ми. Разом з тим існують молекули, які не є полярними, незважаючи на полярний характер хімічних зв'язків в них. До таких молекулам відноситься, наприклад, молекула оксиду вуглецю (IV), що має лінійну будову:
В
Дві однакові полярні зв'язку, спрямовані під кутом 180 В° і компенсують електричні моменти один одного, тому молекула є неполярной.
Міцність хімічного зв'язку характеризується енергією зв'язку, тобто енергією необхідної для розриву зв'язку. Значення енергії розриву хімічних зв'язків зазвичай наводяться в розрахунку на 1 моль речовини. Так, для молекули Н2 енергія зв'язку дорівнює 432,1 КДЖ/моль, Р2 - 155 кДж/моль, НР - 565,7 кДж/моль. Довжина зв'язку - відстань між ядрами атомів, що утворюють зв'язок, наприклад, довжина зв'язку в молекулі Н2 дорівнює 0,074 нм, F2 - 0.142 нм, НР - 0,092 нм. Кратні зв'язку коротше простих, що можна проілюструвати прикладом зв'язків вуглець-вуглець: довжина одинарної зв'язку С - С 0,154 нм, подвійний С = С 0,134 нм, потрійний З З 0,120 нм.
Ковалентний зв'язок має спрямованість. У розглянутих вище прикладах хімічного зв'язку в молекулах Н2, Р2, НР за направлення зв'язку приймається лінія, що проходить через центри взаємодіючих атомів.
Розглянемо спрямованість ковалентних зв'язків у молекулах води. Будова електронної оболонки атома кисню, що входить до складу молекул води, виражається формулою:
В
8 O 1S 2 2S 2 2p 4 2
1 P
S
Ковалентні зв'язку атом кисню утворює за рахунок 2р - орбіталей з неспареними електронами, які розташовані під кутом 90 В° один одному. Ці орбіталі перекриваються з S-орбиталями атомів водню. У результаті утворюється молекула, в якій зв'язки спрямовані під кутом один до одного за рахунок взаємного відштовхування електронних пар кут між зв'язками, в молекулі води (валентний кут) дорівнює 104,5 В°.
б). Донорно-акцепторний механізм утворення ковалентного зв'язку
Ковалентний зв'язок може утворитися при перекривання повністю вільною орбіталі одного атома і орбіталі з неподіленої електронної парою іншого атома:
A +: Д А Д або А - Д
Вільна орбіталь неподіленої електронна
акцептора пара донора
У цьому випадку так само формується загальна електронна пара, тільки внесок кожного з атомів в хімічний зв'язок різний. Атом А, який представляє вільну орбіталь, називається акцептором, атом Д, який представляє електронну пару, є донором. Такий механізм утворення ковалентного зв'язку називається донорно-акцепторним.
Прикладом донорно-акцепторної взаємодії є реакція між іоном водню Н + (1S В° - вільна S - орбіталь) і молекулою аміаку: NH3 з утворенням катіона амонію:
або акцептор донор.
Слід відзначити, що всі чотири зв'язку NH в катіоні амонію рівноцінні.
1.3 Іонна зв'язок
Чисто іонним зв'язком називається хімічно пов'язане стан атомів, при якому стійке електронне оточення досягається шляхом повного переходу загальної електронної щільності до атома більш електронегативного елемента.
На практиці повний перехід електрона від одного атома до іншого атому - партнеру по зв'язку не реалізується, оскільки кожен елемент має більшу чи меншу електронегативність, і будь-яка хімічна зв'язок буде в деякій мірі ковалентного. Якщо ступінь ковалентного зв'язку достатня висока, то така хімічний зв'язок є полярним ковалентним зв'язком з тим або іншим ступенем ионности. Якщо ж ступінь ковалентності зв'язків мала, порівняно зі ступенем її ионности, то такий зв'язок вважається іонної.
Іонна зв'язок можливий тільки між атомами електропозитивних і електронегативних елементів, які перебувають у стані різнойменно заряджених іонів. Процес освіти іонної зв'язку дозволяє пояснити електростатична модель, тобто розгляд хімічної взаємодії між негативно і позитивно зарядженими іонами.
Іони - це електрично заряджені частинки, що утворюються з нейтральних атомів або молекул шляхом віддачі або прийому електронів.
При віддачі або прийомі електронів молекулами утворюються молекулярні або багатоатомні іони, наприклад, - атіон діоксігена, - нітрит-іон.
Одноатомні позитивні іони, або одноатомні негативні іони, або одноатомні аніони, виникають при хімічної реакції між нейтральними атомами шляхом взаімопередачі електронів при цьому атом, електропозитивного елемента, володіє невеликим числом зовнішніх електронів, переходить у більш стійке стан одноатомного катіона шляхом зменшення числа цих електронів. Навпаки, атом електронегативного елемента, що має велике число зовнішніх електронів, переходить у більш стійке для нього стан одноатомного іона шляхом ...
