Ковалентний зв’язок: визначення і характеристика

Ковалентний зв’язок здійснюється за рахунок усуспільнення електронів, що належать обом які беруть участь у взаємодії атомів. Електронегативності неметалів досить великі, тому передачі електронів не відбувається.

Електрони, що знаходяться на перекриваються електронних орбіталях, надходять в загальне користування. При цьому створюється ситуація, при якій зовнішні електронні рівні атомів виявляються заповненими, тобто утворюється 8-ми або 2-х електронна зовнішня оболонка.

Стан, при якому електронна оболонка заповнена повністю, характеризується найменшою енергією, а відповідно, і максимальною стійкістю.

Механізмів утворення два:

  • донорно-акцепторні;
  • обмінний.

У першому випадку один з атомів надає свою пару електронів, а другий – вільну електронну орбіталь.

У другому – в загальну пару приходить по одному електрону від кожного учасника взаємодії.

Залежно від того, до якого типу відносяться – атомному або молекулярному, з’єднання з подібним видом зв’язку можуть значно відрізнятися за фізико-хімічними характеристиками.

Молекулярні речовини найчастіше гази, рідина або тверді речовини з низькими температурами плавлення і кипіння, неелектропровідних, що володіють малою міцністю. До них можна віднести: водень (H 2), кисень (O 2), азот (N 2), хлор (Cl 2), бром (Br 2), ромбічну сірку (S 8), білий фосфор (P 4) і інші прості речовини; діоксид вуглецю (CO 2), діоксид сірки (SO 2), оксид азоту V (N 2 O 5), воду (H 2 O), хлороводень (HCl), фтороводород (HF), аміак (NH 3), метан (CH 4), етиловий спирт (C 2 H 5 OH), органічні полімери та інші.

Речовини атомні існують у вигляді міцних кристалів, що мають високі температури кипіння і плавлення, не розчинні у воді і інших розчинниках, багато хто не проводять електричний струм. Як приклад можна привести алмаз, який має виняткову міцність. Це пояснюється тим, що алмаз являє собою кристал, що складається з атомів вуглецю, з’єднаних ковалентними зв’язками. У алмазі немає окремих молекул. Також атомним будовою мають такі речовини, як графіт, кремній (Si), діоксид кремнію (SiO 2), карбід кремнію (SiC) та інші.

Утворення ковалентного связіКовалентние зв’язку можуть бути не тільки одинарними (як в молекулі хлору Cl2), але також подвійні, як в молекулі кисню О2, або потрійні, як, наприклад, в молекулі азоту N2. При цьому потрійні мають велику енергію і більш міцні, ніж подвійні і одинарні.

Ковалентний зв’язок може бути утворена як між двома атомами одного елемента (неполярний), так і між атомами різних хімічних елементів (полярна).

Вказати формулу сполуки з ковалентним полярної зв’язком не становить труднощів, якщо порівняти значення електронегативності, що входять до складу молекул атомів. Відсутність різниці в електронегативності визначить Неполярний. Якщо ж різниця є, то молекула буде полярна.

Ковалентний неполярний хімічний зв’язок

Характерна для простих речовин неметалів. Електрони належать атомам в рівній мірі, і зміщення електронної щільності не відбувається.

Прикладом можуть служити такі молекули:

H2, O2, О3, N2, F2, Cl2.

Винятком є ​​інертні гази. Їх зовнішній енергетичний рівень заповнений повністю, і освіту молекул їм енергетично не вигідно, в зв’язку з чим вони існують у вигляді окремих атомів.

Також прикладом речовин з неполярной ковалентним зв’язком буде, наприклад, РН3. Незважаючи на те, що речовина складається з різних елементів, значення електронегативності елементів практично не відрізняються, а значить, зміщення електронної пари відбуватися не буде.

Ковалентний полярнйи хімічний зв’язок

Розглядаючи ковалентну полярну зв’язок, прикладів можна навести безліч: HCl, H2O, H2S, NH3, CH4, CO2, SO3, CCl4, SiO2, СО.

Ковалентний полярна зв’язок утворюється між атомами неметалів з різною електронегативність. При цьому ядро ​​елемента з більшою електронегативність притягує загальні електрони ближче до себе.

Пара електронів належить і одного атома, і другого, у обох, таким чином, зовнішні рівні заповнені. Але більш електронегативний хлор притягує пару електронів трохи ближче до себе (при цьому вона залишається загальної). Різниця в електронегативності недостатньо велика, щоб пара електронів перейшла до одного з атомів повністю. В результаті виникає частковий негативний заряд у хлору і частковий позитивний у водню. Молекула HCl є полярною молекулою.

Фізико-хімічні властивості зв’язку

Зв’язок можна охарактеризувати наступними властивостями: спрямованість, полярність, поляризованість і насичуваність.

  • Насичуваність – характеристика, яка визначає, скільки зв’язків здатний сформувати атом.
  • Спрямованість – властивість, яке залежить від будови утворюється молекули, від її геометричної форми. Спрямованість обумовлюється тим, що перекриваються орбіталі мають певну орієнтацію в просторі.
  • Полярність визначається зміщенням електронної щільності ближче до одного з ядер атомів. Це властивість характеризується такою величиною, як дипольний момент.
  • Поляризованість визначає, наскільки сильно змінюється полярність молекули під дією зовнішніх сил (електромагнітного поля, наприклад).
ПОДІЛИТИСЯ:

Дивіться також:
Хімічна будова жирів