Різновиди хімічних зв’язків

Прагнення до стану з найменшою енергією є загальною властивістю матерії. Ви напевно знаєте про гірських снігових лавини та каменепади. Їх енергія настільки велика, що може змітати з лиця землі мости, будинки та інші великі і міцні споруди. Причина цього грізного явища природи в тому, що маса снігу або каменів прагне зайняти стан з найменшою енергією, а потенційна енергія фізичного тіла у підніжжя гори менше, ніж на схилі або вершині.

Атоми утворюють між собою зв’язки з тієї ж причини: сумарна енергія об’єдналися атомів менше, ніж енергія тих же атомів у вільному стані. Це дуже щасливе для нас з вами обставина – адже якби при з’єднанні атомів у молекули не відбувається виграш в енергії, то Всесвіт заповнювали б тільки атоми елементів, а поява простих і складних молекул, необхідних для існування життя, було б неможливо.

Однак, атоми не можуть зв’язуватися один з одним довільно. Кожен атом здатний зв’язуватися з конкретним кількістю інших атомів, причому пов’язані атоми розташовуються в просторі строго певним чином. Причину цих обмежень слід шукати у властивостях електронних оболонок атомів, а точніше – у властивостях зовнішніх електронних оболонок, якими атоми взаємодіють один з одним.

Завершена зовнішня електронна оболонка має меншу (тобто більш вигідною для атома) енергією, ніж незавершена. Такі зовнішні електронні оболонки атомів благородних газів, за винятком гелію (n = 1), у якого завершена оболонка складається з двох s – електронів (1s2) просто тому, що p – підрівня на 1-му рівні немає.

Зовнішні оболонки всіх елементів, крім благородних газів, є незавершеною і в процесі хімічної взаємодії вони по можливості ЗАВЕРШУЮТЬСЯ.

Щоб таке “завершення ” могло статися, атоми повинні або передати електрони один одному, або надати їх у спільне користування. Це змушує атоми перебувати поруч один з одним, тобто бути пов’язаними хімічним зв’язком.

Існує кілька термінів для позначення різновидів хімічного зв’язку: ковалентний, полярна ковалентний, іонна, металева, донорно- акцепторний, воднева і деякі інші. Однак, як ми побачимо, всі способи зв’язування частинок речовини між собою мають спільну природу – це надання власних електронів в загальне користування (більш строго – усуспільнення електронів), яке часто доповнюється електростатичним взаємодією між різнойменними зарядами, що виникають при переходах електронів. Іноді сили тяжіння між окремими частинками можуть бути і чисто електростатичними. Це не тільки тяжіння між іонами, але і різні міжмолекулярні взаємодії.

Давайте, починаючи з наступного параграфа, послідовно розберемося в основних різновидах хімічного зв’язку, не забуваючи при цьому про їх загальної електронної природі.

Посилання на основну публікацію