5. Химическая связь. Ковалентная связь. Свойства ковалентной связи: прочность, полярность, насыщаемость, направленность, гибридизация, кратность.

В зависимости от типов атомов, образующих химическую связь, выделяют и типы химической связи: ковалентную, ионную, металлическую и др.

Химическая связь возникает благодаря взаимодействию электрических полей, создаваемых электронами и ядрами атомов, участвующих в образовании моле­кулы или кристалла. Химическая связь образуется, если электроны взаимодействую­щих атомов получают возможность двигаться одновременно вблизи положи­тельных зарядов нескольких ядер.

Химическая связь между атомами, осуще­ствляемая обобществленными электронами, называется ковалентной связью. Ковалентная связь существует между атомами как в молеку­лах, так и в кристаллах. Характерными особенностями ковалентной связи явля­ются её насыщаемость и направленность. Насыщаемость ковалентных связей обусловлена тем, что в химическом взаимодействии участвуют электроны только внешних энергетических уровней, т. е. ограниченное число электронов.

Особенности КС:

1. Прочность КС – это свойства характер длинной связи (межъядерное пространство) и энергии энергией связи.

2. Полярность КС. В молекулах, содержащих ядра атомов одного и того же элемента, одна или несколько пар электронов в равной мере принадлежат обоим атомам, каждое ядро атома с одинаковой силой притяги­вает пару связывающих электронов. Такая связь называется неполярной ковалентной связью.

Если пара электронов, образующих химическую связь, смещена к од­ному из ядер атомов, то связь называют полярной кова­лентной связью.

3. Насыщаемость КС – это способность атома участвовать только в определенном числе КС, насыщаемость характеризует валентностью атома. Количественные меры валентности явл. число не спаренных электронов у атома в основном и в возбужденном состоянии.

4. Направленность КС. Наиболее прочные КС образуются в направлении максимального перекрывания атомных орбиталей, т.е. мерой направленности служит валентный угол.

5. Гибридизация КС – при гибридизации происходит смещение атомных орбиталей, т.е. происходит выравнивание по энергии и по форме. Существует sp, sp², sp³ –гибридизация. sp – форма молекулы линейная (угол 180⁰), sp² – форма молекулы плоская треугольная (угол 120⁰), sp³ - форма тетраэдрическая (угол 109⁰28).

6. Кратность КС или делоколизация связи – Число связей, образующихся между атомами, называется кратностью (порядком) связи. С увеличением кратности (порядка) связи изменяется длина связи и ее энергия.

6. Кс. Гибридизация атомных орбиталей. Водородная и донорно-акцепторная связь.

Химическая связь между атомами, осуще­ствляемая обобществленными электронами, называется ковалентной связью.

Донорно-акцепторный механизм: образуется общая электронная пара за счёт неподелённой пары электронов одного атома и вакантной орбитали другого атома.

Акцептор – атом, участвовавший в обобществлении пары за счет свободной орбитали. Донор – атом, отдающий электроны.

Водородная связь. Межмолекулярные взаимодействия.  Атом водорода в соединении с атомом элемента с высокой электроотрицательностью (F, O, N и др.), способен к образованию водородной связи. В такой молекуле электронная пара сильно смещена от водорода и он, в отсутствии электронов, представляет собой положительно заряженный протон, который притягивается отрицательно заряженными концами диполей или анионами. В результате образуется более слабая, чем ковалентная (в 10- 15 раз) связь, называемая водородной. Для этой связи характерны насыщаемость и направленность. Эта связь обозначается тремя точками. Водородная связь существует между молекулами многих органических соединений (фенолов, карбоновых кислот, спиртов, альдегидов и др.) и играет важную роль в жизненно важных биохимических процессах. В веществах с молекулярной структурой проявляются силы межмолекулярного взаимодействия - Ван-дер-Ваальсовы силы(1873). В основе этих сил лежит электростатическое взаимодействие молекулярных диполей. МЕЖМОЛЕКУЛЯРНОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ - взаимодействие между молекулами с насыщенными химическими связями. Имеет электрическую природу.

Гибридиз – смешение ат-х орбиталей с разными, но близкими е-сост-ми.

Число образующихся гибридных орбиталей всегда равно обшему числу исходных атомных орбиталей , учавствующих в гибридизации.