10) Ковалентная химическая связь. Способы образования ковалентной связи. Валентность.

Ковалентная связь – это тип химической связи между двумя атомами, возникающий при обобществлении электронов, которые принадлежат этим атомам.

Ковалентная связь образуется между двумя атомами за счет двух электронов с антипараллельными спинами

Связь располагается в том направлении, в котором возможность перекрывания электронных облаков наибольшая

Является тем более прочной, чем более плотно перекрываются электронные облака

Способы образования:

1. Обменный механизм – образование за счет неспаренных электронов одного и второго атомов.

2. Донорно-акцепторный механизм (частный случай ковалентной связи) – образование за счет неподеленной пары одного атома и вакантной орбитали другого атома.

Число неспаренных электронов может увеличиваться при переходе атома в возбужденное состояние за счет «распаривания»:

В этом случае атом способен образовывать большее число связей. «Распаривание» электронов требует затраты энергии, которая компенсируется энергией, выделяющейся при образовании связей, но, как правило, происходит лишь в пределах данного энергетического уров-ня. Переход электронов на свободные орбитали другого уровня энергетически невыгоден. Образование ковалентной связи возможно и при взаимодействии атомов, один из которых имеет пару электронов, часто называемую неподеленной, а другой - свободную орбиталь. Неподеленная электронная пара становится общей для обоих атомов. Атом, предоставляющий электронную пару для образования связи--донором, а участвующий в обобществлении пары за счет свободной орбитали - акцептором. Подобный механизм образования ковалентной связи получил-- донорно-акцепторного. Классический пример его — образование иона аммония NH4+ (точками обозначены электроны, принадлежащие атому азота, звездочка-ми — атому водорода):

Связь, образовавшаяся по такому механизму, не отличается по своим характеристикам от остальных ковалентных связей азота с водородом, образованных по обычному механизму.

Атомы способны образовывать ковалентную связь различным образом. При использовании МВС эта способность оценивается с помощью валентности. Количественной мерой валентности является число ковалентных связей, образованных данным атомом, или, что то же самое, число орбиталей, используемых атомом для образования связей.

11) Свойства ковалентной связи. Степень окисления атома.

Свойства ковалентной связи:

1. Насыщаемость

2. Направленность

3. Поляризуемость

4. Полярность ( полярная к. с., неполярная к. с.)

Насыщаемость – это свойство состоит в том, что образование электронной пары исключает участие этой пары в других химических взаимодействиях. Благодаря этому ковалентные соединения имеют строго определенный состав.

Направленность – это способность обеспечивать максимальное перекрывание облаков.

Поляризуемость – способность электронной оболочки атома деформироваться под воздействием внешнего поля. В качестве этого поля могут выступать ионы или полярные молекулы.

Степень окисления - это заряд, который приобрел бы атом в соединении, если бы все электронные пары его химических связей полностью сместились в сторону более электроотрицательных атомов, или иначе - это условный заряд атома в соединении, вычисляемый исходя из пред-положения, что вещество состоит только из ионов.

Количественно степень окисления определяется, как правило, числом валентных электронов, частично или полностью смещенных от данного элемента в химическом соединении (положительная степень окисления) или к нему (отрицательная степень окисления).

В основу такого расчета положен принцип, согласно которому алгебраическая сумма степеней окисления атомов в соединении равна нулю, а в сложном ионе - заряду иона. При этом используется ряд простых положений, в соответствии с которыми степень окисления атомов в простых веществах равна нулю;

• простых ионов типа CI-, K+, Mg2+ равна заряду иона;

• фтора во всех его соединениях равна - 1;

• кислорода во всех соединениях равна - 2 (исключая ОF2 и пероксиды);

• водорода в большинстве соединений - + 1, кроме гидридов -1;

• щелочных металлов во всех соединениях равна + 1,

• щелочноземельных металлов, Be, Mg, Zn, Cd - +2, а алюминия - +3.

У элементов групп IVA-VIA низшая отрицательная степень окисления численно равна разности: Nº группы — 8.

12) Геометрия структур с ковалентным типом связей.

Стехиометрия!

Геометрия структ определяется валентными угами(угол связи)

Гибридизация – это процесс выравнивания орбиталей по форме и энергии.

s-связь – ковалентная связь, образованная за счет перекрывания атомных орбиталей атомных орбиталей вдоль линии связи.

π-cвязь – ковалентная связь, возникающая при перекрывании электронных облаков по обе стороны от линии, соединяющей ядра атомов.

Если в образовании химической связи одновременно участвуют s и p (p и d) одного и того же энергетического уровня то можно вести речь о гибридизации.