Перед началом данной статьи хочу напомнить, что все материалы по химии, написанные мной, можно найти в данном каталоге.
Итак, я давно заметил, что для многих учащихся химии, понятие химической связи является чем-то непостижимым, ну а её виды и как научиться их различать - за гранью возможности понимания. Давайте по порядку.
Что такое химическая связь?
Это связь между атомами (химически неделимыми частицами), которая обуславливает целостность молекулы. То есть, возьмём какую-нибудь молекулу.
В ней есть атомы углерода, водорода и кислорода. Чёрточки на схеме показывают химические связи. Именно благодаря им атомы держат такую вот целостную структуру молекулы.
Это максимально упрощённое объяснение. Полное даётся в курсе квантовой химии. У кого есть желание - можете почитать. Моя же задача сделать это коротко и понятно, поэтому едем дальше.
Виды химической связи:
Существует всего 6 видов химической связи. Я объясню вам логику каждой из них и, на практических примерах, покажу где и почему это работает именно так.
Металлическая связь:
Металлическая связь, если совсем кратко, характеризуется наличием кристаллической решётки. Этот тип связи характерен для каждого металла. Ну а что есть металл? Вспоминаем школьный лайфхак:
Берём таблицу Менделеева, проводим диагональ от бора к астату, и всё, что ниже - это металлы. И да, в седьмом периоде только металлы. Все лантаноиды и актиноиды - тоже металлы.
Безусловно, металлическая связь делится ещё на подвиды. Тетрагональная, ромбоэдрическая и так далее. Но в школе такое не спрашивают, а студенты химических ВУЗов и без меня знают. Кому это надо будет - может дополнительно погуглить, или спросить в комментариях, тут я задерживаться не буду. Запомнили: вижу строго металл - связь металлическая.
Ковалентная связь:
А вот тут у всех возникает геморрой. Мало определить ковалентную связь. Она ж ещё бывает полярная и неполярная. Давайте разберёмся.
Начну с неполярной, потому что объяснить её проще некуда. У нас есть 2 атома неметалла, которые соединены между собой.
Скажем, хлорин, он же Cl2. Как и О2, F2 и другие молекулы, в которых связаны 2 одноимённых атома неметалла - это ковалентная неполярная.
Полярная же связь возникает у атомов с разной электроотрицательностью. И вот тут надо пояснить, что ковалентные связи возникают только среди неметаллов.
Перед вами молекула серной кислоты. В ней нет ни одной связи между одноимёнными неметаллами. При этом в серной кислоте металлов, всё-таки, нет. Вот вам самый явный пример ковалентной полярной связи. Конечно, тут ещё надо бы упомянуть про донорно-акцепторный механизм. Но это я оставлю на следующий раз.
Ионная связь:
Во-первых, ионная связь, по-научному, это связь элементов с большой разницей электроотрицательности. Большой считается разница более 1,7. Определяется по шкале Полинга. Она охватывает значения от 0,7 для франция, до 4,0 для фтора. Хотя, в апреле этого года были исследования, и есть вероятность, что скоро эта информация станет неактуальной. Ну, когда станет, тогда подредактирую)
Говоря же о школьных знаниях, то вполне достаточно запомнить: металл + неметалл = ионная связь. (И ещё амины с амидами: ЕГЭ очень любит на такое ловить).
Для примера возьмём сульфид алюминия. Алюминий - металл, сера...
Итого: ионная связь.
Водородная связь:
Строго говоря, водородная связь - это подвид ковалентной полярной связи. Ну, либо неполярной в молекуле H2. Выделение данного вида обусловлено ещё и тем, что водородная связь, помимо внутримолекулярной, может быть и межмолекулярной.
На данной диаграмме вы видите, что молекулы воды соединяются с помощью именно водородных связей. С внутримолекулярной всё малость сложнее. Тут нужно чтобы водород и электроотрицательный атом находились близко друг к другу, как в этих белках на схеме. Ну, либо варианты попроще.
2-гидробензальальдегид, этиленгликоль, дигидроксибензол и 2-аминофенол. Такие вещи уже больше относятся к органике и понять их можно только нарисовав структурную схему вещества. Понятное дело, что прочность такой связи очень мала, и в школьном курсе она почти ничего не решает. Но... Чем глубже в органику - тем важнее её эффект.
Ну и остались 2 типа связи, которые и в школе не проходят, да и в институте не сказать что. Поэтому объединю их в один раздел, просто для общего развития:
Силы Ван-дер-Ваальса и Двухэлектронная трёхцентровая связь:
Тут уже рил тёмный лес для обывателя. Силы Ван-дер-Ваальса объясняют возникновение дипольных моментов при поляризации атомов химического вещества. Где вам это понадобится в школе? Я более чем уверен, что нигде. Однако, забавный факт:
Именно благодаря силам Ван-дер-Ваальса, химическое вещество, выделяемое присосками геккона, позволяет ему карабкаться по стеклу. Объяснить, что там происходит, в двух словах, невозможно. А долгое разглагольствование - не наш сегодняшний формат - так что ловите ссылку.
Двухэлектронная трёхцентровая связь - это вообще вспомогательный тип. Появился он из-за того, что долгое время не могли понять: как трёхвалентный бор может образовать диборан? История об этом в данной статье.
Собственно, это всё. Можете задавать вопросы в комментариях, с радостью на них отвечу.
Записаться ко мне на бесплатное пробное занятие можно здесь. Либо написав мне на почту repetitorgns@yandex.ru .
Ну а так лайки и подписки приветствуются - до скорых встреч.
