Химическая связь — это результат взаимодействия двух (реже 3 и более) атомов, приводящий к образованию устойчивой молекулы. Различают три основных типа химической связи: ковалентную, ионную, металлическую. Ковалентной называется связь, образованная за счет общих электронных пар. Если образующие связь атомы неметаллов одинаковые, то между ними возникает ковалентная неполярная связь. Общая электронная пара при образовании ковалентной неполярной связи в равной мере принадлежит обоим соединяющимся атомам. Такая связь возникает, например, в молекулах Н2, N2, F2, Cl2, O2.
Если связь образуют атомы разных элементов, то в этом случае электронная плотность будет смещаться к атому более электроотрицательного элемента. Как правило, ковалентная полярная связь возникает между атомами неметаллов. Примерами таких соединений могут быть HCl, HBr, H2O, H2S и др.
Существуют два механизма образования ковалентной связи: обменный и донорно-акцепторный. При обменном механизме атомы образуют общие электронные пары за счет объединения неспаренных электронов. Например, при образовании молекулы водорода Н2 общая электронная пара возникает за счет обобществления s-электронов двух атомов водорода:
Н• + •Н → Н:Н, или Н–Н
При донорно-акцепторном механизме образование ковалентной связи происходит за счет неподеленной электронной пары одного атома и не занятой электронами орбитали другого атома. Атом с неподеленной электронной парой называется донором, а со свободной орбиталью — акцептором. В качестве доноров электронных пар выступают атомы, имеющие неспаренные электроны, например азот, кислород, фосфор, сера.
Классический пример донорно-акцепторного механизма — взаимодействие молекулы аммиака NH3 с ионом водорода H+ с образованием катиона аммония NH4 +
В молекуле аммиака NH3 атом азота, имеющий три неспаренных электрона, образует три ковалентные связи с атомами водорода по обменному механизму. При этом у азота остается неподеленная электронная пара, которую он предоставляет для образования связи по донорно-акцепторному механизму с ионом водорода, у которого есть свободная орбиталь. Таким образом, в катионе аммония NH4 + три связи N– H образованы по обменному механизму, а одна — по донорноакцепторному. Все четыре связи N–H равноценны по своим свойствам и отличаются только механизмом образования. Также донорноакцепторный механизм реализуется в соединениях, содержащих ион фосфония PH4 + , в молекуле оксида углерода CO.
Ионная связь возникает между атомами, сильно различающимися по значениям электроотрицательности, например, между атомами типичных металлов и типичных неметаллов. Примерами веществ с ионной связью являются CaCl2, Na2O, Na3N, NaCl и др.
Металлической называется особый вид связи между положительными ионами в кристаллах металлов, осуществляемый за счет притяжения свободно перемещающихся по кристаллу электронов, называемых электронным газом. Металлическая связь реализуется в металлах и их сплавах. Валентные электроны, отделившиеся от атомов, свободно перемещаются между катионами и обусловливают электрическую проводимость металлов.
Водородная связь — это особый вид межмолекулярного взаимодействия. Водородная связь возникает тогда, когда атом водорода одной молекулы связан с электроотрицательным атомом другой молекулы, смещающим на себя электронную плотность. В качестве электроотрицательных атомов могут выступать фтор F, кислород О или азот N. Наличие водородных связей между молекулами характерно для аммиака NH3, воды H2O, фтороводорода HF, спиртов, карбоновых кислот.
Полезные ссылки: вк https://vk.com/irinashtrekchimia
телеграмм https://t.me/shimiaShtrek
#ЕГЭхимия
#ОГЭхимия
#химияэкзамен