2018-01-08
742
Химическая связь возникает за счет взаимодействия электронных оболочек отдельных атомов, при этом происходит перераспределение электронной плотности при сохранении индивидуальности ядер. Основные изменения претерпевают внешние, то есть, валентные электронные оболочки. Поэтому, в большинстве случаев достаточно ограничиваться их описанием.
По механизму образования связи и распределению электронной плотности различают несколько видов (табл.3)
Таблица 3. Виды химической связи
| Вид связи | Электроотрицательность атомов А и В (cА, cВ) | Тип кристаллической решетки | Пример |
| Сильная Есв @ 200 ¸ 1000 кДж/моль (2 ¸ 10 эВ) | |||
| Ковалентная: | cА @ cВ (Dc АВ< 2.1) | ||
| неполярная | cА = cВ | Атомная (ковалентная) | С, SiC |
| полярная | cА ≠ cВ | Атомная (ковалентная) | SiO2 |
| Ионная | cА ≠ cВ (Dc АВ> 2.1) | Ионная | NaCl |
| Металлическая | cА = cВ | Металлическая | K, Al |
| Слабые Есв @ 10 ¸100 кДж/моль (0.1 ¸1эВ) | |||
| Силы Ван-дер Ваальса | Молекулярная | I2, CO2,ВМС | |
| Водородная связь | cН = 2,1, c В > 3 (N,O,F) | Молекулярная | Н2O, NH3 |
Ковалентная связь
|
|
|
Ковалентная связь образуется при соединении двух атомов, обладающих близкими значениями электроотрицательностей. Как правило, данный тип химической связи осуществляется вследствие обобществления электронной пары, принадлежащей одному или обоим атомам. Силы притяжения между атомами возникают за счет электронного облака, повышенной плотности, заполняющего межъядерное пространство, образование которого вызывает уменьшение энергии системы.
Ковалентной связи присущи свойства:
1. Насыщаемости, то есть, атомы одной молекулы уже не могут связываться с атомами другой. Насыщаемость выражает способность атома образовывать ковалентную связь лишь с определенным числом соседей.
2. Неизменной пространственной направленности. Например, в молекулах метана угол между направлениями связей постоянен и равен 109°29'.
3. Полярности, как следствие смещения электронной плотности от менее электроотрицательного атома к более электроотрицательному.
Из-за смещения электронной плотности к одному из ядер, у его атома появляется небольшой отрицательный заряд – δ‾. У второго атома повышается плотность положительного заряда – δ+. Возникает диполь, представляющий собой нейтральную частицу с одинаковыми по величине положительными и отрицательными зарядами, находящимися на определенном расстоянии друг от друга (рис.24).
Рисунок 24. Диполь
Мерой полярности связи служит дипольный момент μ, равный произведению эффективного заряда на длину диполя:
m = d × l, измеряется в кулонах на метр, [Кл×м] или дебаях 1 D = 3,33×10-30 Кл×м.
