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

Разнообразието от атоми и молекули е свързано с появата на различни видове връзки между тях. Различните класове молекули се характеризират със собствените си характеристики на разпределението на електроните, а оттам и със собствените си видове връзки.

Основни понятия

Химична връзка се нарича набор от взаимодействия, които водят до свързването на атомите, за да образуват стабилни частици с по-сложна структура (молекули, йони, радикали), както и агрегати (кристали, стъкла и други). Природата на тези взаимодействия е електрическа по своята същност и те възникват по време на разпределението на валентните електрони в приближаващите се атоми.

Валенс прие назовете способността на атома да образува определен брой връзки с други атоми. В йонните съединения броят на дарените или прикрепени електрони се приема като валентна стойност. В ковалентните съединения той е равен на броя на общите електронни двойки.

Под степента на окисление се разбира като условна зарядът, който може да бъде върху атома, ако всички полярни ковалентни връзки са йонни.

Извиква се множествеността на комуникацията броят на споделените електронни двойки между разглежданите атоми.

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

Основни характеристики на комуникацията

Чрез енергията на комуникацията наречена енергия, необходима за разкъсване на всички съществуващи връзки в молекулата. Това е и енергията, отделена по време на образуването на връзка.

Дължина на комуникацията се отнася до разстоянието между съседни атомни ядра в молекула, при което силите на привличане и отблъскване са балансирани.

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

Валентен ъгъл обичайно е да се нарича ъгълът между представените линии, преминаващи в посока на връзката през ядрата на атомите.

Методи за описание на връзката

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

Молекулярно-орбитален метод. Той разглежда молекулата като колекция от електрони и ядра на атомите, 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 по тези орбити. Също така този метод се нарича MO LCAO, което означава "молекулярна орбитално - линейна комбинация

Методът на валентните връзки. Представлява молекула като система от две централни молекулярни орбитали. Нещо повече, всеки от тях съответства на една връзка между два съседни атома в молекулата. Методът се основава на следните разпоредби:

1. Образуването на химическа връзка се извършва от двойка електрони с противоположни спинове, които са разположени между двата разглеждани атома. Образуваната електронна двойка принадлежи на два атома еднакво.
2. Броят на връзките, образувани от един или друг 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 \u200b\u200bсамотни двойки.

Електроотрицателност

Възможно е да се определи видът на химическата връзка в веществата въз основа на разликата в стойностите на електроотрицателността на съставните му атоми. Под електроотрицателност да разберат способността на атомите да изтеглят общи електронни двойки (електронен облак), което води до поляризация на връзката.

Съществува различни начини определяне на стойностите на електроотрицателността химични елементи... Най-широко използваната обаче е скалата, базирана на термодинамични данни, предложена през 1932 г. от Л. Полинг.

Колкото по-значителна е разликата в електроотрицателността на атомите, толкова повече се проявява неговата йонност. Напротив, равни или близки стойности на електроотрицателност показват ковалентната природа на връзката. С други думи, математически е възможно да се определи какъв вид химическа връзка се наблюдава в дадена молекула. За да направите това, трябва да изчислите ΔХ - разликата между електроотрицателността на атомите, използвайки формулата: ΔX \u003d | X 1 -Х 2 |.

• Ако ΔХ\u003e 1,7, тогава връзката е йонна.
• Ако 0,5≤ΔX≤1,7, тогава ковалентната връзка е полярна.
• Ако ΔX \u003d 0 или близо до него, тогава връзката се отнася до ковалентен неполярен.

Йонна връзка

Йонна връзка се нарича такава връзка, която се появява между йони или поради пълното изтегляне на обща електронна двойка от един от атомите. В веществата този вид химическа връзка се осъществява от силите на електростатичното привличане.

Йоните са заредени частици, образувани от атоми в резултат на прикрепването или освобождаването на електрони. Ако атомът приеме електрони, той придобива отрицателен заряд и се превръща в анион. Ако атомът 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 част от този процес е желанието на атомите да придобият стабилни електронни конфигурации. А за типичните метали и неметали, за това трябва да дадете или получите само 1-2 електрона, което те лесно правят.

Механизмът на образуване на йонна химическа връзка в молекула се разглежда традиционно на примера на взаимодействието на натрий и хлор. Атомите на алкални метали лесно даряват електрон, изтеглен от халогенен атом. Резултатът е Na + катион и Cl - анион, които се държат заедно чрез електростатично привличане.

Няма идеална йонна връзка. Дори в такива съединения, които често се наричат \u200b\u200bйонни, окончателният преход на електроните от атом към атом не настъпва. 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 помежду си:

• ненасоченост, т.е. електрическо поле около йона има формата на сфера;
• ненаситеността, т.е. броят на противоположно заредените йони, които могат да бъдат разположени около йон, се определя от техния размер.

Ковалентна химическа връзка

Връзката, образувана, когато електронните облаци от неметални атоми се припокриват, т.е. осъществявана от обща електронна двойка, се нарича ковалентна връзка. Броят на споделените двойки електрони определя множеството на връзката. По този начин водородните атоми са свързани с единична H ··· H връзка, а кислородните атоми образуват двойна връзка O :: O.

Има два механизма за неговото формиране:

• Сменяем - всеки атом представлява един електрон за образуване на обща двойка: A + B \u003d A: B, докато външните атомни орбитали, на които е разположен един електрон, участват в изпълнението на връзката.
• Донор-акцептор - за образуването на връзка един от атомите (донор) осигурява двойка електрони, а вторият (акцептор) осигурява свободна орбитала за неговото поставяне: A +: B \u003d A: B.

Методите за припокриване на електронни облаци по време на образуването на ковалентна химическа връзка също са различни.

1. Директен. Областта на припокриване на облака лежи върху права въображаема линия, свързваща ядрата на разглежданите атоми. В този случай се образуват σ-връзки. Типът химическа връзка, която възниква в този случай, зависи от вида на електронните облаци, подложени на припокриване: s-s, s-p, p-p, s-d или p-d σ-връзки. В частица (молекула или йон) е възможна само една σ-връзка между два съседни атома.
2. Странично. Извършва се от двете страни на линията, свързваща атомните ядра. Така се образува π-връзка и са възможни и нейните разновидности: p-p, p-d, d-d. Освен σ-връзката, π-връзката никога не се образува; тя може да бъде в молекули, съдържащи множество (двойни и тройни) връзки.

Свойства на ковалентната връзка

Именно те определят химичните и физичните характеристики на съединенията. Основните свойства на всяка химическа връзка в веществата са насочеността, полярността и поляризуемостта, както и наситеността.

Фокус връзката се дължи на особеностите на молекулярната структура на веществата и геометричната форма на техните молекули. Същността му е, че е възможно най-доброто припокриване на електронни облаци с определена ориентация в пространството. Вариантите на образуване на σ- и π-връзки вече са разгледани по-горе.

Под насищане разбират способността на атомите да образуват определен брой химически връзки в молекулата. Броят на ковалентните връзки за всеки атом е ограничен от броя на външните орбитали.

Полярност връзката зависи от разликата в стойностите на електроотрицателността на атомите. От него зависи еднородността на разпределението на електроните между ядрата на атомите. Ковалентната връзка за тази характеристика може да бъде полярна или неполярна.

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

Поляризуемост се изразява чрез изместване на свързващите електрони под действието на външен електрическо поле, които могат да принадлежат на друга частица, съседни връзки в същата молекула или да идват от външни източници електромагнитни полета. Така че, ковалентна връзка под тяхно влияние може да промени своята полярност.

Под хибридизация на орбитали се разбира промяна във формата им, когато възникне химическа връзка. Това е необходимо, за да се постигне най-ефективното припокриване. Има следните видове хибридизация:

• sp 3. Една s- и три p-орбитали образуват четири "хибридни" орбитали с еднаква форма. Външно прилича на тетраедър с ъгъл между осите 109 °.
• sp 2. 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 от 180 ° между осите си.

Характеристика на структурата на металните атоми е 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.

Метал връзка се нарича такова взаимодействие между атоми-йони на метали, което се осъществява с помощта на делокализирани електрони.

В металните частици валентните електрони могат лесно да напуснат външните орбитали, както и да заемат свободни места върху тях. Така по различно време една и съща частица може да бъде атом и йон. Откъснатите от тях електрони се движат свободно през целия обем на кристалната решетка и осъществяват химическа връзка.

Този тип връзка има прилики с йонна и ковалентна. Точно както за йонната връзка, йони са необходими за съществуването на метална връзка. Но ако за осъществяването на електростатично взаимодействие в първия случай са необходими катиони и аниони, то във втория ролята на отрицателно заредените частици се играе от електрони. Ако сравним метална връзка с ковалентна връзка, тогава са необходими общи електрони, за да се образуват и двете. Въпреки това, за разлика от полярна химическа връзка, те не са локализирани между два атома, а принадлежат към всички метални частици в кристалната решетка.

Специалните свойства на почти всички метали се дължат на металната връзка:

• пластичност, присъства поради възможността за изместване на слоеве от атоми в кристалната решетка, задържани от електронния газ;
• метален блясък, който се наблюдава поради отражението на светлинните лъчи от електрони (в прахообразно състояние няма кристална решетка и следователно електрони, движещи се по нея);
• електрическа проводимост, която се осъществява от поток от заредени частици, и в в такъв случай малките електрони се движат свободно сред големите метални йони;
• топлопроводимост, наблюдавана поради способността на електроните да пренасят топлина.

Този тип химическа връзка понякога се нарича междинен продукт между ковалентни и междумолекулни взаимодействия. Ако водородният атом има връзка с един от силно електроотрицателните елементи (като фосфор, кислород, хлор, азот), тогава той е в състояние да образува допълнителна връзка, наречена водород.

Той е много по-слаб от всички видове връзки, обсъдени по-горе (енергия не повече от 40 kJ / mol), но не може да бъде пренебрегван. Ето защо химическата връзка на водорода в диаграмата изглежда като пунктирана линия.

Образуването на водородна връзка е възможно поради едновременното донорно-акцепторно електростатично взаимодействие. Голяма разлика в стойностите на електроотрицателността води до появата на излишна електронна плътност върху атомите O, N, F и други, както и до липсата му върху водородния атом. В случай че няма съществуваща химическа връзка между такива атоми, когато те са достатъчно близо, силите на привличане се активират. В този случай протонът е акцептор на електронната двойка, а вторият атом е донорът.

Водородна връзка може да възникне както между съседни молекули, например вода, карбоксилни киселини, алкохоли, амоняк, така и в рамките на молекула, например, салицилова киселина.

Наличието на водородна връзка между водните молекули обяснява редица негови уникални физични свойства:

• Стойностите на неговия топлинен капацитет, диелектрична константа, точки на кипене и топене, в съответствие с изчисленията, трябва да бъдат значително по-малки от реалните, което се обяснява с свързаността на молекулите и необходимостта от изразходване на енергия за разрушаване на междумолекулния водород облигации.
• За разлика от други вещества, обемът на водата се увеличава с намаляването на температурата. Това се дължи на факта, че молекулите заемат определено положение в кристалната структура на леда и се отдалечават една от друга по дължината на водородната връзка.

Тази връзка играе специална роля за живите организми, тъй като нейната специална структура, а оттам и свойствата, се определят от нейното присъствие в протеиновите молекули. Освен това, нуклеинова киселина, съставляващи двойната спирала на ДНК, също са свързани с водородни връзки.

Кристални връзки

Преобладаващото мнозинство твърди вещества има кристална решетка - специално взаимно разположение на образуващите ги частици. В този случай се наблюдава триизмерна периодичност и атомите, молекулите или йоните са разположени на възлите, които са свързани с въображаеми линии. В зависимост от естеството на тези частици и връзките между тях, всички кристални структури се разделят на атомни, молекулярни, йонни и метални.

Местата на йонната кристална решетка съдържат катиони и аниони. Нещо повече, всеки от тях е заобиколен от строго определен брой йони само с противоположния заряд. Типичен пример е натриевият хлорид (NaCl). Те са склонни да имат високи точки на топене и твърдост, тъй като изискват много енергия, за да се счупят.

На местата на молекулната кристална решетка се намират молекули вещества, образувани от ковалентна връзка (например I 2). Те са свързани помежду си чрез слабо взаимодействие на ван дер Ваалс и следователно такава структура е лесна за унищожаване. Такива съединения имат ниски точки на кипене и топене.

Атомната кристална решетка се формира от атомите на химични елементи с високи валентни стойности. Те са свързани чрез силни ковалентни връзки, което означава, че веществата се различават високи температури кипене, топене и голяма твърдост. Пример е диамант.

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

.

Знаете, че атомите могат да се комбинират помежду си, за да образуват както прости, така и сложни вещества. В такъв случай, различни видове химически връзки: йонни, ковалентни (неполярни и полярни), метални и водородни. Едно от най-съществените свойства на атомите на елементи, които определят коя връзка се образува между тях - йонна или ковалентна - това е електроотрицателност, т.е. способността на атомите в съединение да привличат електрони към себе си.

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

По периоди се наблюдава обща тенденция към увеличаване на електроотрицателността на елементите, а при групите - тяхното падане. Елементите по електроотрицателност са подредени в редица, въз основа на които могат да се сравняват електроотрицателностите на елементи в различни периоди.

Видът на химическата връзка зависи от това колко голяма е разликата в стойностите на електроотрицателността на свързващите атоми на елементи. Колкото повече атомите на елементите, образуващи връзката, се различават по електроотрицателност, толкова по-полярна е химическата връзка. Невъзможно е да се направи четка граница между видовете химически връзки. В повечето съединения видът на химическата връзка е междинен; например силно полярна ковалентна химическа връзка е близка до йонна връзка. В зависимост от това кой от ограничаващите случаи химическата връзка е по-близка по природа, тя се отнася или за йонна, или за ковалентна полярна връзка.

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

В допълнение към халогенидите на алкални метали, йонните връзки се образуват и в съединения като алкали и соли. Например в натриевия хидроксид (NaOH) и натриевия сулфат (Na2S04) йонните връзки съществуват само между атомите на натрия и кислорода (другите връзки са ковалентни полярни).

Когато атомите с една и съща електроотрицателност взаимодействат, се образуват молекули с ковалентна неполярна връзка. Такава връзка съществува в молекулите на следните прости вещества: H2, F2, Cl2, O2, N2. Химичните връзки в тези газове се образуват от общи електронни двойки, т.е. когато съответните електронни облаци се припокриват, поради електронно-ядреното взаимодействие, което се осъществява при приближаване на атомите.

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

По време на взаимодействието на атомите, чиито стойности на електроповторенията се различават, но не рязко, изместване на общата електронна двойка се случва към по-електроотрицателен атом. Това е най-често срещаният тип химическа връзка, която се среща както в неорганични, така и в органични съединения.

Ковалентните връзки изцяло включват онези връзки, които се образуват от донорно-акцепторния механизъм, например в йоните на хидрония и амония.

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 типичен за прости вещества - метали.

Същността на процеса на образуване на метална връзка е следната: металните атоми лесно отдават валентни електрони и се превръщат в положително заредени йони. Относително свободните електрони, отделени от атома, се движат между положителните метални йони. Между тях възниква метална връзка, тоест електроните сякаш 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 точно водородът образува такава специфична химическа връзка?

Това се дължи на факта, че атомният радиус на водорода е много малък. Освен това, когато измества или се отказва от единствения си електрон, водородът получава относително високо положителен заряд, поради което водородът на една молекула взаимодейства с атомите на електроотрицателни елементи, които имат частичен отрицателен заряд, който влиза в състава на други молекули (HF, H 2 O, NH 3).

Нека разгледаме някои примери. Обикновено изобразяваме състава на водата химична формула H 2 O. Това обаче не е съвсем точно. По-правилно би било да се обозначи съставът на водата с формулата (H 2 O) n, където n \u003d 2,3,4 и т.н. Това се обяснява с факта, че отделните молекули на водата са свързани чрез водородни връзки.

Водородната връзка обикновено се обозначава с точки. Той е много по-слаб от йонните или ковалентните връзки, но по-силен от нормалните междумолекулни взаимодействия.

Наличието на водородни връзки обяснява увеличаването на обема на водата с намаляване на температурата. Това се дължи на факта, че с понижаване на температурата молекулите стават по-силни и следователно плътността на тяхното "опаковане" намалява.

При изучаване на органична химия възникна следният въпрос: защо температурите на кипене на алкохолите са много по-високи от съответните въглеводороди? Това се обяснява с факта, че водородните връзки също се образуват между алкохолните молекули.

Повишаването на точката на кипене на алкохолите се случва и поради увеличаването на техните молекули.

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

Теми на кодификатора USE: Ковалентна химическа връзка, нейните разновидности и механизми на образуване. Характеристики на ковалентната връзка (полярност и енергия на връзката). Йонна връзка. Метална връзка. Водородна връзка

Вътремолекулни химически връзки

Първо, помислете за връзките, които възникват между частиците в молекулите. Такива връзки се наричат вътремолекулно.

Химична връзка между атомите на химичните елементи има електростатичен характер и се образува поради взаимодействия на външни (валентни) електрони, в повече или по-малка степен държани от положително заредени ядра свързани атоми.

Ключовата концепция тук е ЕЛЕКТРИЧЕСКА НЕГАТИВНОСТ. Тя определя типа химическа връзка между атомите и свойствата на тази връзка.

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

Електронегативността е трудно да се определи еднозначно. Л. Полинг съставя таблица на относителните електроотрицателности (въз основа на енергиите на връзката на двуатомните молекули). Най-електроотрицателният елемент е флуор със смисъл 4 .

Важно е да се отбележи, че в различни източници можете да намерите различни скали и таблици на стойности на електроотрицателност. Това не трябва да се плаши, тъй като играе роля в образуването на химическа връзка атоми и е почти същото във всяка система.

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

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

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

Ако електроотрицателността на взаимодействащите атоми се различава значително (разликата в електроотрицателността е по-голяма от 2: ΔEO\u003e 2 ), тогава един от електроните е почти напълно прехвърлен в другия атом, с образуването йони ... Тази връзка се нарича йонен.

Основните видове химически връзки са - ковалентен, йонен и метал комуникация. Нека ги разгледаме по-подробно.

Ковалентна химическа връзка

Ковалентна връзка – това е химическа връзка образуван от образуване на обща електронна двойка A: B ... Освен това два атома припокриване атомни орбитали. Ковалентната връзка се образува от взаимодействието на атомите с малка разлика в електроотрицателността (като правило, 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.

Посока на комуникацията характеризира химическата структура и формата на веществата. Ъглите между две връзки се наричат \u200b\u200bъгли на връзките. Например, във водна молекула ъгълът на връзка H-O-H е 104,45 о, следователно молекулата на водата е полярна, а в молекулата на метана ъгълът на връзка H-C-H е 108 о 28 ′.

Наситеност Е способността на атомите да образуват ограничен брой ковалентни химични връзки. Извиква се броят на връзките, които атомът може да образува.

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

Поляризуемост връзките са способност на свързаните електрони да се изместват под въздействието на външно електрическо поле (по-специално електрическото поле на друга частица). Поляризуемостта зависи от електронната подвижност. Колкото по-далеч е електронът от ядрото, толкова по-подвижен е и съответно молекулата е по-поляризуема.

Ковалентна неполярна химическа връзка

Има 2 вида ковалентно свързване - ПОЛАР и НЕПОЛЯРНА .

Пример . Помислете за структурата на молекулата на водорода H 2. Всеки водороден атом на външното енергийно ниво носи 1 несдвоен електрон. За да покажем атома, използваме структурата на Луис - това е диаграма на структурата на външното енергийно ниво на атома, когато електроните се обозначават с точки. Моделите на точковата структура на Луис са полезни при работа с елементи от втория период.

H. +. Н \u003d Н: Н

По този начин молекулата на водорода има една обща електронна двойка и една химическа връзка H - H. Тази електронна двойка не се измества към нито един от водородните атоми, тъй като електроотрицателността на водородните атоми е еднаква. Тази връзка се нарича ковалентен неполярен .

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

Диполният момент на неполярните връзки е 0.

Примери за: Н2 (Н-Н), О2 (О \u003d О), S8.

Ковалентна полярна химическа връзка

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

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

Колкото по-голяма е разликата в електроотрицателността на атомите, толкова по-висока полярност връзки и още повече диполен момент ... Допълнителни сили на привличане действат между съседни молекули и заряди с противоположен знак, който се увеличава сила комуникация.

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

Примери: HCI, CO 2, NH 3.

Механизми на образуване на ковалентни връзки

Ковалентна химическа връзка може да възникне чрез 2 механизма:

1. Механизъм за обмен образуването на ковалентна химическа връзка е, когато всяка частица осигурява един несдвоен електрон за образуване на обща електронна двойка:

И . + . B \u003d A: B

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

И: + B \u003d A: B

В този случай един от атомите осигурява самотна електронна двойка ( донор ), а друг атом осигурява свободна орбитала за тази двойка ( акцептор ). В резултат на образуването на връзка и двете електронни енергии намаляват; полезно е за атомите.

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

Образува се ковалентна връзка от донорно-акцепторния механизъм:

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

- в амониев йон NH 4 +, в йони органични амининапример в метиламониевия йон СН3-NH2 +;

- в сложни съединения, химична връзка между централния атом и лигандните групи, например в натриев тетрахидроксоалуминат Na, връзката между алуминиеви и хидроксидни йони;

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

- в молекула озон O 3.

Основни характеристики на ковалентната връзка

Обикновено се образува ковалентна връзка между неметалните атоми. Основните характеристики на ковалентната връзка са дължина, енергия, множественост и посока.

Множество химични връзки

Множество химични връзки - това е броят на общите електронни двойки между два атома в съединение... Кратността на връзката може лесно да се определи от стойността на атомите, които образуват молекулата.

например , в молекулата на водорода H 2, множеството на връзката е 1, тъй като всеки водород има само 1 несдвоен електрон на външното енергийно ниво, следователно се образува една обща електронна двойка.

В кислородната молекула O 2 съотношението на връзката е 2, тъй като всеки атом на външното енергийно ниво има 2 несдвоени електрона: O \u003d O.

В азотна молекула N 2, множеството на връзката е 3, тъй като между всеки атом има 3 несдвоени електрона на външното енергийно ниво, а атомите образуват 3 общи електронни двойки N≡N.

Дължина на ковалентната връзка

Дължина на химическата връзка Разстоянието между центровете на ядрата на атомите, образуващи връзката. Определя се чрез експериментални физични методи. Дължината на връзката може да бъде оценена приблизително според правилото за адитивност, според което дължината на връзката в молекулата АВ е приблизително равна на полусумата на дължините на връзките в молекулите А2 и В2:

Дължината на химическата връзка може да бъде приблизително оценена по радиусите на атомитеобразуване на връзка, или по честота на комуникацияако радиусите на атомите не са много различни.

С увеличаване на радиусите на атомите, образуващи връзка, дължината на връзката ще се увеличи.

например

С увеличаване на множествеността на връзката между атомите (чиито атомни радиуси не се различават или се различават незначително), дължината на връзката ще намалее.

например ... В поредицата: C - C, C \u003d C, C≡C, дължината на връзката намалява.

Комуникационна енергия

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

Ковалентната връзка е много издръжлив. Неговата енергия 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 многократността на връзката. Колкото по-дълга е химическата връзка, толкова по-лесно е да я скъсате и колкото по-ниска е енергията на връзката, толкова по-ниска е нейната якост. Колкото по-къса е химическата връзка, толкова по-силна е тя и толкова по-голяма е енергията на връзката.

например , в поредицата съединения HF, HCl, HBr отляво надясно, силата на химическата връзка намаляваот дължината на връзката се увеличава.

Йонна химическа връзка

Йонна връзка Е химическа връзка, базирана на електростатично привличане на йони.

Йона се образуват в процеса на приемане или отказване на електрони от атоми. Например, атомите на всички метали задържат слабо електроните на външното енергийно ниво. Следователно металните атоми се характеризират с възстановителни свойства - способността да даряват електрони.

Пример. Натриевият атом съдържа 1 електрон на 3-то енергийно ниво. Отделяйки се лесно, натриевият атом образува много по-стабилен Na + йон, с електронната конфигурация на благородния неонов газ Ne. Натриевият йон съдържа 11 протона и само 10 електрона, така че общият заряд на йона е -10 + 11 \u003d +1:

+11Na) 2) 8) 1 - 1е \u003d +11 Na +) 2 ) 8

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

+17Cl) 2) 8) 7 + 1е \u003d +17 Cl — ) 2 ) 8 ) 8

Забележка:

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

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

Нека обобщим разграничение между типове ковалентна и йонна връзка:

Метална връзка Е връзка, която се формира относително свободни електрони между метални йониобразувайки кристална решетка.

Обикновено се намират метални атоми на външното енергийно ниво един до три електрона... Радиусите на металните атоми, като правило, са големи - следователно металните атоми, за разлика от неметалите, отдават външни електрони доста лесно, т.е. са силни редуциращи агенти.

Чрез даряване на електрони металните атоми се превръщат в положително заредени йони ... Отделените електрони са относително свободни ход между положително заредени метални йони. Между тези частици има връзкаот споделените електрони държат наслоените метални катиони заедно , като по този начин се създава достатъчно силна метална кристална решетка ... В този случай електроните се движат непрекъснато хаотично, т.е. постоянно се появяват нови неутрални атоми и нови катиони.

Междумолекулни взаимодействия

Отделно си струва да разгледаме 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 кръстени на него Ван дар Ваалс сили... Силите на Ван дер Ваалс са разделени на ориентация, индукция и дисперсивен ... Енергията на междумолекулните взаимодействия е много по-малка от енергията на химическата връзка.

Ориентиращи сили на привличане възникват между полярните молекули (дипол-дипол взаимодействие). Тези сили възникват между полярните молекули. Индукционни взаимодействия Дали взаимодействието между полярна молекула и неполярна такава. Полярна молекула е поляризирана поради действието на полярна, което генерира допълнително електростатично привличане.

Специален вид междумолекулно взаимодействие са водородните връзки. - това са междумолекулни (или вътремолекулни) химични връзки, които възникват между молекулите, в които има силно полярни ковалентни връзки - H-F, H-O или H-N ... Ако в молекулата има такива връзки, тогава между молекулите ще има допълнителни сили на гравитацията .

Механизъм за образуване водородна връзка, отчасти електростатична и отчасти донорно-акцепторна. В този случай донорът на електронната двойка е атомът на силно електроотрицателен елемент (F, O, N), а акцепторът е водородните атоми, свързани с тези атоми. Водородната връзка се характеризира с фокус в космоса и насищане.

Водородната връзка може да се обозначи с точки: Н ··· О. Колкото по-голяма е електроотрицателността на атома, свързан с водорода, и колкото по-малък е размерът му, толкова по-силна е водородната връзка. Характерен е предимно за съединенията флуор с водород а също и да кислород с водород , по-малко азот с водород .

Водородните връзки възникват между следните вещества:

— водороден флуорид HF (газ, разтвор на флуороводород във вода - флуороводородна киселина), вода H 2 O (пара, лед, течна вода):

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

— органични съединения, в които се свързват O-H или N-H: 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. За вещества с водородни връзки се наблюдава необичайно повишаване на температурата на кипене.

например като правило, с увеличаване на молекулното тегло се наблюдава увеличаване на температурата на кипене на веществата. Въпреки това, в редица вещества H 2 O-H 2 S-H 2 Se-H 2 Te не наблюдаваме линейна промяна в точките на кипене.

А именно, в точка на кипене на водата 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 за С) водата е течност по фазово състояние.

Химична връзка

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

Химически връзки - връзки директно между атомите. Разграничаване на йонни, ковалентни и метални връзки.

Междумолекулни връзки - връзки между молекулите. Това е водородна връзка, йон-диполна връзка (поради образуването на тази връзка, например, възниква образуването на хидратационна обвивка от йони), дипол-диполна връзка (поради образуването на тази връзка, молекулите на полярните вещества се комбинират, например в течен ацетон) и др.

Йонна връзка - химическа връзка, образувана поради електростатичното привличане на противоположно заредени йони. В бинарни съединения (съединения на два елемента) той се образува в случаите, когато размерите на свързаните атоми са много различни един от друг: някои атоми са големи, други са малки - тоест някои атоми лесно отдават електрони, докато други са склонни да ги приемат (обикновено това са атомите на елементите, които образуват типични метали и атомите на елементи, образуващи типични неметали); електроотрицателността на такива атоми също е много различна.
Йонната връзка е ненасочена и ненаситена.

Ковалентна връзка - химическа връзка, произтичаща от образуването на обща двойка електрони. Между малки атоми със същия или сходен радиус се образува ковалентна връзка. Необходимо условие е наличието на несдвоени електрони и в двата свързани атома (обменен механизъм) или уединена двойка за единия атом и свободна орбитала за другия (донорно-акцепторен механизъм):

Според броя на общите електронни двойки ковалентните връзки се разделят на
• просто (единично) - една двойка електрони,
• двойно - две двойки електрони,
• тройна - три двойки електрони.

Двойните и тройните връзки се наричат \u200b\u200bмножество връзки.

Според разпределението на електронната плътност между свързаните атоми ковалентната връзка се разделя на неполярна и полярна... Неполярна връзка се образува между едни и същи атоми, полярна връзка между различни.

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

По естеството на припокриването на електронни облаци („орбитали“), ковалентната връзка се разделя на -обвързаност и -обвързаност.
-Връзката се образува поради директно припокриване на електронни облаци (по права линия, свързваща ядрата на атомите), -връзка - поради странично припокриване (от двете страни на равнината, в която лежат ядрата на атомите).

Ковалентната връзка има насоченост и наситеност, както и поляризуемост.
За обяснение и прогнозиране на взаимната посока на ковалентни връзки се използва хибридизационен модел.

Хибридизация на атомни орбитали и електронни облаци - предполагаемото изравняване на атомните орбитали в енергия и електронните облаци във форма, когато атомът образува ковалентни връзки.
Най-често се срещат три вида хибридизация: 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); NH 3 (пирамидална форма); H 2 O (ъглова форма).

Метална връзка - химическа връзка, образувана от социализацията на валентните електрони на всички свързани атоми на металния кристал. В резултат на това се образува един електронен облак от кристала, който лесно се измества под действието на електрическо напрежение - оттук и високата електропроводимост на металите.
Метална връзка се образува, когато атомите, които трябва да бъдат свързани, са големи и следователно са склонни да отдават електрони. Прости вещества с метална връзка - метали (Na, Ba, Al, Cu, Au и др.), Сложни вещества - интерметални съединения (AlCr 2, Ca 2 Cu, Cu 5 Zn 8 и др.).
Металната връзка няма насоченост на насищане. Също така се задържа в метални стопилки.

Водородна връзка - междумолекулна връзка, образувана поради частично приемане на двойка електрони на силно електроотрицателен атом от водороден атом с голям положителен частичен заряд. Образува се в случаите, когато една молекула съдържа атом с единична двойка електрони и висока електроотрицателност (F, O, N), а в другата - водороден атом, обвързан от 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.

Мярката за силата на всяка връзка е енергията на връзката.
Комуникационна енергия - енергията, необходима за разкъсване на дадена химическа връзка в 1 мол вещество. Единицата за измерване е 1 kJ / mol.

Енергиите на йонните и ковалентните връзки са от същия ред, енергията на водородната връзка е с порядък по-ниска.

Енергията на ковалентната връзка зависи от размера на свързаните атоми (дължината на връзката) и множеството 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 от техните заряди. Колкото по-малки са йоните и колкото по-голям е техният заряд, толкова по-голяма е енергията на свързване.

Структура на материята

По вид структура всички вещества се разделят на молекулярна и немолекулен... Сред органичните вещества преобладават молекулярните вещества, а сред неорганичните - немолекулните.

По вид химическа връзка веществата се разделят на вещества с ковалентни връзки, вещества с йонни връзки (йонни вещества) и вещества с метални връзки (метали).

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

Молекулните вещества се състоят от молекули, свързани чрез слаби междумолекулни връзки, те включват: H2, O2, N2, Cl2, Br2, S8, P4 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 електрически ток, някои от тях са разтворими във вода или други разтворители.

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

Всички йонни вещества са естествено немолекулни. Това са твърди огнеупорни вещества, разтвори и стопилки от които провеждат електрически ток. Много от тях са водоразтворими. 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 др. Атомите, изграждащи сложни йони, са свързани с ковалентни връзки.

Метали (вещества с метална връзка) много разнообразни по своите физични свойства. Сред тях са течни (Hg), много меки (Na, K) и много твърди метали (W, Nb).

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

В твърдо състояние почти всички вещества са съставени от кристали. По вида на структурата и вида на химическата връзка кристалите ("кристални решетки") се разделят на атомен (кристали на немолекулни вещества с ковалентна връзка), йонен (кристали на йонни вещества), молекулярна (кристали на молекулярни вещества с ковалентна връзка) и метал (кристали на вещества с метална връзка).

Задачи и тестове по темата „Тема 10.“ Химическа връзка. Структурата на материята "."

• Видове химически връзки - Структурата на материята 8-9 клас

  Уроци: 2 задачи: 9 теста: 1

• Задачи: 9 теста: 1

След като преминете през тази тема, трябва да овладеете следните понятия: химическа връзка, междумолекулна връзка, йонна връзка, ковалентна връзка, метална връзка, водородна връзка, единична връзка, двойна връзка, тройна връзка, множество връзки, неполярна връзка, полярна връзка , електроотрицателност, поляризация на връзката, - и-връзка, хибридизация на атомни орбитали, свързваща енергия.

Трябва да знаете класификацията на веществата по вида на структурата, по вида на химическата връзка, зависимостта на свойствата на простите и сложни вещества от вида на химическата връзка и вида на „кристалната решетка“.

Би трябвало да можете: да определите вида на химическата връзка в дадено вещество, вида на хибридизацията, да съставите схеми за образуване на връзки, да използвате концепцията за електроотрицателност, редица електроотрицателности; знаят как електроотрицателността се променя в химичните елементи от един период и една група за определяне на полярността на ковалентната връзка.

След като се уверите, че всичко, от което се нуждаете, е научено, преминете към задачите. Желаем ви успех.

• О. С. Габриелян, Г. Г. Лъсова. Химия 11 кл. М., дропла, 2002 г.
• Г. Е. Руджитис, Ф. Г. Фелдман. Химия 11 кл. М., Образование, 2001.

Външните обвивки на всички елементи, с изключение на благородните газове, са НЕПЪЛНИ и в процеса на химическо взаимодействие са ПЪЛНИ.

Химичната връзка се образува благодарение на електроните на външните електронни обвивки, но се осъществява по различни начини.

Има три основни типа химически връзки:

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

Йонна връзка;

Метална връзка.

Йонна връзка

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

Между атомите възниква йонна връзка, която се различава рязко един от друг в степента на електроотрицателност, следователно двойката електрони, образуващи връзката, е силно изместена към един от атомите, така че може да се счита, че принадлежи към атома на този елемент.

Електронегативността е способността на атомите на химичните елементи да привличат свои и чужди електрони.

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

Образуване на катиони: М 0 - n e - \u003d M n +

Образуване на аниони: HeM 0 + n e - \u003d HeM n-

Например: 2Na 0 + Cl 2 0 \u003d 2Na + Cl -

По време на горенето на метален натрий в хлор, в резултат на окислително-редукционната реакция се образуват катиони на силно електропозитивния елемент натрий и аниони на силно електроотрицателния елемент хлор.

Заключение: Йонна химическа връзка се образува между метални и неметални атоми, които са много различни по електроотрицателност.

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

Ковалентни неполярни и полярни връзки

Ковалентната връзка е свързването на атомите, използвайки общи (споделени между тях) електронни двойки.

Ковалентна неполярна връзка

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

Електронните обвивки на водородните атоми (с по един s-електрон за всеки атом) се сливат в общ електронен облак (молекулярна орбитала), където и двата електрона „обслужват“ ядрото, независимо дали е „свое“ или „извънземно“. 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 J. Lewis през 1916 г. предлага да се обозначат електрони с точки до символите на елементите. Една точка представлява един електрон. В този случай образуването на молекула водород от атоми се записва по следния начин:

Нека разгледаме свързването на два хлорни атома 17 Cl (ядрен заряд Z \u003d 17) в двуатомна молекула от гледна точка на структурата на електронните обвивки на хлора.

Външното електронно ниво на хлор съдържа s 2 + p 5 \u003d 7 електрона. Тъй като електроните от по-ниските нива не участват в химичното взаимодействие, ние обозначаваме с точки само електроните от външното трето ниво. Тези външни електрони (7 парчета) могат да бъдат подредени под формата на три електронни двойки и един несдвоен електрон.

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

В този случай всеки от хлорните атоми е заобиколен от OCTET от електрони. Това е лесно да се види, ако заобиколите някой от хлорните атоми.

Ковалентната връзка се образува само от двойка електрони, разположени между атомите. Нарича се разделена двойка. Останалите двойки електрони се наричат \u200b\u200bсамотни двойки. Те пълнят черупките и не участват в обвързването.

Атомите образуват химически връзки в резултат на социализацията на толкова много електрони, за да придобият електронна конфигурация, подобна на пълната електронна конфигурация на атоми на благородни елементи.

Според теорията на Луис и правилото на октета, връзка между атомите може да се осъществи не непременно в една, но и в две или дори три разделени двойки, ако правилото на октета го изисква. Такива връзки се наричат \u200b\u200bдвойни и тройни.

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

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

Заключение: възниква ковалентна неполярна връзка между атоми със същата електроотрицателност, тоест между атомите на един химичен елемент - неметален.

Например: в молекули H 2 Cl 2 N 2 P 4 Br 2 - ковалентна неполярна връзка.

Ковалентна връзка

Полярна ковалентна връзка е междинна между чисто ковалентна връзка и йонна връзка. Подобно на йонния, той може да възникне само между два атома от различен тип.

Като пример, помислете за образуването на вода в реакцията между водородните (Z \u003d 1) и кислородните (Z \u003d 8) атоми. За това е удобно първо да се запишат 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. Природата обаче е такава, че акцепторните свойства на кислородния атом са по-високи от тези на водородния атом (за причините за това - малко по-късно). Следователно свързващите електронни двойки във формулата на Луис за вода 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: възниква ковалентна полярна връзка между атоми с различна електроотрицателност, т.е. между атоми от различни химични елементи - неметали.

Например: в молекули HCl, H2S, NH3, P2O5, CH4 - ковалентна полярна връзка.

Структурни формули

Понастоящем е обичайно да се изобразяват електронни двойки (т.е. химически връзки) между атомите с тирета.Все тире е обща двойка електрони. В този случай вече познатите ни молекули изглеждат така:

Формули с тирета между атомите се наричат \u200b\u200bструктурни формули. Най-често самотни двойки електрони не са изобразени в структурни 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.

Свързващата двойка електрони във формулите на Луис е същата като една тире в структурните формули.

Двойните и тройните облигации имат общо име - множество връзки. Казва се също, че азотната молекула има връзка от три. В кислородната молекула редът на връзките е два. Редът на връзките в молекулите на водорода и хлора е еднакъв. Водородът и хлорът вече нямат многократна, а проста връзка.

Поръчката на връзката е броят на споделените споделени двойки между два свързани атома. Поръчка на облигации над три не се случва.