Химическая связь

Химическая связь

Основные типы химических связей :ковалентный (полярный, неполярный), ионный, металлический, водородный. Ковалентная связь - это химическая связь, которая осуществляется между атомами за счет электронных пар, которые в одинаковой степени принадлежат обоим атомам. Ковалентная связь, образованная одинаковыми атомами (с одинаковой электроотрицательностью), называется неполярной, а образован разными атомами (с разной электроотрицательностью), - полярным.

Электроны, способные участвовать в образовании химической связи, называются валентными. Их количество определяет число связей, которые образуются атомом, то есть валентность. У элементов главных подгрупп валентными являются электроны последнего энергетического уровня, у элементов побочных подгрупп - последнего и предпоследнего уровней. Во время образования химической связи атомы отдают, получают или обобществляют с другими атомами электроны так, чтобы образовалась стойкая электронная конфигурация атомов инертных газов (октет электронов).

Образование ковалентной неполярной связи (на примере молекулы водорода).

Электронная плотность в данном случае не смещена ни к которому из атомов, поскольку они имеют одинаковую электроотрицательность. На ни одном из атомов не сосредоточен позитивный или негативный заряд, то есть молекула не имеет полюсов.

Образование ковалентной полярной связи (на примере молекулы гидроген фторида).

Электронная плотность смещена к атому Флуору как более электроотрицательному элементу. Поэтому атом Флуору будет иметь частично негативный заряд, а Гидроген - частично позитивный: . Молекула HF имеет позитивный (атом Гидрогену) и негативный (атом Флуору) полюса, то есть она полярная. Донорно-акцепторный механизм образования химической связи заключается в том, что связь образуется в результате перехода уже существующей электронной пары атома-донора в общее пользование донора и атома-акцептора, который предоставляет свободный электронный орбиталь.

Ионная связь

Ионная связь - это связь, предопределенная электростатическим тяготением между разноименно заряженными ионами. Во время образования ионной связи один из атомов отдает электрон, превращаясь в положительно заряженный ион - катион, а другой принимает электрон, превращаясь в негативно заряженный ион - анион. Разница между электронегативностью атомов, которая образует ионную связь, больше за 1,7.

Во время образования ионной связи полной передачи электронов от атома к атому не происходит: общая электронная пара сильно смещена в сторону атомов элемента с большей электроотрицательностью. Ионную связь можно рассматривать как крайний случай ковалентной полярной связи. Чем большая разница электронегативности элементов, тем большая степень йонності связи.
Разница электронегативностей и ступень ионизации связи.

Разница электронегативностей

Ступень ионизации связи, %

0

0

0,5

6

1,0

22

1,5

44

2,0

63

2,5

79

3,0

89

Степень окисления

Для веществ с ионной связью вместо понятия "валентность" используется понятие "степень окисающего". Степень окисающего - условный заряд атома, вычисленный из предположения, что все связки в веществе - ионные.

Степень окисления

- одноатомного иона равняется его заряду. Например, в натрий хлориде степень окисающего Натрия равняется 1, Хлору - 1;

- Флуору всегда равняется - 1;

- Оксигену в соединениях равняется - 2 (кроме соединений из Флуором, где он равняется 2 или 1, например, и пероксида, где он равняется – 1.

- Гидрогену в соединениях равняется 1 (кроме гидридов металлов, где он равняется - 1, например - в простых веществах равняется 0. Например.

Сумма алгебраизма степеней окисающего в соединении всегда равняется нулю. Например,: .

Степень окисающего, как и валентность, может быть переменный.

Металлическая связь

Металлическая связь - это связь между позитивными ионами металлов, которые находятся в узлах кристаллических решеток, который осуществляется за счет электронов, которые свободно перемещаются по кристаллу. При образовании металлической связи атомы сближаются, валентные орбитали соседних атомов перекрываются, благодаря чему электроны внешних уровней всех атомов могут свободно перемещаться по всему образцу металла, осуществляя связь между всеми атомами кристалла металла. Металлическая связь характерна для металлов в твердом и жидком состояниях, в газообразном состоянии связки ковалентные. Металлическая связь предопределяет свойства металлов.

Водородная связь

Водородная связь - это связь между положительно заряженным атомом Гидрогену одной молекулы и негативно заряженным атомом другой молекулы. Водородная связь имеет частично электростатический, частично донорно-акцепторный характер.

Кристаллические решетки

В зависимости от физических условий вещества могут существовать в разных агрегатных состояниях:

- плазма - ионизированный газ;

- газообразное состояние, которое характеризуется слабым и неблагоустроенным взаимодействием частиц (молекул);

- жидкое состояние, при котором взаимодействие между частицами сильнее, чем в газах, в расположении частиц существует определенный порядок, но он постоянно изменяется в результате теплового движения;

- твердое состояние, при котором вещества существуют в двух формах, : кристаллической и аморфной.

В веществе с кристаллической структурой частицы (атомы, молекулы или ионы) расположены в определенном порядке, то есть образуют кристаллические решетки. Частицы аморфного вещества расположены беспорядочно.

- В узлах ионных кристаллических решеток находятся положительно и негативно заряженные ионы, связанные между собой силами электростатического притяжения. Это большинство солей, бинарных соединений.

- В узлах атомных кристаллических решеток расположенные атомы, связанные ковалентной связью. Например, алмаз, кремний.

- В узлах молекулярных кристаллических решеток расположенные молекулы, связанные силами межмолекулярного взаимодействия. Это газы, много неметаллов, почти все органические соединения.

- В узлах металлических кристаллических решеток расположенные атомы или положительно заряженные ионы металла, между которыми расположенные электроны, которые двигаются свободно. Это металлы и сплавы.

Водородная связь

Водородная связь - это связь между положительно заряженным атомом Гидрогену одной молекулы и негативно заряженным атомом другой молекулы. Водородная связь имеет частично электростатический, частично донорно-акцепторный характер.

Кристаллические решетки.

В зависимости от физических условий вещества могут существовать в разных агрегатных состояниях:

- плазма - ионизированный газ;

- газообразное состояние, которое характеризуется слабым и неблагоустроенным взаимодействием частиц (молекул);

- жидкое состояние, при котором взаимодействие между частицами сильнее, чем в газах, в расположении частиц существует определенный порядок, но он постоянно изменяется в результате теплового движения;

- твердое состояние, при котором вещества существуют в двух формах, : кристаллической и аморфной.

В веществе с кристаллической структурой частицы (атомы, молекулы или ионы) расположены в определенном порядке, то есть образуют кристаллические решетки. Частицы аморфного вещества расположены беспорядочно.

- В узлах ионных кристаллических решеток находятся положительно и негативно заряженные ионы, связанные между собой силами электростатического притяжения. Это большинство солей, бинарных соединений.

- В узлах атомных кристаллических решеток расположенные атомы, связанные ковалентной связью. Например, алмаз, кремний.

- В узлах молекулярных кристаллических решеток расположенные молекулы, связанные силами межмолекулярного взаимодействия. Это газы, много неметаллов, почти все органические соединения.

- В узлах металлических кристаллических решеток расположенные атомы или положительно заряженные ионы металла, между которыми расположенные электроны, которые двигаются свободно. Это металлы и сплавы.

Загрузка...