Виды химической связи

Содержание статьи.

• Химическая связь.
• Сущность химической связи.
• Механизмы образования химических связей.
• Виды химической связи (ионная, ковалентная, металлическая, водородная).

К образованию химической связи способны все атомы, имеющие незаполнен-ные электронные оболочки.

Химическая связь - связь между атомами в молекуле, возникающая в резуль-тате перехода электронов с одного атома на другой, или обобществления элек-тронов для обоих атомов.

Например. Атом кислорода в молекуле воды отдает свои два электрона с после-днего уровня (валентные, неспаренные) двум атомам водорода.

Сущность химической связи.

Устойчивым является такое состояние атома, при котором его внешний энерге-тический уровень завершён до 8 электронов (Н, Не – до 2 электронов), к чему стремятся все атомы, кроме атомов VIII A группы, у них внешний уровень завер-шенный.

Главная причина образования химической связи – выделение энергии и повы-шение устойчивости системы.

В процессе взаимодействия отдельных атомов, их суммарная энергия больше энергии образующихся молекул.

Поэтому, при образовании химических связей между отдельными атомами, вы-делятся энергия.

E(А) + E(В) > E(АВ) или E(А) + E(В) = E(АВ) + Е

Например.

2Na + Cl2 = 2NaCl + E

Внутренняя энергия молекулы NaCl ниже, чем внутренняя энергия Na + Cl: E(Na) + E(Cl) > E(NaCl)

Чем меньше запас энергии атома, тем более он устойчив в химическом отноше-нии, и его состояние наиболее энергетически выгодное.

Пути завершения внешнего уровня атомов:

• образование общих электронных пар (ковалентная, водородная);

• отдача или присоединение электронов (ионная);

• обобществление электронов (металлическая).

Механизмы образования химических связей.

1. Обменный механизм.

Атомы выделяют по одному электрону на внешнем электронном уровне. Обра-зуется общая электронная пара. По такому механизму образуются почти все хи-мические связи.

2. Донорно-акцепторный механизм.

Один из атомов предоставляет свободное место (акцептор), а другой - свобод-ную пару электронов (донор).

Виды химической связи.

1. Ковалентная связь – связь атомов с помощью общих электронных пар, за счет перекрывания электронных облаков взаимодействующих атомов.

Характерна для соединений, молекулы которых образованы только атомами не-металлов (Н2О; Сl2).

Ковалентная связь (∆ЭО = 0 – 1,7) - осуществляется путём образования общих электронных пар.

1. Ковалентная неполярная (атомная) связь (∆ЭО = 0) - связь между одина-ковыми атомами неметаллов, электроотрицательность (ЭО) которых одина-кова.

Общая электронная пара (: плотность) не смещена. Молекула неполярна. Заряд = 0.

Например. О2; I2

2. Ковалентная полярная связь (0<∆ЭО<1,7) - молекулы образуются разным атомами неметаллов (SО3; N2О5) или неметаллом и неактивным металлом (AlCl3), электроотрицательность которых отличается незначительно.

Общая электронная пара (: плотность) смещена к более электроотрицательно-му атому. Молекула полярна.

Обусловлена электростатическим притяжением атома, несущего частично поло-жительный заряд δ+, к атому электроотрицательного элемента, имеющего час-тично отрицательный заряд δ-.

Например. Н+Сl- Н· + ·Сl → Н+:Сl-

2. Ионная связь (электровалентная).

Это крайний случай ковалентной полярной связи: разница электроотрицате-льностей элементов настолько велика (>2), что один из них полностью "забира-ет" электрон у второго и превращается в отрицательно заряженный ион (анион), а второй, отдав электроны, превращается в положительно заряженный ион (ка-тион).

Осуществляется за счёт сил электростатического притяжения разноименных ионов и образования молекулы с ионной связью.

Ионная связь (∆ЭО > 1,7) – связь между разноименно заряженными ионами.

Характерна для соединений, молекулы которых образованы из атомов метал-лов и неметаллов, с резко отличающейся электроотрицательностью (Аl2О3; МgО; NаСl).

Образуются целочисленно заряженные ионы.

Например. МеЩ – О, Г, S; МеЩЗ – О, Г, S.

Уравнение реакции: 2Nа0 + F20 → 2Nа+F–

Натрий - имеет 1 валентный электрон, ЭО по шкале Полинга χ(Na)=0,98. Фтор - имеет 7 валентных электронов, ЭО χ(F)=4,0. Фтор, как более электроотрицатель-ный, "забирает" у атома натрия валентный электрон и превращается в анион, а атом натрия - в катион.

Связь между металлом и неметаллом не принято обозначать «черточкой», так как «черточка» - это ковалентная связь, а связь между металлом и неметаллом - ионная.

3. Металлическая – связь за счёт обобществления валентных электронов в кристаллической решётке металла или сплава.

Возникает в результате делокализации валентных электронов, которые свободно движутся в решетке металлов.

Обусловлена взаимодействием свободных электронов с катионами в узлах кри-сталлической решетки.

Это связь, примерно в 3-4 раза слабее одинарной ковалентной.

4. Водородная – связь между атомом водорода и сильноэлекроотрицательным элементом F, O, N, Cl.

Важно, чтобы у этих электроотрицательных атомов были неподеленные элект-ронные пары.

Обусловлена электростатическим притяжением атома водорода, несущим час-тично положительный заряд δ+, к атому электроотрицательного элемента, име-ющего частично отрицательный заряд δ-.

Связь, примерно 15-20 раз слабее ковалентной, но сильнее обычного притяже-ния молекул. При её возникновении число связей, образуемых атомом водоро-да, превышает его формальную валентность.

Например: внутримолекулярная – белки, полипептиды; межмолекулярная – вода, спирты, аммиак, фтороводород, аминокислоты и др.

ФАКТЧЕК.

• Химическая связь - связь между атомами в молекуле, возникающая в резу-льтате перехода электронов с одного атома на другой, или обобществления электронов для обоих атомов.
• Ионная связь (∆ЭО > 1,7) – связь между разноименно заряженными ионами.
• Ковалентная связь – связь атомов с помощью общих электронных пар, за счет перекрывания электронных облаков взаимодействующих атомов.
• Ковалентная неполярная (атомная) связь (∆ЭО = 0) - связь между одинако-выми атомами неметаллов, электроотрицательность которых одинакова.
• Ковалентная полярная связь (0<∆ЭО<1,7) - молекулы образуются разным атомами неметаллов или неметаллом и неактивным металлом, электроотри-цательность которых отличается незначительно.
• Металлическая – связь за счёт обобществления валентных электронов в кристаллической решётке металла или сплава.
• Водородная – связь между атомом водорода и сильноэлекроотрицательным элементом.

Содержание контента канала:

Приглашаю подписаться на канал:

Интересно, но необязательно.