Концепция химическа връзкае от не малко значение в различни области на химията като наука. Това се дължи на факта, че именно с негова помощ отделните атоми могат да се комбинират в молекули, образувайки всякакви вещества, които от своя страна са обект на химични изследвания.

Разнообразието от атоми и молекули е свързано с появата на различни видове връзки между тях. Различните класове молекули се характеризират със свои собствени характеристики на разпределение на електрони и следователно свои собствени типове връзки.

Основни понятия

Химическа връзканаречен набор от взаимодействия, които водят до свързване на атоми с образуването на стабилни частици с по-сложна структура (молекули, йони, радикали), както и агрегати (кристали, стъкла и др.). Природата на тези взаимодействия е електрическа по природа и те възникват по време на разпределението на валентните електрони в приближаващите се атоми.

Валанс приеназовават способността на атома да образува определен брой връзки с други атоми. В йонните съединения броят на отдадените или получените електрони се приема като стойност на валентността. В ковалентните съединения той е равен на броя на споделените електронни двойки.

Под степента на окисление се разбира като условназарядът, който би могъл да има атом, ако всички полярни ковалентни връзки бяха йонни по природа.

Кратността на връзката се наричаброя на споделените електронни двойки между разглежданите атоми.

Връзките, разглеждани в различни клонове на химията, могат да бъдат разделени на два вида химични връзки: тези, които водят до образуването на нови вещества (вътремолекулни) , Итези, които възникват между молекулите (междумолекулни).

Основни комуникационни характеристики

Енергия на комуникациятае енергията, необходима за разрушаване на всички съществуващи връзки в една молекула. Това е и енергията, освободена по време на образуването на връзка.

Дължина на връзкатае разстоянието между съседните ядра на атомите в молекулата, при което силите на привличане и отблъскване са балансирани.

Тези две характеристики на химичната връзка между атомите са мярка за нейната сила: колкото по-къса е дължината и колкото по-голяма е енергията, толкова по-силна е връзката.

Ъгъл на свързванеобичайно е да се нарича ъгълът между представените линии, преминаващи в посоката на комуникация през ядрата на атомите.

Методи за описание на връзките

Най-често срещаните два подхода за обяснение на химическата връзка, заимствани от квантовата механика:

Молекулярен орбитален метод.Той разглежда молекулата като колекция от електрони и атомни ядра, като всеки отделен електрон се движи в полето на действие на всички останали електрони и ядра. Молекулата има орбитална структура и всички нейни електрони са разпределени в тези орбити. Този метод се нарича още MO LCAO, което означава „молекулярна орбитална - линейна комбинация“.

Метод на валентната връзка.Представлява молекула като система от две централни молекулни орбитали. Освен това всеки от тях съответства на една връзка между два съседни атома в молекулата. Методът се основава на следните разпоредби:

1. Образуването на химична връзка се осъществява от двойка електрони с противоположни спинове, които се намират между въпросните два атома. Образуваната електронна двойка принадлежи еднакво на двата атома.
2. Броят на връзките, образувани от определен атом, е равен на броя на несдвоените електрони в основното и възбудено състояние.
3. Ако електронните двойки не участват в образуването на връзка, тогава те се наричат ​​несподелени двойки.

Електроотрицателност

Видът на химичната връзка във веществата може да се определи въз основа на разликата в стойностите на електроотрицателността на съставните му атоми. Под електроотрицателностразбират способността на атомите да привличат споделени електронни двойки (електронен облак), което води до поляризация на връзката.

има различни начиниопределяне на стойностите на електроотрицателността химически елементи. Въпреки това, най-използваната е скалата, базирана на термодинамични данни, която е предложена през 1932 г. от L. Pauling.

Колкото по-голяма е разликата в електроотрицателността на атомите, толкова по-изразена е нейната йонност. Напротив, равни или подобни стойности на електроотрицателност показват ковалентния характер на връзката. С други думи, възможно е да се определи математически каква химична връзка се наблюдава в определена молекула. За да направите това, трябва да изчислите ΔХ - разликата в електроотрицателността на атомите, като използвате формулата: ΔХ=|Х 1 -X 2 |.

• Ако ΔХ>1,7,тогава връзката е йонна.
• Ако 0.5≤ΔХ≤1.7,тогава ковалентната връзка е полярна.
• Ако ΔХ=0или близо до него, тогава връзката се класифицира като ковалентна неполярна.

Йонна връзка

Йонната връзка е връзка, която се появява между йони или поради пълното изтегляне на обща електронна двойка от един от атомите. Във веществата този тип химична връзка се осъществява от силите на електростатично привличане.

Йоните са заредени частици, образувани от атоми чрез получаване или загуба на електрони. Ако един атом приеме електрони, той придобива отрицателен заряд и се превръща в анион. Ако един атом отдаде валентни електрони, той се превръща в положително заредена частица, наречена катион.

Характерно е за съединения, образувани от взаимодействието на атоми на типични метали с атоми на типични неметали. Основната причина за този процес е желанието на атомите да придобият стабилни електронни конфигурации. И за това типичните метали и неметали трябва да отдадат или приемат само 1-2 електрона, което те правят с лекота.

Механизмът на образуване на йонна химична връзка в молекула традиционно се разглежда на примера на взаимодействието на натрий и хлор. Атомите на алкални метали лесно се отказват от електрон, привлечен от халогенен атом. В резултат на това се образуват Na + катион и Cl - анион, които се държат заедно чрез електростатично привличане.

Няма идеална йонна връзка. Дори в такива съединения, които често се класифицират като йонни, окончателният трансфер на електрони от атом към атом не се случва. Образуваната електронна двойка все още остава вътре обща употреба. Следователно те говорят за степента на йонност на ковалентната връзка.

Йонната връзка се характеризира с две основни свойства, свързани едно с друго:

• ненасоченост, т.е. електрическо полеоколо йона има формата на сфера;
• ненаситеност, т.е. броят на противоположно заредените йони, които могат да бъдат поставени около всеки йон, се определя от техните размери.

Ковалентна химична връзка

Връзка, образувана от припокриващи се електронни облаци от неметални атоми, тоест осъществявана от обща електронна двойка, се нарича ковалентна връзка. Броят на споделените електронни двойки определя множествеността на връзката. Така водородните атоми са свързани чрез единична H··H връзка, а кислородните атоми образуват O::O двойна връзка.

Има два механизма за образуването му:

• Обмен - всеки атом представлява един електрон за образуване на обща двойка: A· + ·B = A:B, докато в свързването участват външни атомни орбитали, на които е разположен един електрон.
• Донор-акцептор - за образуване на връзка един от атомите (донор) осигурява двойка електрони, а вторият (акцептор) осигурява свободна орбитала за нейното поставяне: A + : B = A: B.

Начините, по които електронните облаци се припокриват по време на образуването на ковалентна химична връзка, също са различни.

1. Директен. Областта на припокриване на облака лежи върху права въображаема линия, свързваща ядрата на въпросните атоми. В този случай се образуват σ връзки. Видът на химичната връзка, който възниква в този случай, зависи от вида на електронните облаци, които се припокриват: s-s, s-p, p-p, s-d или p-d σ връзки. В една частица (молекула или йон) е възможна само една σ връзка между два съседни атома.
2. Странично. Извършва се от двете страни на линията, свързваща ядрата на атомите. Така се образува π връзка, като са възможни и нейните разновидности: p-p, p-d, d-d. π връзка никога не се образува отделно от σ връзка; тя може да се появи в молекули, съдържащи множество (двойни и тройни) връзки.

Свойства на ковалентните връзки

Те определят химичните и физичните свойства на съединенията. Основните свойства на всяка химична връзка във веществата са нейната насоченост, полярност и поляризуемост, както и наситеност.

Фокусвръзките се определят от характеристиките на молекулната структура на веществата и геометричната форма на техните молекули. Същността му е, че най-доброто припокриване на електронни облаци е възможно при определена ориентация в пространството. Вариантите за образуване на σ- и π-връзки вече бяха обсъдени по-горе.

Под насищанеразбират способността на атомите да образуват определен брой химични връзки в една молекула. Броят на ковалентните връзки за всеки атом е ограничен от броя на външните орбитали.

Полярноствръзката зависи от разликата в стойностите на електроотрицателността на атомите. Еднородността на разпределението на електроните между ядрата на атомите зависи от това. Според тази характеристика ковалентната връзка може да бъде полярна и неполярна.

• Ако общата електронна двойка принадлежи еднакво на всеки от атомите и се намира на еднакво разстояние от техните ядра, тогава ковалентната връзка е неполярна.
• Ако обща двойка електрони се измести към ядрото на един от атомите, тогава се образува ковалентна полярна химична връзка.

Поляризираемостсе изразява чрез изместване на електроните на връзката под влияние на външни електрическо поле, които могат да принадлежат на друга частица, съседни връзки в същата молекула или да идват от външни източнициелектромагнитни полета. По този начин ковалентната връзка под тяхно влияние може да промени своята полярност.

Под хибридизация на орбиталите разбираме промяна в тяхната форма по време на химическа връзка. Това е необходимо, за да се постигне най-ефективното припокриване. Съществуват следните видове хибридизация:

• sp3. Една s и три p орбитали образуват четири „хибридни“ орбитали с еднаква форма. Външно прилича на тетраедър с ъгъл между осите 109°.
• sp2. Една s- и две p-орбитали образуват плосък триъгълник с ъгъл между осите 120°.
• sp. Една s- и една p-орбитала образуват две „хибридни” орбитали с ъгъл между осите им 180°.

Особеност на структурата на металните атоми е техният доста голям радиус и наличието на малък брой електрони във външните орбитали. В резултат на това в такива химични елементи връзката между ядрото и валентните електрони е относително слаба и лесно се разрушава.

МеталВръзката е взаимодействие между метални атоми и йони, което се осъществява с помощта на делокализирани електрони.

В металните частици валентните електрони могат лесно да напуснат външните орбитали, както и да заемат свободни позиции върху тях. Така в различни моменти от време една и съща частица може да бъде атом и йон. Отделилите се от тях електрони се движат свободно по целия обем на кристалната решетка и осъществяват химична връзка.

Този тип връзка има прилики с йонните и ковалентните връзки. Точно като йонните връзки, металните връзки изискват съществуването на йони. Но ако в първия случай за осъществяване на електростатично взаимодействие са необходими катиони и аниони, то във втория ролята на отрицателно заредени частици се играе от електрони. Когато сравняваме метална връзка с ковалентна връзка, и двете изискват общи електрони, за да се образуват. Въпреки това, за разлика от полярните химични връзки, те не са локализирани между два атома, а принадлежат на всички метални частици в кристалната решетка.

Металното свързване е отговорно за специалните свойства на почти всички метали:

• налице е пластичност поради възможността за изместване на слоеве от атоми в кристална решетка, задържана от електронен газ;
• метален блясък, който се наблюдава поради отразяването на светлинни лъчи от електрони (в прахообразно състояние няма кристална решетка и следователно електрони, движещи се през нея);
• електропроводимост, която се осъществява от поток от заредени частици и в в този случаймалките електрони се движат свободно сред големи метални йони;
• топлопроводимостта се наблюдава поради способността на електроните да пренасят топлина.

Този тип химична връзка понякога се нарича междинна между ковалентните и междумолекулните взаимодействия. Ако водородният атом има връзка с един от силно електроотрицателните елементи (като фосфор, кислород, хлор, азот), тогава той е способен да образува допълнителна връзка, наречена водородна връзка.

Той е много по-слаб от всички видове връзки, обсъдени по-горе (енергия не повече от 40 kJ / mol), но не може да бъде пренебрегнат. Ето защо водородната химична връзка се появява като пунктирана линия на диаграмата.

Появата на водородна връзка е възможна поради едновременното донорно-акцепторно електростатично взаимодействие. Голяма разлика в стойностите на електроотрицателността води до появата на излишна електронна плътност на O, N, F и други атоми, както и до неговия дефицит върху водородния атом. В случай, че няма съществуваща химическа връзка между такива атоми, когато те са достатъчно близо, се активират привличащи сили. В този случай протонът е акцепторът на електронната двойка, а вторият атом е донорът.

Водородните връзки могат да възникнат както между съседни молекули, например вода, карбоксилни киселини, алкохоли, амоняк, така и в рамките на една молекула, например салицилова киселина.

Наличието на водородни връзки между водните молекули обяснява редица нейни уникални физически свойства:

• Стойностите на неговия топлинен капацитет, диелектрична константа, точки на кипене и топене, в съответствие с изчисленията, трябва да бъдат значително по-ниски от реалните, което се обяснява със свързаността на молекулите и необходимостта от изразходване на енергия за разрушаване на междумолекулни водородни връзки.
• За разлика от други вещества, обемът на водата се увеличава с понижаване на температурата. Това се дължи на факта, че молекулите заемат определена позиция в кристалната структура на леда и се отдалечават една от друга с дължината на водородната връзка.

Тази връзка играе специална роля за живите организми, тъй като нейното присъствие в протеиновите молекули определя тяхната специална структура и следователно техните свойства. освен това нуклеинови киселини, изграждащи двойната спирала на ДНК, също са свързани с водородни връзки.

Връзки в кристали

По-голямата част твърди веществаима кристална решетка - особено взаимно разположение на частиците, които ги образуват. В този случай се наблюдава триизмерна периодичност, а във възлите са разположени атоми, молекули или йони, които са свързани с въображаеми линии. В зависимост от природата на тези частици и връзките между тях всички кристални структури се делят на атомни, молекулни, йонни и метални.

Възлите на йонната кристална решетка съдържат катиони и аниони. Освен това всеки от тях е заобиколен от строго определен брой йони само с противоположен заряд. Типичен пример е натриевият хлорид (NaCl). Те са склонни да имат високи точки на топене и твърдост, защото изискват много енергия, за да се разградят.

В възлите на молекулярната кристална решетка има молекули на вещества, образувани от ковалентни връзки (например I 2). Те са свързани помежду си чрез слабо взаимодействие на Ван дер Ваалс и следователно такава структура е лесна за разрушаване. Такива съединения имат ниски точки на кипене и топене.

Атомната кристална решетка се образува от атоми на химични елементи с високи стойности на валентност. Те са свързани чрез силни ковалентни връзки, което означава, че веществата са различни високи температурикипене, топене и голяма твърдост. Пример е диамант.

По този начин всички видове връзки са налични в химикали, имат свои собствени характеристики, които обясняват тънкостите на взаимодействието на частиците в молекулите и веществата. Свойствата на съединенията зависят от тях. Те определят всички процеси, протичащи в околната среда.

.

Знаете, че атомите могат да се комбинират помежду си, за да образуват както прости, така и сложни вещества. в този случай различни видовехимични връзки: йонни, ковалентни (неполярни и полярни), метални и водородни.Едно от най-съществените свойства на атомите на елементите, които определят какъв вид връзка се образува между тях - йонна или ковалентна - Това е електроотрицателност, т.е. способността на атомите в едно съединение да привличат електрони.

Условна количествена оценка на електроотрицателността се дава от скалата на относителната електроотрицателност.

В периодите има обща тенденция електроотрицателността на елементите да нараства, а в групите - да намалява. Елементите са подредени в редица според тяхната електроотрицателност, на базата на която може да се сравни електроотрицателността на елементите, разположени в различни периоди.

Видът на химичната връзка зависи от това колко голяма е разликата в стойностите на електроотрицателността на свързващите атоми на елементите. Колкото повече атомите на елементите, образуващи връзката, се различават по електроотрицателност, толкова по-полярна е химическата връзка. Невъзможно е да се направи рязка граница между видовете химични връзки. В повечето съединения типът на химичната връзка е междинен; например силно полярна ковалентна химична връзка е близка до йонна връзка. В зависимост от това кой от ограничаващите случаи химичната връзка е по-тясна по природа, тя се класифицира като йонна или ковалентна полярна връзка.

Йонната връзка се образува от взаимодействието на атоми, които рязко се различават един от друг по електроотрицателност.Например типичните метали литий (Li), натрий (Na), калий (K), калций (Ca), стронций (Sr), барий (Ba) образуват йонни връзки с типичните неметали, главно халогени.

В допълнение към халидите на алкални метали, йонни връзки се образуват и в съединения като основи и соли. Например в натриев хидроксид (NaOH) и натриев сулфат (Na 2 SO 4) йонни връзки съществуват само между натриеви и кислородни атоми (останалите връзки са полярни ковалентни).

При взаимодействие на атоми с еднаква електроотрицателност се образуват молекули с ковалентна неполярна връзка.Такава връзка съществува в молекулите на следните прости вещества: H 2, F 2, Cl 2, O 2, N 2. Химичните връзки в тези газове се образуват чрез споделени електронни двойки, т.е. когато съответните електронни облаци се припокриват, поради електронно-ядреното взаимодействие, което възниква, когато атомите се приближават един към друг.

При съставянето на електронни формули на веществата трябва да се помни, че всяка обща електронна двойка е условно изображение на повишена електронна плътност в резултат на припокриването на съответните електронни облаци.

Когато атомите взаимодействат, стойностите на електроотрицателността на които се различават, но не рязко, общата електронна двойка се измества към по-електроотрицателен атом.Това е най-разпространеният тип химична връзка, открита както в неорганични, така и в органични съединения.

Ковалентните връзки също така напълно включват тези връзки, които се образуват от донорно-акцепторен механизъм, например в хидрониеви и амониеви йони.

Метална връзка.

Връзката, която се образува в резултат на взаимодействието на относително свободни електрони с метални йони, се нарича метална връзка.Този тип връзка е характерен за прости вещества - метали.

Същността на процеса на образуване на метална връзка е следната: металните атоми лесно се отказват от валентни електрони и се превръщат в положително заредени йони. Относително свободни електрони, отделени от атома, се движат между положителните метални йони. Между тях възниква метална връзка, т.е. електроните, така да се каже, циментират положителните йони на кристалната решетка на металите.

Водородна връзка.

Връзка, която се образува между водородните атоми на една молекула и атом на силно електроотрицателен елемент(O,N,F) друга молекула се нарича водородна връзка.

Може да възникне въпросът: защо водородът образува такава специфична химична връзка?

Това се обяснява с факта, че атомният радиус на водорода е много малък. В допълнение, когато водородът измести или напълно се откаже от единичния си електрон, той придобива относително висока стойност положителен заряд, поради което водородът на една молекула взаимодейства с атоми на електроотрицателни елементи, които имат частичен отрицателен заряд, който влиза в състава на други молекули (HF, H 2 O, NH 3).

Нека да разгледаме някои примери. Обикновено изобразяваме състава на водата химическа формула H 2 O. Това обаче не е съвсем точно. Би било по-правилно да се обозначи съставът на водата с формулата (H 2 O) n, където n = 2,3,4 и т.н. Това се обяснява с факта, че отделните водни молекули са свързани една с друга чрез водородни връзки .

Водородните връзки обикновено се означават с точки. Той е много по-слаб от йонните или ковалентните връзки, но по-силен от обикновените междумолекулни взаимодействия.

Наличието на водородни връзки обяснява увеличаването на обема на водата с понижаване на температурата. Това се дължи на факта, че с понижаване на температурата молекулите стават по-здрави и следователно плътността на тяхната „опаковка“ намалява.

При изучаването на органичната химия възникна следният въпрос: защо точките на кипене на алкохолите са много по-високи от съответните въглеводороди? Това се обяснява с факта, че водородни връзки се образуват и между молекулите на алкохола.

Повишаване на точката на кипене на алкохолите също се получава поради разширяването на техните молекули.

Водородното свързване е характерно и за много други органични съединения(феноли, карбоксилни киселини и др.). От курсовете по органична химия и обща биология знаете, че наличието на водородна връзка обяснява вторичната структура на протеините, структурата на двойната спирала на ДНК, т.е. феноменът на комплементарност.

Теми на кодификатора на Единния държавен изпит: Ковалентна химическа връзка, нейните разновидности и механизми на образуване. Характеристики на ковалентните връзки (полярност и енергия на връзката). Йонна връзка. Метална връзка. Водородна връзка

Вътремолекулни химични връзки

Първо, нека да разгледаме връзките, които възникват между частиците в молекулите. Такива връзки се наричат вътрешномолекулен.

Химическа връзка между атомите на химичните елементи има електростатичен характер и се образува поради взаимодействие на външни (валентни) електрони, в по-голяма или по-малка степен задържани от положително заредени ядрасвързани атоми.

Ключовата концепция тук е ЕЛЕКТРООТРИЦАТЕЛНОСТ. Именно това определя вида на химичната връзка между атомите и свойствата на тази връзка.

е способността на атома да привлича (задържа) външен(валентност) електрони. Електроотрицателността се определя от степента на привличане на външните електрони към ядрото и зависи главно от радиуса на атома и заряда на ядрото.

Електроотрицателността е трудно да се определи недвусмислено. Л. Полинг състави таблица на относителната електроотрицателност (въз основа на енергиите на връзката на двуатомните молекули). Най-електроотрицателният елемент е флуорсъс смисъл 4 .

Важно е да се отбележи, че в различни източници можете да намерите различни скали и таблици на стойностите на електроотрицателността. Това не трябва да се тревожи, тъй като образуването на химична връзка играе роля атоми и е приблизително еднакъв във всяка система.

Ако един от атомите в химическата връзка A:B привлича по-силно електрони, тогава електронната двойка се придвижва към него. Колкото повече разлика в електроотрицателносттаатоми, толкова повече се измества електронната двойка.

Ако електроотрицателностите на взаимодействащите атоми са равни или приблизително равни: EO(A)≈EO(B), тогава общата електронна двойка не се измества към нито един от атомите: А: Б. Тази връзка се нарича ковалентен неполярен.

Ако електроотрицателностите на взаимодействащите атоми се различават, но не много (разликата в електроотрицателността е приблизително от 0,4 до 2: 0,4<ΔЭО<2 ), тогава електронната двойка се измества към един от атомите. Тази връзка се нарича ковалентен полярен .

Ако електроотрицателностите на взаимодействащите атоми се различават значително (разликата в електроотрицателността е по-голяма от 2: ΔEO>2), тогава един от електроните почти изцяло се прехвърля към друг атом с образуването йони. Тази връзка се нарича йонни.

Основни видове химични връзки − ковалентен, йонниИ металкомуникации. Нека ги разгледаме по-отблизо.

Ковалентна химична връзка

Ковалентна връзка – това е химическа връзка , образувано поради образуване на обща електронна двойка A:B . Освен това два атома припокриванеатомни орбитали. Ковалентната връзка се образува от взаимодействието на атоми с малка разлика в електроотрицателността (обикновено между два неметала) или атоми на един елемент.

Основни свойства на ковалентните връзки

• фокус,
• наситеност,
• полярност,
• поляризуемост.

Тези свързващи свойства влияят върху химичните и физичните свойства на веществата.

Комуникационна посока характеризира химичния строеж и формата на веществата. Ъглите между две връзки се наричат ​​ъгли на връзката. Например в молекулата на водата ъгълът на връзката H-O-H е 104,45 o, следователно молекулата на водата е полярна, а в молекулата на метана ъгълът на връзката H-C-H е 108 o 28′.

Насищаемост е способността на атомите да образуват ограничен брой ковалентни химични връзки. Броят на връзките, които един атом може да образува, се нарича.

Полярностсвързването възниква поради неравномерното разпределение на електронната плътност между два атома с различна електроотрицателност. Ковалентните връзки се делят на полярни и неполярни.

Поляризираемост връзките са способността на електроните на връзката да се изместват под въздействието на външно електрическо поле(по-специално електрическото поле на друга частица). Поляризуемостта зависи от подвижността на електроните. Колкото по-далеч е електронът от ядрото, толкова по-подвижен е той и съответно молекулата е по-поляризирана.

Ковалентна неполярна химична връзка

Има 2 вида ковалентно свързване – ПОЛЯРЕНИ НЕПОЛЯРЕН .

Пример . Нека разгледаме структурата на водородната молекула H2. Всеки водороден атом на своето външно енергийно ниво носи 1 несдвоен електрон. За да покажем атом, използваме структурата на Луис - това е диаграма на структурата на външното енергийно ниво на атом, когато електроните са обозначени с точки. Моделите на точковата структура на Люис са много полезни при работа с елементи от втория период.

з. + . H = H:H

Така молекулата на водорода има една споделена електронна двойка и една H–H химична връзка. Тази електронна двойка не се измества към нито един от водородните атоми, т.к Водородните атоми имат същата електроотрицателност. Тази връзка се нарича ковалентен неполярен .

Ковалентна неполярна (симетрична) връзка е ковалентна връзка, образувана от атоми с еднаква електроотрицателност (обикновено едни и същи неметали) и следователно с равномерно разпределение на електронната плътност между ядрата на атомите.

Диполният момент на неполярните връзки е 0.

Примери: H 2 (H-H), O 2 (O=O), S 8.

Ковалентна полярна химична връзка

Ковалентна полярна връзка е ковалентна връзка, която възниква между атоми с различна електроотрицателност (обикновено различни неметали) и се характеризира денивелациясподелена електронна двойка към по-електроотрицателен атом (поляризация).

Електронната плътност се измества към по-електроотрицателния атом - следователно върху него се появява частичен отрицателен заряд (δ-), а върху по-малко електроотрицателния атом се появява частичен положителен заряд (δ+, делта +).

Колкото по-голяма е разликата в електроотрицателността на атомите, толкова по-висока е полярноствръзки и др диполен момент . Между съседни молекули и заряди с противоположен знак действат допълнителни сили на привличане, които нарастват силакомуникации.

Полярността на връзката влияе върху физичните и химичните свойства на съединенията. Реакционните механизми и дори реактивността на съседните връзки зависят от полярността на връзката. Полярността на връзката често определя полярност на молекулатаи по този начин пряко засяга такива физични свойства като точка на кипене и точка на топене, разтворимост в полярни разтворители.

Примери: HCl, CO2, NH3.

Механизми на образуване на ковалентна връзка

Ковалентните химични връзки могат да възникнат по 2 механизма:

1. Обменен механизъм образуването на ковалентна химична връзка е, когато всяка частица осигурява един несдвоен електрон за образуване на обща електронна двойка:

А . + . B= A:B

2. Образуването на ковалентна връзка е механизъм, при който една от частиците осигурява несподелена двойка електрони, а другата частица осигурява свободна орбитала за тази електронна двойка:

A: + B= A:B

В този случай един от атомите осигурява несподелена двойка електрони ( донор), а другият атом осигурява свободна орбитала за тази двойка ( акцептор). В резултат на образуването на двете връзки енергията на електроните намалява, т.е. това е полезно за атомите.

Ковалентна връзка, образувана от донорно-акцепторен механизъм не е по-различнов свойства от други ковалентни връзки, образувани от обменния механизъм. Образуването на ковалентна връзка по донорно-акцепторния механизъм е типично за атоми или с голям брой електрони на външно енергийно ниво (донори на електрони), или, обратно, с много малък брой електрони (акцептори на електрони). Валентните способности на атомите са разгледани по-подробно в съответния раздел.

Ковалентната връзка се образува чрез донорно-акцепторен механизъм:

- в молекула въглероден окис CO(връзката в молекулата е тройна, 2 връзки се образуват по обменния механизъм, една по донорно-акцепторния): C≡O;

- В амониев йон NH 4 +, в йони органични амининапример в метиламониевия йон CH3-NH2+;

- В комплексни съединенияхимическа връзка между централния атом и лигандни групи, например в натриев тетрахидроксоалуминат Na връзка между алуминий и хидроксидни йони;

- В азотна киселина и нейните соли- нитрати: HNO 3, NaNO 3, в някои други азотни съединения;

- в молекула озон O3.

Основни характеристики на ковалентните връзки

Ковалентните връзки обикновено се образуват между неметални атоми. Основните характеристики на ковалентната връзка са дължина, енергия, множественост и насоченост.

Множество химична връзка

Множество химична връзка - Това брой споделени електронни двойки между два атома в съединение. Множеството на връзката може да се определи доста лесно от стойностите на атомите, които образуват молекулата.

например , в молекулата на водорода H 2 множествеността на връзката е 1, т.к Всеки водород има само 1 несдвоен електрон на своето външно енергийно ниво, следователно се образува една споделена електронна двойка.

В молекулата на кислорода O2 множествеността на връзката е 2, т.к Всеки атом на външно енергийно ниво има 2 несдвоени електрона: O=O.

В молекулата на азота N2 множествеността на връзката е 3, т.к между всеки атом има 3 несдвоени електрона на външно енергийно ниво и атомите образуват 3 общи електронни двойки N≡N.

Дължина на ковалентната връзка

Дължина на химичната връзка е разстоянието между центровете на ядрата на атомите, образуващи връзката. Определя се чрез експериментални физични методи. Дължината на връзката може да се оцени приблизително с помощта на правилото за адитивност, според което дължината на връзката в молекулата AB е приблизително равна на половината от сумата от дължините на връзката в молекулите A 2 и B 2:

Дължината на химическата връзка може да бъде грубо оценена по атомни радиусиобразуване на връзка, или чрез комуникационна множественост, ако радиусите на атомите не са много различни.

Тъй като радиусите на атомите, образуващи връзка, се увеличават, дължината на връзката ще се увеличава.

например

Тъй като множеството връзки между атомите се увеличава (чиито атомни радиуси не се различават или се различават леко), дължината на връзката ще намалее.

например . В сериите: C–C, C=C, C≡C дължината на връзката намалява.

Комуникационна енергия

Мярка за силата на химическата връзка е енергията на връзката. Комуникационна енергия определя се от енергията, необходима за разкъсване на връзка и отстраняване на атомите, образуващи тази връзка, на безкрайно голямо разстояние един от друг.

Ковалентната връзка е много издръжлив.Енергията му варира от няколко десетки до няколкостотин kJ/mol. Колкото по-висока е енергията на връзката, толкова по-голяма е силата на връзката и обратно.

Силата на химическата връзка зависи от дължината на връзката, полярността на връзката и множествеността на връзката. Колкото по-дълга е химическата връзка, толкова по-лесно се разрушава и колкото по-ниска е енергията на връзката, толкова по-малка е нейната сила. Колкото по-къса е химичната връзка, толкова по-силна е тя и толкова по-голяма е енергията на връзката.

например, в поредицата от съединения HF, HCl, HBr отляво надясно, силата на химичната връзка намалява, защото Дължината на връзката се увеличава.

Йонна химична връзка

Йонна връзка е химическа връзка, основана на електростатично привличане на йони.

йонисе образуват в процеса на приемане или отдаване на електрони от атомите. Например, атомите на всички метали слабо задържат електрони от външното енергийно ниво. Следователно металните атоми се характеризират с възстановителни свойства- способност да отдава електрони.

Пример. Натриевият атом съдържа 1 електрон на енергийно ниво 3. Като лесно го предава, натриевият атом образува много по-стабилния Na + йон с електронната конфигурация на благородния газ неон Ne. Натриевият йон съдържа 11 протона и само 10 електрона, така че общият заряд на йона е -10+11 = +1:

+11Na) 2 ) 8 ) 1 - 1e = +11 Na +) 2 ) 8

Пример. Атомът на хлора във външното си енергийно ниво съдържа 7 електрона. За да придобие конфигурацията на стабилен инертен аргонов атом Ar, хлорът трябва да спечели 1 електрон. След добавяне на електрон се образува стабилен хлорен йон, състоящ се от електрони. Общият заряд на йона е -1:

+17кл) 2 ) 8 ) 7 + 1e = +17 кл — ) 2 ) 8 ) 8

Моля, обърнете внимание:

• Свойствата на йоните са различни от свойствата на атомите!
• Стабилни йони могат да образуват не само атоми, но също така групи от атоми. Например: амониев йон NH 4 +, сулфатен йон SO 4 2- и др. Химичните връзки, образувани от такива йони, също се считат за йонни;
• Йонните връзки обикновено се образуват помежду си металиИ неметали(групи неметали);

Получените йони се привличат поради електрическо привличане: Na + Cl -, Na 2 + SO 4 2-.

Нека визуално обобщим разлика между видовете ковалентна и йонна връзка:

Метална връзка е връзка, която се формира относително свободни електронимежду метални йони, образувайки кристална решетка.

Металните атоми обикновено са разположени на външно енергийно ниво един до три електрона. Радиусите на металните атоми като правило са големи - следователно металните атоми, за разлика от неметалите, доста лесно се отказват от външните си електрони, т.е. са силни редуциращи агенти.

Дарявайки електрони, металните атоми се превръщат в положително заредени йони . Отделените електрони са относително свободни се движатмежду положително заредени метални йони. Между тези частици възниква връзка, защото споделените електрони държат заедно метални катиони, подредени на слоеве , като по този начин създава доста силна метална кристална решетка . В този случай електроните непрекъснато се движат хаотично, т.е. Постоянно се появяват нови неутрални атоми и нови катиони.

Междумолекулни взаимодействия

Отделно си струва да се разгледат взаимодействията, които възникват между отделните молекули в дадено вещество - междумолекулни взаимодействия . Междумолекулните взаимодействия са вид взаимодействие между неутрални атоми, при което не се появяват нови ковалентни връзки. Силите на взаимодействие между молекулите са открити от Ван дер Ваалс през 1869 г. и са кръстени на него Силите на Ван Дар Ваалс. Силите на Ван дер Ваалс се делят на ориентация, индукция И диспергиращ . Енергията на междумолекулните взаимодействия е много по-малка от енергията на химичните връзки.

Ориентационни сили на привличане възникват между полярни молекули (дипол-диполно взаимодействие). Тези сили възникват между полярните молекули. Индуктивни взаимодействия е взаимодействието между полярна молекула и неполярна. Неполярната молекула е поляризирана поради действието на полярна, което генерира допълнително електростатично привличане.

Специален вид междумолекулно взаимодействие са водородните връзки. - това са междумолекулни (или вътрешномолекулни) химични връзки, които възникват между молекули, които имат силно полярни ковалентни връзки - H-F, H-O или H-N. Ако има такива връзки в една молекула, тогава между молекулите ще има допълнителни притегателни сили .

Образователен механизъм водородната връзка е отчасти електростатична и отчасти донорно-акцепторна. В този случай донорът на електронната двойка е атом на силно електроотрицателен елемент (F, O, N), а акцепторът е водородните атоми, свързани с тези атоми. Водородните връзки се характеризират с фокус в космоса и насищане

Водородните връзки могат да бъдат обозначени с точки: H ··· O. Колкото по-голяма е електроотрицателността на атома, свързан с водорода, и колкото по-малък е неговият размер, толкова по-силна е водородната връзка. Характерно е преди всичко за връзките флуор с водород , както и към кислород и водород , в по-малка степен азот с водород .

Водородните връзки възникват между следните вещества:

— флуороводород HF(газ, разтвор на флуороводород във вода - флуороводородна киселина), вода H2O (пара, лед, течна вода):

— разтвор на амоняк и органични амини- между амоняк и водни молекули;

— органични съединения, в които O-H или N-H връзки: алкохоли, карбоксилни киселини, амини, аминокиселини, феноли, анилин и неговите производни, протеини, разтвори на въглехидрати - монозахариди и дизахариди.

Водородната връзка влияе върху физичните и химичните свойства на веществата. По този начин допълнителното привличане между молекулите затруднява кипенето на веществата. Веществата с водородни връзки показват необичайно повишаване на точката на кипене.

например Като правило, с увеличаване на молекулното тегло се наблюдава повишаване на точката на кипене на веществата. Въпреки това, в редица вещества H 2 O-H 2 S-H 2 Se-H 2 Teне наблюдаваме линейна промяна в точките на кипене.

А именно при точката на кипене на водата е необичайно висока - не по-малко от -61 o C, както ни показва правата линия, но много повече, +100 o C. Тази аномалия се обяснява с наличието на водородни връзки между водните молекули. Следователно при нормални условия (0-20 o C) водата е течностпо фазово състояние.

Химическа връзка

Всички взаимодействия, водещи до комбинирането на химически частици (атоми, молекули, йони и др.) В вещества, се разделят на химични връзки и междумолекулни връзки (междумолекулни взаимодействия).

Химични връзки- връзки директно между атомите. Има йонни, ковалентни и метални връзки.

Междумолекулни връзки- връзки между молекулите. Това са водородни връзки, йон-диполни връзки (поради образуването на тази връзка, например, възниква образуването на хидратна обвивка от йони), дипол-дипол (поради образуването на тази връзка се комбинират молекули на полярни вещества , например в течен ацетон) и др.

Йонна връзка- химическа връзка, образувана поради електростатичното привличане на противоположно заредени йони. В бинарните съединения (съединения на два елемента) се образува, когато размерите на свързаните атоми се различават значително един от друг: някои атоми са големи, други са малки - т.е. някои атоми лесно отдават електрони, докато други са склонни да приемат тях (обикновено това са атоми на елементите, които образуват типични метали и атоми на елементи, образуващи типични неметали); електроотрицателността на такива атоми също е много различна.
Йонното свързване е ненасочено и не се насища.

Ковалентна връзка- химическа връзка, която възниква поради образуването на обща двойка електрони. Ковалентна връзка се образува между малки атоми с еднакви или подобни радиуси. Необходимо условие е наличието на несдвоени електрони в двата свързани атома (обменен механизъм) или несподелена двойка в единия атом и свободна орбитала в другия (донорно-акцепторен механизъм):

Въз основа на броя на споделените електронни двойки ковалентните връзки се разделят на
• прост (единичен)- една двойка електрони,
• двойно- две двойки електрони,
• тройки- три двойки електрони.

Двойните и тройните връзки се наричат ​​множествени връзки.

Според разпределението на електронната плътност между свързаните атоми ковалентната връзка се разделя на неполярниИ полярен. Неполярна връзка се образува между еднакви атоми, полярна - между различни.

Електроотрицателност- мярка за способността на атом в веществото да привлича общи електронни двойки.
Електронните двойки полярни връзки са изместени към по-електроотрицателни елементи. Самото изместване на електронните двойки се нарича поляризация на връзката. Частичните (излишните) заряди, образувани по време на поляризацията, се обозначават с + и -, например: .

Въз основа на естеството на припокриването на електронни облаци ("орбитали"), ковалентната връзка се разделя на -връзка и -връзка.
-Връзка се образува поради директно припокриване на електронни облаци (по правата линия, свързваща атомните ядра), -връзка се образува поради странично припокриване (от двете страни на равнината, в която лежат атомните ядра).

Ковалентната връзка е насочена и насищаща се, както и поляризуема.
Моделът на хибридизация се използва за обяснение и прогнозиране на взаимната посока на ковалентните връзки.

Хибридизация на атомни орбитали и електронни облаци- предполагаемото подреждане на атомните орбитали по енергия и електронните облаци по форма, когато атомът образува ковалентни връзки.
Трите най-често срещани вида хибридизация са: sp-, sp 2 и sp 3 -хибридизация. Например:
sp-хибридизация - в молекули C 2 H 2, BeH 2, CO 2 (линейна структура);
sp 2-хибридизация - в молекули C 2 H 4, C 6 H 6, BF 3 (плоска триъгълна форма);
sp 3-хибридизация - в молекули CCl 4, SiH 4, CH 4 (тетраедрична форма); NH3 (пирамидална форма); H 2 O (ъглова форма).

Метална връзка- химическа връзка, образувана чрез споделяне на валентните електрони на всички свързани атоми на метален кристал. В резултат на това се образува единичен електронен облак на кристала, който лесно се движи под въздействието на електрическо напрежение - оттук и високата електропроводимост на металите.
Метална връзка се образува, когато свързаните атоми са големи и следователно са склонни да отделят електрони. Простите вещества с метална връзка са метали (Na, Ba, Al, Cu, Au и др.), Сложните вещества са интерметални съединения (AlCr 2, Ca 2 Cu, Cu 5 Zn 8 и др.).
Металната връзка няма насоченост или наситеност. Запазва се и в метални стопилки.

Водородна връзка- междумолекулна връзка, образувана поради частичното приемане на двойка електрони от силно електроотрицателен атом от водороден атом с голям положителен частичен заряд. Образува се в случаите, когато една молекула съдържа атом с несподелена електронна двойка и висока електроотрицателност (F, O, N), а другата съдържа водороден атом, свързан чрез силно полярна връзка с един от тези атоми. Примери за междумолекулни водородни връзки:

H—O—H OH 2, H—O—H NH 3, H—O—H F—H, H—F H—F.

Вътремолекулни водородни връзки съществуват в молекулите на полипептиди, нуклеинови киселини, протеини и др.

Мярка за силата на всяка връзка е енергията на връзката.
Комуникационна енергия- енергията, необходима за разкъсване на дадена химична връзка в 1 мол вещество. Мерната единица е 1 kJ/mol.

Енергиите на йонните и ковалентните връзки са от същия порядък, енергията на водородните връзки е с порядък по-малка.

Енергията на ковалентната връзка зависи от размера на свързаните атоми (дължина на връзката) и от множествеността на връзката. Колкото по-малки са атомите и колкото по-голяма е множествеността на връзката, толкова по-голяма е нейната енергия.

Енергията на йонната връзка зависи от размера на йоните и техните заряди. Колкото по-малки са йоните и колкото по-голям е зарядът им, толкова по-голяма е енергията на свързване.

Структура на материята

Според вида на структурата всички вещества се разделят на молекулярноИ немолекулярни. Сред органичните вещества преобладават молекулярните вещества, сред неорганичните вещества преобладават немолекулните вещества.

Въз основа на вида на химичната връзка веществата се делят на вещества с ковалентни връзки, вещества с йонни връзки (йонни вещества) и вещества с метални връзки (метали).

Веществата с ковалентни връзки могат да бъдат молекулни и немолекулни. Това значително влияе върху техните физични свойства.

Молекулните вещества се състоят от молекули, свързани една с друга чрез слаби междумолекулни връзки, те включват: H 2, O 2, N 2, Cl 2, Br 2, S 8, P 4 и други прости вещества; CO 2, SO 2, N 2 O 5, H 2 O, HCl, HF, NH 3, CH 4, C 2 H 5 OH, органични полимери и много други вещества. Тези вещества нямат висока якост, имат ниски точки на топене и кипене, не провеждат електричество, а някои от тях са разтворими във вода или други разтворители.

Немолекулни вещества с ковалентни връзки или атомни вещества (диамант, графит, Si, SiO 2, SiC и други) образуват много здрави кристали (с изключение на слоестия графит), те са неразтворими във вода и други разтворители, имат висока точка на топене и точки на кипене, повечето от тях не провеждат електрически ток (с изключение на графита, който е електропроводим, и полупроводниците - силиций, германий и др.)

Всички йонни вещества са естествено немолекулни. Това са твърди огнеупорни вещества, чиито разтвори и стопилки провеждат електрически ток. Много от тях са разтворими във вода. Трябва да се отбележи, че в йонните вещества, чиито кристали се състоят от сложни йони, има и ковалентни връзки, например: (Na +) 2 (SO 4 2-), (K +) 3 (PO 4 3-) , (NH 4 + )(NO 3-) и т.н. Атомите, които изграждат сложните йони, са свързани чрез ковалентни връзки.

Метали (вещества с метални връзки)много разнообразни по своите физически свойства. Сред тях има течни (Hg), много меки (Na, K) и много твърди метали (W, Nb).

Характерните физични свойства на металите са тяхната висока електропроводимост (за разлика от полупроводниците, тя намалява с повишаване на температурата), висока топлоемкост и пластичност (за чистите метали).

В твърдо състояние почти всички вещества са съставени от кристали. Въз основа на вида на структурата и вида на химичната връзка кристалите („кристални решетки”) се делят на атомен(кристали на немолекулни вещества с ковалентни връзки), йонни(кристали от йонни вещества), молекулярно(кристали на молекулни вещества с ковалентни връзки) и метал(кристали на вещества с метална връзка).

Задачи и тестове по темата "Тема 10. "Химично свързване. Структура на материята."

• Видове химична връзка - Строеж на веществото 8–9 клас

  Уроци: 2 Задачи: 9 Тестове: 1

• Задачи: 9 Тестове: 1

След като работите по тази тема, трябва да разберете следните понятия: химична връзка, междумолекулна връзка, йонна връзка, ковалентна връзка, метална връзка, водородна връзка, проста връзка, двойна връзка, тройна връзка, множествени връзки, неполярна връзка, полярна връзка , електроотрицателност, поляризация на връзката, - и -връзка, хибридизация на атомни орбитали, енергия на свързване.

Трябва да знаете класификацията на веществата по вид структура, по вид на химичната връзка, зависимостта на свойствата на простите и сложните вещества от вида на химичната връзка и вида на „кристалната решетка“.

Трябва да можете да: определяте вида на химичната връзка в дадено вещество, вида на хибридизацията, съставяте диаграми на образуване на връзка, използвате концепцията за електроотрицателност, редица електроотрицателности; знаят как се променя електроотрицателността в химични елементи от същия период и една група, за да определят полярността на ковалентна връзка.

След като се уверите, че сте научили всичко необходимо, пристъпете към изпълнение на задачите. Желаем ви успех.

• О. С. Габриелян, Г. Г. Лисова. Химия 11 клас. М., Дропла, 2002.
• Г. Е. Рудзитис, Ф. Г. Фелдман. Химия 11 клас. М., Образование, 2001.

Външните обвивки на всички елементи, с изключение на благородните газове, са НЕПЪЛНИ и в процеса на химично взаимодействие те са ЗАВЪРШЕНИ.

Химическата връзка се образува от електроните на външните електронни обвивки, но се осъществява по различни начини.

Има три основни вида химични връзки:

Ковалентна връзка и нейните разновидности: полярна и неполярна ковалентна връзка;

Йонна връзка;

Метална връзка.

Йонна връзка

Йонната химична връзка е връзка, образувана поради електростатичното привличане на катиони към аниони.

Йонна връзка възниква между атоми, които имат рязко различни стойности на електроотрицателност един от друг, така че двойката електрони, образуващи връзката, е силно предубедена към един от атомите, така че може да се счита, че принадлежи към атома на този елемент.

Електроотрицателността е способността на атомите на химичните елементи да привличат собствени и чужди електрони.

Естеството на йонната връзка, структурата и свойствата на йонните съединения се обясняват от позицията на електростатичната теория на химичните връзки.

Образуване на катиони: M 0 - n e - = M n+

Образуване на аниони: HeM 0 + n e - = HeM n-

Например: 2Na 0 + Cl 2 0 = 2Na + Cl -

При изгаряне на метален натрий в хлор в резултат на редокс реакция се образуват катиони на силно електроположителния елемент натрий и аниони на силно електроотрицателния елемент хлор.

Заключение: образува се йонна химична връзка между метални и неметални атоми, които се различават значително по електроотрицателност.

Например: CaF 2 KCl Na 2 O MgBr 2 и др.

Ковалентни неполярни и полярни връзки

Ковалентната връзка е свързването на атоми с помощта на общи (споделени между тях) електронни двойки.

Ковалентна неполярна връзка

Нека разгледаме появата на ковалентна неполярна връзка, като използваме примера за образуване на водородна молекула от два водородни атома. Този процес вече е типична химическа реакция, защото от едно вещество (атомен водород) се образува друго – молекулярен водород. Външен признак за енергийната „полза“ от този процес е отделянето на голямо количество топлина.

Електронните обвивки на водородните атоми (с един s-електрон за всеки атом) се сливат в общ електронен облак (молекулна орбитала), където и двата електрона „обслужват” ядрата, независимо дали е „наше” ядро ​​или „чуждо”. Новата електронна обвивка е подобна на завършената електронна обвивка на инертния газ хелий от два електрона: 1s 2.

На практика се използват по-прости методи. Например американският химик Дж. Люис през 1916 г. предлага да се обозначават електроните с точки до символите на елементите. Една точка представлява един електрон. В този случай образуването на водородна молекула от атоми се записва, както следва:

Нека разгледаме свързването на два хлорни атома 17 Cl (ядрен заряд Z = 17) в двуатомна молекула от гледна точка на структурата на електронните обвивки на хлора.

Външното електронно ниво на хлора съдържа s 2 + p 5 = 7 електрона. Тъй като електроните от по-ниските нива не участват в химичните взаимодействия, ще обозначим с точки само електроните от външното трето ниво. Тези външни електрони (7 броя) могат да бъдат подредени под формата на три електронни двойки и един несдвоен електрон.

След комбиниране на несдвоените електрони на два атома в молекула се получава нова електронна двойка:

В този случай всеки от хлорните атоми се оказва заобиколен от OCTET електрони. Това може лесно да се види, като оградите в кръг някой от хлорните атоми.

Ковалентната връзка се образува само от двойка електрони, разположени между атомите. Нарича се разделен чифт. Останалите двойки електрони се наричат ​​несподелени двойки. Те запълват черупките и не участват в свързването.

Атомите образуват химични връзки, като споделят достатъчно електрони, за да придобият електронна конфигурация, подобна на пълната електронна конфигурация на атомите на благородните елементи.

Според теорията на Луис и октетното правило комуникацията между атомите може да се осъществи не непременно от една, а от две или дори три разделени двойки, ако това се изисква от октетното правило. Такива връзки се наричат ​​двойни и тройни връзки.

Например, кислородът може да образува двуатомна молекула с октет електрони от всеки атом само когато две споделени двойки са поставени между атомите:

Азотните атоми (2s 2 2p 3 на последната обвивка) също са свързани в двуатомна молекула, но за да организират октет от електрони, те трябва да подредят три споделени двойки помежду си:

Заключение: ковалентна неполярна връзка възниква между атоми с еднаква електроотрицателност, т.е. между атоми на един и същ химичен елемент - неметал.

Например: в молекулите H 2 Cl 2 N 2 P 4 Br 2 е ковалентна неполярна връзка.

Ковалентна връзка

Полярната ковалентна връзка е междинна между чисто ковалентна връзка и йонна връзка. Точно като йонен, той може да възникне само между два атома от различен тип.

Като пример, разгледайте образуването на вода в реакцията между водородни (Z = 1) и кислородни (Z = 8) атоми. За да направите това, е удобно първо да запишете електронните формули за външните обвивки на водорода (1s 1) и кислорода (...2s 2 2p 4).

Оказва се, че за това е необходимо да се вземат точно два водородни атома на един кислороден атом. Но природата е такава, че акцепторните свойства на кислородния атом са по-високи от тези на водородния атом (причините за това ще бъдат обсъдени малко по-късно). Следователно свързващите електронни двойки във формулата на Люис за водата са леко изместени към ядрото на кислородния атом. Връзката във водната молекула е полярна ковалентна и върху атомите се появяват частични положителни и отрицателни заряди.

Заключение: ковалентна полярна връзка възниква между атоми с различна електроотрицателност, т.е. между атоми на различни химични елементи - неметали.

Например: в молекули HCl, H 2 S, NH 3, P 2 O 5, CH 4 - ковалентна полярна връзка.

Структурни формули

Понастоящем е обичайно електронните двойки (т.е. химическите връзки) между атомите да се изобразяват с тирета. В този случай вече познатите ни молекули изглеждат така:

Формулите с тирета между атомите се наричат ​​структурни формули. Несподелените двойки електрони често не се показват в структурните формули.

Структурните формули са много добри за изобразяване на молекули: те ясно показват как атомите са свързани помежду си, в какъв ред, с какви връзки.

Свързваща двойка електрони във формулите на Люис е същата като едно тире в структурните формули.

Двойните и тройните връзки имат общо наименование - множествени връзки. Казва се също, че молекулата на азота има порядък на връзка от три. В една кислородна молекула редът на връзката е две. Редът на връзката в молекулите на водорода и хлора е един и същ. Водородът и хлорът вече нямат кратна, а проста връзка.

Редът на връзката е броят на споделените споделени двойки между два свързани атома. Ред на свързване, по-висок от три, не възниква.