Связи между атомами могут быть ковалентными или ионными. Химия это по большей части наука о соединениях атомов и их взаимодействиях. Мы помним, что структура атома удерживается вместе электростатическим притяжением (плюс притягивает минус). Связи так же удерживаются электростатическим притяжением.
Основным фактором, который подвигает атомы на соединение, является незавершенный внешний энергетический уровень. Они хотят либо отдать кому то лишние электроны, либо забрать - так работают ионные связи. У атомов есть и другой выбор - разделить друг с другом недостающие атомы - это ковалентные связи.
Ковалентные связи
Как уже было выше сказано, в ковалентных связях атомы делят друг с другом недостающие электроны. За счет чего и образуют молекулы. Т.е у них не образуется дополнительных электронов, чтобы заполнить внешний уровень, атомы в ковалентных связях позволяют пользоваться электронами друг друга, чтобы заполнить эти уровни. Если они гипотетически разлетятся у них все так же будет не доставать электронов, но пока они вместе, они могут делиться друг с другом недостающим.
Например возьмем кислород (О) у которого на внешнем уровне 6 электронов (так как он в 6 группе), для счастья ему не достает еще 2-х электронов. И возьмем… еще один атом кислорода! Им обоим не хватает 2-х электронов, так почему же не поделиться.
Ковалентные связи часто изображают в виде линий между атомами. Одна линия - 2 общих электрона.
Но существуют и не настолько равные связи. Например, можем взять тот же кислород и 2 атома водорода (у водорода только 1 энергетический уровень, на котором может быть максимум 2 электрона, поэтому ему не хватает всего лишь 1 электрона для завершения уровня). Один недостающий электрон кислород может поделить с одним водородом, а второй недостающий электрон с другим водородом. Так, кстати, образуется вода.
Ионные связи
Если ковалентные связи формируются, когда электронные пары делятся между атомами, то ионные связи образуются, когда позитивно и негативно заряженные ионы притягиваются друг к другу.
Ионы - это положительно или отрицательно заряженные атомы, которые образуются в процессе отдачи или получения электронов на внешнем уровне. Катионы - позитивно заряженные ионы, анионы - негативно заряженные.
Как пример ионной связи возьмем хлорид натрия (NaCl) - поваренную соль. Сначала из нейтральных элементов образуются анион и катион. Натрий отдает 1 электрон на внешнем уровне и превращается в катион. Хлор забирает у натрия этот электрон, заполняя свой внешний уровень и становясь анионом. И только тогда формируется связь между этими противоположно заряженными ионами.
Разница между ковалентными и ионными связями: молекулы и формульная единица
Мы видим, что одним из основных различий между ионными связями и ковалентными связями является то, что в ионных связях электроны полностью передаются, тогда как в ковалентных связях электроны являются общими.
Молекула - это группа атомов соединенная только ковалентными связями, поэтому слово молекула мы употребляем только к ковалентным связям. В ионных соединениях (хлорид натрия NaCl например) не может быть молекул, так как в природе они не встречаются по отдельности. Отдельной молекулы хлорида натрия быть не может, так как поваренная соль - это кристаллическая решетка созданная из множества ионов хлорида натрия. Такие отдельно взятые повторяющиеся паттерны мы называем - формульная единица.
