Виды химической связи
Химическая связь
В природе не существуют одиночные атомы. Все они находятся в составе простых и сложных соединений, где их объединение в молекулы обеспечивается образованием химических связей друг с другом.
Образование химических связей между атомами – естественный, самопроизвольный процесс, так как при этом происходит понижение энергии молекулярной системы, т.е. энергия молекулярной системы меньше суммарной энергии изолированных атомов. Это движущая сила образования химической связи.
Природа химических связей – электростатическая, т.к. атомы есть совокупность заряженных частиц, между которыми действуют силы притяжения и отталкивания, которые приходят в равновесие.
В образовании связей участвуют неспаренные электроны, находящиеся на внешних атомных орбиталях (или готовые электронные пары) – валентные электроны. Говорят, что при образовании связей происходит перекрывание электронных облаков, в результате чего между ядрами атомов возникает область, где вероятность нахождения электронов обоих атомов максимальна.
Химическая связь - это взаимодействие атомов, осуществляемое путем обмена электронами.
При образовании химической связи атомы стремятся приобрести устойчивую восьмиэлектронную (или двухэлектронную – Н, Не) внешнюю оболочку, соответствующую строению атома ближайшего инертного газа, т.е. завершить свой внешний уровень. |
Классификация химических связей.
1. По механизму образования химической связи.
а) обменный, когда оба атома, образующие связь, предоставляют для неё неспаренные электроны.
Например, образование молекул водорода Н2 и хлора Cl2:
б) донорно – акцепторный, когда один из атомов предоставляет для образования связи готовую пару электронов (донор), а второй атом – пустую свободную орбиталь.
Например, образование иона аммония (NH4)+ (заряженная частица):
2. По способу перекрывания электронных орбиталей.
а) σ- связь (сигма), когда максимум перекрывания лежит на линии, соединяющей центры атомов.
Например,
H2 σ(s-s)
Cl2 σ(p-p)
HCl σ(s-p)
б) π- связи (пи), если максимум перекрывания не лежит на линии, соединяющей центры атомов.
3. По способу достижения завершенной электронной оболочки.
|
|
Каждый атом стремится завершить свою внешнюю электронную оболочку, при этом способов достижения такого состояния может быть несколько.
Признак сравнения | Ковалентная | Ионная | Металлическая | |
неполярная | полярная | |||
Как достигается завершенная электронная оболочка? | Обобществление электронов | Обобществление электронов | Полная передача электронов, образование ионов (заряженных частиц). | Обобществление электронов всеми атомами в крист. решетке |
Какие атомы участвуют? | немет – немет ЭО = ЭО | 1) Немет-Немет1 2)Мет–немет ЭО < ЭО | мет +[немет]- ЭО << ЭО | В узлах находятся катионы и атомы металла. Связь осуществляют свободно перемещающиеся в межузловом пространстве электроны. |
∆c= ЭО1 – ЭО2 | 0 | < 1,7 | > 1,7 | 0 |
Примеры | простые вещества – неметаллы. | кислоты, оксиды | соли, щелочи, оксиды щелочных металлов. | простые вещества – металлы. Связь в металлах и сплавах, которую выполняют относительно свободные электроны между ионами металлов в металлической кристаллической решетке. |
Задания для закрепления
№1. Определите виды химических связей в молекулах следующих веществ:
H2S, KCl, O2, Na2S, Na2O, N2, NH3, CH4, BaF2, LiCl, O3, CO2, SO3, CCl4, F2.
№2. Напишите механизм образования молекул H2S, KCl, O2, Na2S, Na2O, N2, NH3, CH4, BaF2, LiCl, CCl4, F2. В случае ковалентной связи определите тип перекрывания электронных облаков (π или σ), а так же механизм образования (обменный или донорно-акцепторный)