Свойства ковалентной связи Ковалентная связь имеет три основные свойства:
полярность, насыщаемость, направленность.
Полярная ковалентная связь образуется при взаимодействии атомов различных химических элементов: HF, NO, BN …
Неполярная ковалентная связь образуется при взаимодействии атомов одинаковых химических элементов: H2 , F2 , N2 , O2 …
Направленность ковалентной связи
Молекулы и ионы с ковалентными связями имеют определённое геометрическое строение, что объясняется направленностью ковалентной связи. Т.е. направленность связи характеризует химическое строение и форму веществ. Углы между двумя связями называются валентными. Например, в молекуле воды валентный угол H-O-H равен 104,45о, поэтому молекула воды — полярная, а в молекуле метана валентный угол Н-С-Н 108о28′.
Насыщаемость — это способность атомов образовывать ограниченное число ковалентных химических связей. Количество связей, которые способен образовывать атом, называется валентностью.
Полярность связи возникает из-за неравномерного распределения электронной плотности между двумя атомами с различной электроотрицательностью. Ковалентные связи делят на полярные и неполярные.
Поляризуемость связи — это способность электронов
связи смещаться под действием внешнего электрического поля (в частности, электрического поля другой частицы). Поляризуемость зависит от подвижности электронов.
Чем дальше электрон находится от ядра, тем он более подвижен, соответственно и молекула более поляризуема.
Ковалентная неполярная химическая связь |
|
|||
Существует |
2 |
вида |
ковалентного |
связывания |
– ПОЛЯРНЫЙ и НЕПОЛЯРНЫЙ. |
|
|
||
Пример. Рассмотрим |
строение молекулы водорода |
H2. Каждый |
||
атом водорода на внешнем энергетическом уровне несет 1 неспаренный электрон. Для отображения атома используем структуру Льюиса – это схема строения внешнего энергетического уровня атома, когда электроны обозначаются точками.
Модели точечных структур Льюиса неплохо помогают при работе с элементами второго периода.
H. + .H = H:H
Таким образом, в молекуле водорода одна общая электронная пара и одна химическая связь H–H. Эта электронная пара не смещается ни к одному из атомов водорода, т.к. электроотрицательность у атомов водорода одинаковая. Такая связь называется ковалентной неполярной.
Ковалентная полярная связь – это ковалентная связь, которая возникает между атомами с разной электроотрицательностью ( как правило, разными неметаллами) и характеризуется смещением общей электронной пары к более
электроотрицательному атому (поляризацией). Электронная плотность смещена к более электроотрицательному атому – следовательно, на нем возникает частичный отрицательный заряд (δ-), а на менее электроотрицательном
атоме возникает частичный положительный заряд (δ+, дельта +).
Ковалентная химическая связь может возникать по 2 механизмам:
1. Обменный механизм образования ковалентной химической связи – это когда каждая частица предоставляет для образования общей электронной пары один неспаренный электрон:
А. + .В= А:В
2. Донорно-акцепторный механизм образования ковалентной связи – это такой механизм, при котором одна из частиц предоставляет неподеленную электронную пару, а другая частица предоставляет вакантную орбиталь для этой электронной пары:
А: + B= А:В
При этом один из атомов предоставляет неподеленную электронную пару (донор), а другой атом предоставляет вакантную орбиталь ля этой пары (акцептор). В результате образования связи оба энергия электронов уменьшается, т.е. это выгодно для атомов.
Ионная связь
Ионная связь образуется за счёт электростатического взаимодействия между ионами противоположного знака. В отличие от ковалентной связи ионная связь ненаправлена и ненасыщаема. Ненаправленность ионной связи связана с тем, что электростатическое поле иона обладает сферической симметрией и способно притягивать ионы противоположного знака в любом направлении:
