Полярная и неполярная ковалентная связь

В зависимости от электроотрицательности (ЭО) атомов, образующих химическую связь, ковалентная связь может быть полярной и неполярной.

Электроотрицательностью называется способность атома в молекуле или сложном ионе притягивать к себе связующее электронное облако.

Неполярная ковалентная связь образуется между атомами элементов, имеющих одинаковое или близкое значение электроотрицательности. В этом случае связующее электронное облако распределяется симметрично между центрами обоих атомов.

Полярная ковалентная связь образуется между атомами элементов с различной электроотрицательностью. В этих случаях связующее электронное облако смещается к более электроотрицательному атому.

Ионная связь

осуществляется в результате образования и электростатического притяжения противоположно заряженных ионов. Ионная связь возникает при большой разнице в значениях ЭО взаимодействующих атомов. Поэтому можно сказать, что ионная связь – это предельный случай полярной ковалентной связи. Ионные соединения в «чистом» виде не встречаются. В любом ионном соединении имеется доля ковалентной связи.

К типичным соединениям с ионной связью относятся галогениды щелочных металлов, например, хлорид натрия (поваренная соль). При образовании ионной связи атомы стремятся отдать или приобрести столько электронов, чтобы их внешние электронные оболочки оказались устойчивыми.

Все ионные соединения в твердом состоянии имеют кристаллическую решетку, в которой каждый ион окружен несколькими ионами противоположного знака.

Металлическая связь

осуществляется в металлах. Атомы металлов имеют на внешнем энергетическом уровне от одного до трех электронов и большое количество свободных атомных орбиталей. Кроме того, атомы металлов плотно упакованы в кристаллические решетки. В результате валентные электроны перемещаются с одной атомной орбитали на другую, осуществляя связь между всеми атомами металлической кристаллической решетки.

Перемещающиеся электроны называются электронным газом. Металлическая связь объясняем многие физические свойства металлов, например, электро- и теплопроводность, пластичность.

Межмолекулярные связи

К этим связям относятся силы Ван-дер-Ваальса и водородные связи.

Силы Ван-дер-Ваальса

слабее ковалентных, но проявляются на больших расстояниях. В основе их лежит взаимодействие диполей. Существует три вида сил Ван-дер-Ваальса: ориентационные, индукционные и дисперсионные.

Ориентационные силы

Действуют между полярными молекулами, которые представляют собой диполи. Диполь – это система, состоящая из двух зарядов равных по величине, но противоположных по знаку. В конденсированном состоянии (жидком или твердом) диполи ориентируются друг относительно друга противоположно заряженными полюсами, вследствие этого происходит их взаимное притяжение.

Индукционные силы

Возникают в том случае, когда вещество состоит из неполярных, но способных к поляризации молекул, например, молекул углекислого газа. При взаимодействии с полярными молекулами или с электрическим полем такие молекулы поляризуются, т.е. образуют диполи, которые взаимодействуют между собой.

Дисперсионные силы

Возникают между неполярными молекулами. В атомах и молекулах электроны сложным образом движутся в поле притяжения ядра. Поэтому при равенстве нулю средних дипольных моментов молекул их мгновенные дипольные моменты могут быть отличными от нуля. Т.е. образуются «мгновенные диполи», которые начинают взаимодействовать между собой.

Все силы Ван-дер-ваальса являются короткодействующими (действуют на расстояниях, не превышающих 2-3 диаметра молекулы).