алей. Обидва методу не взаємовиключають, а доповнюють один одного і дозволяють трактувати процес формування хімічного зв'язку і з'ясувати внутрішню будову речовин.
Розрізняють три основних (модельних) типу хімічного зв'язку: ковалентний, іонну і металеву зв'язку. Ці типи хімічної зв'язки не існують ізольовано один від одного в реальних речовинах, вони є тільки моделями різних форм хімічного зв'язування, які реалізуються в дійсності як в проміжні форми зв'язку.
Значно слабші, ніж ковалентний, іонна і металева зв'язку, міжмолекулярні сили, які забезпечують взаємне утримування твердого діоксиду вуглецю, або в рідинах, наприклад, у воді. Ці сили називаються силами Ван-дер-Ваальса. br/>
1.2 Ковалентний зв'язок
Хімічна зв'язок, що виникає в результаті утворення загальних (зв'язують) електронних пар, називається ковалентного або атомної зв'язком.
Найпростіший приклад ковалентного зв'язку - освіта молекули водню Н2. Атоми водню мають наступну електронну оболонку: 1S1. Зовнішній енергетичний рівень є незавершеним: до завершення не вистачає одного електрона. При зближенні двох атомів водню відбувається взаємодія електронів з антипаралельними стінами з формуванням загальної електронної пари:
S S
Н
Пояснення механізму утворення хімічного зв'язку за рахунок спільних електронних пар лежить в основі методу валентних зв'язків. Схему утворення ковалентного зв'язку можна також показати, позначивши неспарений електрон зовнішнього енергетичного рівня атома однією точкою, а спільну електронну пару - двома точками:
Н В· + В· Н Н: Н
Загальну електронну пару або ковалентний зв'язок часто позначають рискою, наприклад, Н - Н.
Загальна електронна пара утворюється в результаті перекривання S - орбіталей атомів водню, на яких знаходяться електрони з протилежними спіновими квантовими числами. При цьому в області перекривання орбіталей створюється підвищена електронна щільність.
Розглянемо виникнення ковалентного зв'язку в молекулі фтору. Атом фтору має сім електронів на зовнішньому енергетичному рівні, причому на
2р - підрівні знаходиться один неспарений електрон:
9 F 1S 2 2S 2 2P 5 2
1 P
S
При зближення двох атомів фтору відбувається перекривання 2р - орбіталей з неспареними електронами, в результаті формується загальна електронна пара:
F + F F F або F - F
У кожного атома фтору в молекулі Р2 зберігається три неподіленого електронні пари.
Існують молекули, в яких між двома атомами виникають дві або три загальні електронні пари. Такі ковалентні зв'язки називаються подвійними і потрійними, а загальна їх назва - кратні зв'язку.
Наприклад, в утворенні хімічних зв'язку в молекулі азоту N2 беруть участь по три електрона кожного атома азоту:
В
7 N 1S 2 2S 2 2p 3 2
1 P
S
У цьому випадку утворюється три загальні електронні пари:
N N або N N
Таким чином, ковалентного називається зв'язок, здійснювана однією або декількома загальними електронними парами.
а) Найважливіші характеристики ковалентного зв'язку
Характеристиками хімічного зв'язку, в тому числі ковалентного є її полярність, енергія і довжина. Особлива властивість ковалентного зв'язку - її спрямованість. p> Якщо загальна електронна пара симетрична щодо атомів, то ковалентний зв'язок називається неполярной. Неполярная ковалентний зв'язок утворюється при взаємодії атомів з однаковою електронегативністю. У розглянутих вище прикладах - молекулах Н2Р2 і N2 існує неполярний зв'язок.
Якщо взаємодіючі атоми мають різну електронегативність, то загальна електронна пара зміщена до атома з більшою електронегативністю. У цьому випадку виникає полярна ковалентний зв'язок. Наприклад, полярної є зв'язок в молекулі фтороводорода НР. При утворенні молекули відбувається перекривання S - орбітами атома фтору. Загальна електронна пара розташована несиметрично щодо центрів взаємодіючих атомів. Схему утворення зв'язку Н-Р можна представити так:
Н + F H F
Полярність зв'язку в молекулі можна показати стрілкою, спрямованої в бік атома з більшою електронегативністю: НF.
У внаслідок зміщення електронної пари в молекулі НF виникає диполь. Диполь - Це система з двох зарядів, рівних за абсолютною величиною, але протилежних за знаком. Приймають, що атом, до якого зміщена загальна електронна пара, набуває певний негативний заряд, а інший атом - позитивний заряд:
-
Багато молекули, в яких виникають диполі, є полярни...
