесі формування зв'язку атоми намагаються завершити свою електронну оболонку.
Види зв'язку
У хімії виділяють кілька видів зв'язку: іонного, ковалентного, металевого. Ковалентний хімічний зв'язок має два різновиди: полярний, неполярний.
Який механізм її створення? Ковалентний неполярний хімічний зв'язок утворюється між атомами однакових неметалів, що мають одну електронегативність. У цьому утворюються загальні електронні пари.
Неполярний зв'язок
Серед прикладів молекул, які мають ковалентний хімічний зв'язок неполярного виду, можна назвати галогени, водень, азот, кисень.
Вперше цей зв'язок було виявлено в 1916 році американським хіміком Льюїсом. Спочатку їм було висунуто гіпотезу, а підтверджено вона була лише після експериментального підтвердження.
Ковалентний хімічний зв'язок пов'язаний з електронегативністю. У неметалів вона має високе значення. В ході хімічної взаємодіїатомів не завжди можливе перенесення електронів від одного атома до іншого, в результаті здійснюється їхнє об'єднання. Між атомами з'являється справжній ковалентний хімічний зв'язок. 8 клас звичайної шкільної програмипередбачає детальний розгляд кількох видів зв'язку.
Речовини, що мають цей вид зв'язку, за нормальних умов - рідини, гази, а також тверді речовини, що мають невисоку температуру плавлення.
Типи ковалентного зв'язку
Докладніше зупинимося на цьому питанні. Які виділяють типи хімічного зв'язку? Ковалентна зв'язок існує у обмінному, донорно-акцепторном варіантах.
Перший тип характеризується віддачею кожним атомом одного неспареного електрона освіти загального електронного зв'язку.
Електрони, що об'єднуються в загальний зв'язок, повинні мати протилежні спини. Як приклад такого виду ковалентного зв'язку можна розглянути водень. При зближенні його атомів спостерігається проникнення їх електронних хмар один одного, іменоване у науці перекриттям електронних хмар. В результаті збільшується електронна густина між ядрами, а енергія системи знижується.
При мінімальній відстані ядра водню відштовхуються, у результаті утворюється певна раціональна відстань.
У разі донорно-акцепторного типу ковалентного зв'язку одна частина має електрони, її називають донором. Друга частка має вільну комірку, в якій буде розміщуватися пара електронів.
Полярні молекули
Як утворюються ковалентні полярні хімічні зв'язки? Вони виникають у тих ситуаціях, коли у зв'язуваних атомів неметалів різна електронегативність. У подібних випадках узагальнені електрони розміщуються ближче до того атома, у якого значення електронегативності вище. Як приклад ковалентного полярного зв'язку можуть розглядатися зв'язки, що виникають у молекулі бромоводню. Тут громадські електрони, які відповідають за формування ковалентного зв'язку, ближче перебувають до брому, ніж водню. Причина такого явища в тому, що у брому електронегативність вища, ніж у водню.
Способи визначення ковалентного зв'язку
Як визначити ковалентні полярні хімічні зв'язки? Для цього потрібно знати склад молекул. Якщо в ній присутні атоми різних елементів, у молекулі існує ковалентний полярний зв'язок. У неполярних молекулах є атоми одного хімічного елемента. Серед тих завдань, які пропонуються в рамках шкільного курсу хімії, є такі, що передбачають виявлення виду зв'язку. Завдання подібного типу включені до завдань підсумкової атестації з хімії у 9 класі, а також до тестів єдиного державного іспиту з хімії у 11 класі.
Іонний зв'язок
Чим відрізняється ковалентний та іонний хімічний зв'язок? Якщо ковалентний зв'язок характерний для неметалів, то іонний зв'язок утворюється між атомами, що мають суттєві відмінності в електронегативності. Наприклад, це притаманно сполук елементів першої та другої груп основних підгруп ПС (лужних і лужноземельних металів) та елементів 6 і 7 груп основних підгруп таблиці Менделєєва (халькогенів і галогенів).
Вона формується в результаті електростатичного тяжіння іонів, які мають протилежні заряди.
Особливості іонного зв'язку
Оскільки силові поля протилежно заряджених іонів розподіляються рівномірно в усіх напрямках, кожен із новачків здатний притягувати себе протилежні по знаку частки. Це й характеризує неспрямованість іонного зв'язку.
Взаємодія двох іонів, що мають протилежні знаки, не передбачає повної взаємної компенсації індивідуальних силових полів. Це сприяє збереженню здатності притягувати за іншими напрямками іони, отже, спостерігається ненасиченість іонного зв'язку.
У іонному з'єднанні в кожного іона є можливість притягувати себе кілька інших, які мають протилежних знаком, щоб сформувати кристалічну решітку іонного характеру. У такому кристалі немає молекул. Кожен іон оточується у речовині певним конкретним числом іонів іншого знака.
Металевий зв'язок
Цей видхімічного зв'язку має певні індивідуальними особливостями. Метали мають надмірну кількість валентних орбіталей за нестачі електронів.
При зближенні окремих атомів відбувається перекриття їх валентних орбіталей, що сприяє вільному переміщенню електронів з однієї орбіталі в іншу, здійснюючи зв'язок між усіма атомами металу. Ці вільні електрони і є основною ознакою металевого зв'язку. Вона не має насиченості та спрямованості, оскільки валентні електрони розподіляються по кристалу рівномірно. Присутність у металах вільних електронів пояснює їх деякі фізичні властивості: металевий блиск, пластичність, ковкість, теплопровідність, непрозорість.
Різновид ковалентного зв'язку
Вона утворюється між атомом водню та елементом, який має високу електронегативність. Існують внутрішньо-і міжмолекулярні водневі зв'язки. Цей різновид ковалентного зв'язку є найнеміцнішим, він з'являється завдяки дії електростатичних сил. У атома водню невеликий радіус, і при зміщенні або віддачі цього одного електрона водень стає позитивним іоном, що діє на атом з великою негативністю.
Серед характерних властивостейковалентного зв'язку виділяють: насичуваність, спрямованість, поляризацію, полярність. Кожен із цих показників має певне значення для утвореної сполуки. Наприклад, спрямованість зумовлюється геометричною формоюмолекули.
