Урок 9. Основные типы химической связи

Химия. Онлайн учебник → Основные типы химической связи

Химическая связь создается в результате взаимодействия атомов (или каких-либо частиц в веществе), которая обуславливает их соединение в молекулы (кристаллы).

В основу теории химической связи положены представления о том, что стойким является такое состояние атома, когда его внешний энергетический уровень окончен, то есть содержит 8 электронов (для элементов I периода - 2).

Основные типы химической связи

Водородная - связь, что создается между атомами Водорода одной молекулы и атомом сильно электроотрицательного элемента (O, N, P, F и т.д.) другой молекулы.

Агрегатное состояние (при норм. условиях): твердые и жидкие вещества (связь создается между молекулами H₂O, спиртов, аминокислот и т.д.)

Металлическая - создается в результате взаимодействия относительно свободных электронов с ионами металлов.

Агрегатное состояние (при норм. условиях): твердые вещества (все металлы, кроме ртути).

Ковалентная - связь, которая создается при помощи общих электронных пар.

Ковалентная полярная - связь, во время создания которой происходит смещение электронных пар к более электроотрицательному атому.

Агрегатное состояние (н. у.): жидкие и газообразные вещества (HCl, H₂O).

Ковалентная неполярная - связь, во время создания которой общая электронная пара размещается симметрично относительно обоих ядер атомов. 

Агрегатное состояние (н. у.): газообразные, твердые, реже жидкие вещества (Cl₂, F₂, алмаз, графит).

Ионная связь - создается во время взаимодействия атомов, которые резко отличаются друг от друга значением электроотрицательности. В результате взаимодействия создаются ионы.

Агрегатное состояние (н. у.): твердые кристаллические вещества (NaCl, CaCO₃).

Характеристики ковалентной связи

1. Кратность. Ковалентная химическая связь между двумя атомами, которая создана:

• одной парой электронов, называется одинарной (простой):
• H•+•H→H:H - создание молекулы водорода с атомов;
• двумя парами электронов, двойная:
•  - создание молекулы кислорода;
• тремя парами электронов - тройной:
• - создание молекулы азота.

Двойную или тройную химическую связь, называют кратной.

Ковалентной связью соединяются атомы неметаллических элементов. Связь в молекуле изображают двумя способами:

• 1)  - электронной формулой,
• H•+•Cl→H:Cl - упрощенной электронной формулой;
• 2) H -- Cl - графической формулой.

2. Энергия. Энергия необходима для разрыва связи, то есть для разрушения молекулы на отдельные атомы. Ее измеряют в кДж/моль вещества.

3. Полярность. Во время взаимодействия атомов с одинаковой электроотрицательностью создаются молекулы с ковалентной неполярной связью (для простых веществ H₂, Cl₂, C).

При взаимодействии атомов, значения электроотрицательностей которых не очень отличается, происходит смещение общей электронной пары к более электроотрицательному атому и создаются молекулы с ковалентной полярной связью (сложные вещества: H₂S, NH₃, HF,CO₂).

Различают Сигма (σ)- и пи (π)- ковалентные связи, которые отличаются характером перекрывания валентных орбиталей атомов, что взаимодействуют, а также симметрией распределения электронной густоты связи по отношению к линии, соединяющей центры двух атомов. 

σ-связь - связь, во время создания которой перекрывание электронных облаков происходит по прямой, соединяющей центры двух атомов; σ-связь создается во врем я перекрывания s-s, s-p, p-p, а также гибридных орбиталей одна с другой и с не гибридными орбиталями.

π-связь - связь, при которой перекрывание электронных облаков происходит в площади, перпендикулярной к прямой, соединяющей центры атомов и проходит через эти центры; π-связь менее крепка чем σ-связь, она создается между атомами, которые уже соединены σ-связью.

Химическая связь: (часть 1) (часть 2)

Автор: Гончаренко Л. И. (ula-books.com.ua)