Завдання для самопідготовки:
Вивчити: [1]с.119-150
Загальна інформація
Ковалентний зв'язок є формою хімічного зв'язку, характерною особливістю якого є те, що задіяні атоми утворюють одну чи більше спільних пар електронів. Ковалентний зв'язок найчастіше виникає між атомами із схожою високою електронегативністю. Ковалентний зв'язок найчастіше виникає між неметалами, тоді як іонний зв'язок є найбільш поширеною формою зв'язку між атомами металів та неметалів. Ковалентний зв'язок поділяється на ковалентний неполярний і ковалентний полярний
Ковалентний
неполярний зв'язок
При взаємодії атомів з однаковою електронегативністю утворяться молекули з ковалентним неполярним зв'язком. Такий зв'язок існує в молекулах наступних простих речовин: H2, F2, Cl2, O2, N2. Хімічні зв'язки в цих газах утворені за допомогою загальних електронних пар.
Ковалентний полярний зв'язок
При взаємодії атомів, значення електронегативностей яких відрізняються, але не різко, відбувається зміщення загальної електронної пари до більш електронегативного атома. Це найбільш поширений тип хімічного зв'язку, який зустрічається як в неорганічних, так і органічних сполуках. До ковалентних зв'язків в повній мірі відносяться і ті зв'язки, які утворені по донорно-акцепторному механізму, наприклад в іонах гидроксонія і амонія.
Йо́нний хімі́чний зв'язо́к, також іонний хімічний зв'язок — це тип зв'язку, при якому електрони переходять із одного атома до іншого за рахунок сил електростатичного притягування. Утворюється між атомами або групами атомів зі значною різницею в електронегативностях. Характерний для сполук металів з найтиповішими неметалами.
Кристалічні тверді тіла, утворені завдяки йонному зв'язку, називаються іонними кристалами. Прикладом такого кристалу є кам'яна сіль NaCl. До йонних кристалів належать також численні оксиди.
Параметри ковалентного зв¢язку
15
Ковалентні зв’язки характеризуються енергією, довжиною, полярністю, поляризованістю та просторовою спрямованістю.
Енергія зв’язку – міра його міцності. Це енергія, що необхідна для гомолітичного розриву зв΄язку на радикали або атоми. Інакше кажучи, виникнення зв’язку між атомами завжди супроводжується вивільненням енергії, а розрив зв’язку потребує витрати певної кількості енергії. Її вимірюють в кДж/моль, енергія ковалентного зв΄язку коливається в межах 220-500 кДж/моль. Чим більшою є енергія, тим міцніший зв’язок.
Довжина зв’язку – це відстань між центрами сполучених атомів. Раніше її вимірювали в ангстремах (Å), а зараз використовують пікометри (пк) та нанометри (нм). 1Å = 100 пм = 10 нм (піко позначає множник 10-12). Довжина зв’язку істотно залежить від природи й типу гібридизації атомів, що утворюють зв’язок.
Тобто потрійний зв’язок коротший за подвійний, а подвійний – коротше одинарного. Чим довше зв’язок, тим менша його енергія.
Полярність.
Полярністю вважають
нерівномірність розподілу електронної
густини зв’язку між двома атомами
внаслідок різниці їх електронегативностей.
Чим більша різниця, тим полярніший
зв’язок. Наприклад, ковалентний зв’язок
С-Н
- полярний, оскільки вуглець більш
негативний ніж водень:
. Полярними є зв’язки
та ін.
Електронегативність – це здатність атомів певного елементу відтягувати електрони від сусідніх атомів, Для кількісної оцінки електронегативностей атомів Л.Полінгом запропонована шкала електронегативностей:
Элемент |
K |
Na |
Li |
Mg |
H |
S |
C |
J |
Br |
Cl |
N |
O |
F |
|
0.8 |
0.9 |
1.0 |
1.2 |
2.1 |
2.5 |
2.5 |
2.5 |
2.8 |
3.0 |
3.0 |
3.5 |
4.0 |
В хімічних формулах полярність зв’язку позначають або стрілками, або частковими зарядами, наприклад:
Н ® Cl або Hd+ - Cld-
Спрямованість ковалентних зв’язків.
16
Характерною особливістю ковалентних зв’язків є їх спрямованість у просторі. Тобто електронні пари, що утворюють зв’язок, взаємно відштовхуються й розташовуються у просторі таким чином, щоб ці сили відштовхування були як найменші. Кути між напрямками ковалентних зв’язків в молекулах мають назву валентних. Їх величини залежать від природи сполучених атомів і стану гібридизації атомних орбіталей.
В кристалічних речовинах , частинки, з яких побудовані кристали, розміщені у просторі в певному порядку і утворюють просторову гратку. В залежності від характеру частинок, що знаходяться у вузлах кристалічної гратки, розрізняють молекулярні, атомні, йонні , металеві кристалічні гратки.