Молекулы образуются из атомов, но почему атомы соединяются в молекулы? Дело в том, что их удерживают вместе химические связи.
Химическая связь – это взаимодействие атомов, посредством которого они и удерживаются в молекуле или кристалле.
«Ответственность» за образование химической связи несут неспаренные электроны, находящиеся на внешнем электронном уровне. При этом электроны атомов, которые образуют молекулу, образуют электронную пару (или несколько). Ниже мы рассмотрим, как образуется ковалентная связь и, в частности, ковалентная неполярная связь.
Что такое ковалентная связь
Выше мы узнали, что связь – это фактически пара электронов, которая образуется из электронов, находящихся на внешних слоях атомов. Эта электронная пара находится между связанными атомами. Такой вид связи называют ковалентной. Самый простой пример, объясняющий процесс образования ковалентной химической связи, - это образование молекулы водорода Н2. У каждого атома водорода имеется лишь один электрон (водород - это первый элемент периодической таблицы). Когда два атома водорода сближаются, эти электроны образуют пару, и находится она между двумя атомами. Выглядит процесс так:
Н∙ + ∙Н → Н : Н
Для удобства электронную пару обозначают чёрточкой, то есть структурно молекула водорода можно изобразить так: Н—Н. Обратите внимание на следующий факт: в данной молекуле имеются
два одинаковых атома, поэтому электронная пара расположена ровно посередине между атомами, она никуда не смещается. И эта связь носит название «ковалентная неполярная».
Ковалентная неполярная связь
Ковалентная неполярная связь образуется посредством электронной пары, которая находится посередине между атомами в молекуле и не смещена ни к одному из атомов. Вполне можно сказать, что
ковалентная неполярная связь всегда будет образовывать лишь при условии, что молекула образована двумя одинаковыми атомами
(потому что только в таком случае пара электронов будет располагаться посередине). Таким образом, в молекулах газов всегда имеется ковалентная неполярная связь (Н2, Сl2, F2, О2 и пр).
Напомню, что химическая связь может быть образована одной парой электронов (как в молекуле водорода) или несколькими. Рассмотрим для примера молекулу кислорода О2. Если обратиться к таблице Менделеева, то можно понять, что у кислорода имеется на внешнем слое шесть электронов, из которых два неспаренные. Схематично процесс образования молекулы выглядит так:
Как видно, в этом случае получается две электронные пары. Они расположены ровно посередине между атомами кислорода, то есть образуется ковалентная неполярная связь, к тому же двойная. Молекула кислорода выглядит так: О=О.
Если же мы рассмотрим образование молекулы азота (у атома азота на внешнем электронном слое пять электронов, из которых неспаренных три), то снова увидим образование ковалентной неполярной связи, но на этот раз тройной (за счёт трёх электронных пар). Схематично молекула азота можно изобразить так: N≡N.
Таким образом, ковалентная неполярная связь образуется парой электронов, которая расположена между атомами и не смещена ни к одному из них. Именно так построены двухатомные молекулы газов. А как образуются молекулы других веществ, например, воды или углекислого газа, которые состоят из разных атомов? Это мы обсудим здесь.
Пишите, пожалуйста, в комментариях, что осталось непонятным, и я обязательно дам дополнительные пояснения. Жалуйтесь на сложности в изучении школьного курса и говорите, что вас испугало в учебнике химии. И тогда следующая статья будет рассказывать именно об этой проблеме.