Ковалентная связь.

Ковалентная¹ связь – это химическая связь между атомами, осуществляемая обобществлёнными электронами; является универсальным типом химической связи.

Идея об образовании химической связи с помощью пары электронов, принадлежащих обоим соединяющимся атомам, была высказана в 1916 г. Льюисом².

Обменный механизм образования ковалентной связи

Предполагается, что химическая связь образуется двумя неспаренными электронами с антипараллельными спинами; при этом происходит обобществление электронов, то есть образуется общая электронная пара, принадлежащая одновременно двум атомам. Подобный механизм получил название обменного механизма образования ковалентной связи.

Ковалентная связь может возникать как между одинаковыми атомами (в молекулах Н₂, С1₂, в кристалле алмаза-углерода), так и между разными (в молекулах HCI, NH₃, в кристалле карбида кремния SiC).

Свойства ковалентной связи

Основными свойствами ковалентной связи являются её насы­щаемость и направленность.

Насыщаемость ковалентной связи обусловлена тем, что в её образовании участвуют электроны только вне­шних энергетических уровней атомов, то есть ограниченное число электронов.

Ковалентная связь обладает свойством направленности, так как электронные облака атомов имеют определённую направлен­ность, а значит и область перекрывания электронных облаков находится в определённом направлении по отношению к взаимо­действующим атомам.

Ковалентная связь называется неполярной, если одна или несколько общих электронных пар в равной мере принадлежат обоим атомам, то есть смешения электронных пар не происходит.

Если два связывающихся атома имеют различную электроотрицательность, то электронная пара смешается к ядру более электроотрицательного атома. Если электронная пара, образующая химическую связь, смещается к одному из ядер атомов, то такая связь называется ковалентной полярной связью.

Вследствие того, что электронная пара смещается от одного атома к другому, атомы приобретают эффективный заряд. Например, в хлороводороде: − .

Мерой полярности ковалентной связи является её электрический дипольный¹ момент.

Электрический дипольный момент связи ( _св) численно равен произведению эффективного заряда (δ) на расстояние (ℓ) между центрами тяжести равных по величине положительного и отрицательного зарядов в двухатомной молекуле:

_cв = δ ∙ ℓ (4)

Валентность (от. лат. valentia - сила) атомов элемента − это способность атома элемента образовывать химические связи. Количественной мерой валентности (в рамках метода валентных связей) принято считать число связей, образованных данным атомом с другими атомами или атомными группировками. Согласно обменному механизму образования ковалентной связи по методу валентных схем, валентность определяется числом содержащихся в атоме элемента неспаренных электронов. Спаренные электроны при возбуждении атома могут разъединяться при наличии свободных орбиталей на других подуровнях того же энергетического уровня.