Хімічний зв’язок і будова молекул Утворення та типи хімічного зв’язку

Теорія будови атома крім властивостей елементів пояснила процесутворення молекула, а токож природу хімічного зв’язку. Під хімічним зв’язком слід розуміти силу, яка діє між атомами і забезпечує сполучення їх у молекулу або кристал. У разі зближення двох атомів між їхніми електронними оболонками та ядрами починають діяти певні сили, які зумовлюють взаємовплив останніх. Взаємодія зарядів є причиною виникнення сил, які залежно від ряду чинників призводять до притягання або відштовхування атомів, але в усіх випадках зміна відстані між атомами пов’язана із зміною потенціальної енергії системи.

Сучасна наука розглядає утворення хімічного зв’язку як процес, внаслідок перебігу якого загальна енергія системи електронів і ядер атомів, що взаємодіють, зменшуються.

Отже, хімічний зв’язок – це наслідок взаємодії електронів і ядер атомів, що приводить до зменшення енергії системи.

Ковалентний зв’язок. Неполярний і полярний ковалентний зв’язок

Якщо під час сполучення двох атомів утворюється спільна пара електронів, що обертаються у полі ядер обох атомів, то такий зв’язок називається ковалентним.

Типовий ковалентний зв’язок виникає між атомами одного елемента, наприклад, у молекулах водню, кисню, азоту, хлору тощо. Спільна пара електронів, за допомогою якої здійснюється ковалентний зв’язок, розміщується у просторі симетрично відносно відносно ядер обох атомів.. такий ковалентний зв’язок називається неполярни, або гомеополярним.

Полярний, або гетерополярний, зв’язок – це такий ковалентний зв’язок, що характеризується зміщенням спільної електронної пари у бік одного із сполучених атомів.

Йонний зв’язок

Природу йонних сполук, структуру і властивості йонних сполук можна пояснити з позиції електростатистичної теорії хімічного зв’язку. Згідно з цією теорією, хімічна взаємодія трактується як процес утворення йонів, що приводить до їх електростатистичної взаємодії.

Як уже зазначалось, сполучення різних елементів зумовлене намаганням їх атомів утворити енергетично найстійкіші електронні системи. Така енергетично стійка електрична система може утворитись також завдяки односторонній передачі електронів одного атома атомом іншого приводить до утворення позитивно і негативно заряджених йонів із стійкими електронними оболонками. Ці йони взаємно притягаються між собою. Так виникає йонний , або електровалентний, зв’язок, оскільки, утворення протилежно заряджених йонів з дуже стійкими електронними оболонками супроводжується зменшенням енергії кожного з атомів, що сполучились.

Водневий зв’язок

Під час сполучення атома Гідрогену з сильним електронегативним елементом може утворитися ще один додатковий зв’язок – водневий. Для цього виду зв’язку характерна напрямленість і насичуваність, його слід вважати різновидом ковалентного зв’язку.

Водневий зв’язок утворюється між атомами Гідрогену й атомами електронегативних елементів різних молекул однієї і тієї самої речовини, які мають неподілені пари електронів.

Металевий звязок

Природу хімічного зв’язку в металах можна пояснити, виходячи з двох характерних особливостей металів, які відрізняють їх як від ковалентних, так і від йонних сполук. Метали, по-перше, порівняно з іншими речовинами виявляють високі електро- і теплопровідні властивості, по-друге, за звичайних умов першої особливості металів можна зробити висновок, що частини електронів може переміщуватись по всьому зразку металу, з з другої – що атоми металу не сполучені один з одним локалізованими двохелектронними зв’язками, оскільки валентних електронів атома металу недостатньо для утворення подібних зв’язків з усіма сусідніми атомами.