Разными видами связи

Химическая связь – взаимодействие, связывающее атомы в молекулы,

кристаллы или радикалы, а также ионы в ионные радикалы. Природа ХС

–электрическая. Т. к. связь образуется за счет валентных электронов. Механизм

образования связи – квантово-механический. Расчеты показали, что связь

образуется за счет перекрывания эл. облаков и образования общей эл. плотности

между атомами. Типы химической связи определяются разностью в значениях ЭО

связанных атомов: ΔЭО = 0 – ковалентная неполярная; 0<ΔЭО<2 –

ковалентная полярная; ΔЭО>2 – ионная. Ковалентная связь характеризуется

энергией Е, длиной l, кратностью k, полярностью, насыщаемостью,

направленностью. Энергия связи – это энергия, которая выделяется

при образовании 1 моль связи или поглощается при разрыве 1 моль связи. Чем

больше энергия, тем прочнее связь. Длина связи – расстояние

между ядами атомов в молекуле. Кратность – число общих

электронных пар. Полярность связи определяется смещением ОЭП к одному из

атомов. Количественно полярность выражается через дипольный момент m (m =

|q|∙l). Чем больше m, тем полярнее связь. Насыщаемость –

способность атома соединяться с др. атомом определенным числом связей, которое

определяется числом валентных электронов. Направленность

определяется величиной угла между направлениями связей в пространстве.

Существуют два вида образования связи: обменный и донорно-акцепторный.

Ионная связь, в отличие от ковалентной, является ненаправленной и

ненасыщаемой. Ненаправленность ионной связи заключается в том, что каждый ион

создает вокруг себя электрическое поле, силовые линии которого направлены во

все стороны от него, поэтому любой положительный ион притягивает к себе

множество отрицательных ионов, образуя кристалл. Никогда нельзя определить

направление ионной связи: она действует сразу во всех направлениях. Например, в

кристалле NaCl каждый ион натрия окружен 8-ю ионами хлора, и каждый ион хлора

окружен 8-ю ионами натрия.

Особыми типами связей является водородная и металлическая связи.

Водородная связь осуществляется между положительно поляризованным атомом

водорода одной молекулы и отрицательно поляризованным атомом другой молекулы:

Х – Н ∙∙∙ Х –, где Х – атом F, O, N, реже Cl, S.

Возникновение ВС обусловлено тем, что у атома водорода имеется только один

электрон, который при образовании ковалентной связи с сильно

электроотрицательным элементом смещается в сторону этого элемента. На атоме

водорода возникает эффективный положительный заряд, что в сочетании с

отсутствием внутренних электронных слоев позволяет другому атому сближаться до

расстояний, близких к длинам атомных связей. Наличие ВС влияет на физические и

химические свойства веществ. В частности, аномально высокие температуры

плавления и кипения. С повышением температуры число ВС сокращается.

Металлическая связь – особый тип химической связи, напоминающей как

ионную, так и ков. полярную связи. В основе образования МС лежит возникновение

«электронного газа». Небольшая часть атомов (3-5%) теряют свои валентные

электроны (обычно с s-подуровня). Облака свободных электронов перекрываются и

образуют одно электронное облако, занимающее весь объем кристалла. «Электронный

газ», заряженный в целом отрицательно, удерживает в кристалле катионы металлов.

Этот тип связи встречается во всех металлах, а также в некоторых карбидах.

Вид связи определяется формой перекрывающихся облаков и характером их

перекрывания: σ-связь образуется, если области перекрывания лежат на

линии, соединяющей центры атомов; π-связь образуется, если область

перекрывания находится выше и ниже линии связи; δ-связь образуется при

перекрывании двух d-облаков в 4-ех точках пространства.