Ковалентний хімічний зв’язок є одним з видів зв’язку, завдяки якій утворюються молекули неорганічних і органічних речовин. Хімічна зв’язок з’являється при взаємодії електричних полів, які створюються ядрами і електронами атомів. Отже, утворення ковалентного хімічного зв’язку пов’язано з електричною природою.
Що таке зв’язок
Під цим терміном розуміють результат дії двох або більше атомів, які призводять до формування міцної многоатомной системи. Основні види хімічного зв’язку утворюються при зменшенні енергії реагуючих атомів. У процесі формування зв’язку атоми намагаються завершити свою електронну оболонку.
Види зв’язку
У хімії виділяють кілька видів зв’язку: іонної, ковалентного, металевої. Ковалентний хімічний зв’язок має два різновиди: полярна, неполярний.
Який механізм її створення? Ковалентний неполярний хімічний зв’язок утворюється між атомами однакових неметалів, які мають одну электроотрицательность. При цьому утворюються спільні електронні пари.
Неполярний зв’язок
Серед прикладів молекул, у яких ковалентний хімічний зв’язок неполярного виду, можна назвати галогени, водень, азот, кисень.
Вперше цей зв’язок була виявлена в 1916 році американським хіміком Льюїсом. Спочатку їм була висунута гіпотеза, а вона була підтверджена тільки після експериментального підтвердження.
Ковалентний хімічний зв’язок пов’язана з электроотрицательностью. У неметалів вона має високе значення. У ході хімічної взаємодії атомів не завжди можливе перенесення електронів від одного атома до іншого, в результаті здійснюється їх об’єднання. Між атомами з’являється справжня ковалентний хімічний зв’язок. 8 клас звичайної шкільної програми передбачає детальний розгляд кількох видів зв’язку.
Речовини, що мають даний вид зв’язку, при нормальних умовах – рідини, гази, а також тверді речовини, які мають невисоку температуру плавлення.
Типи ковалентного зв’язку
Детальніше зупинимося на даному питанні. Які виділяють типи хімічного зв’язку? Ковалентний зв’язок існує в обмінному, донорно-акцепторном варіантах.
Перший тип характеризується віддачею кожним атомом одного локалізації неспареного електрона на освіту загальної електронної зв’язку.
Електрони, що об’єднуються в загальну зв’язок, повинні володіти протилежними спинами. В якості прикладу такого виду ковалентного зв’язку можна розглянути водень. При зближенні його атомів спостерігається проникнення їх електронних хмар один в одного, що іменується в науці перекриванням електронних хмар. В результаті збільшується електронна щільність між ядрами, а енергія системи знижується.
При мінімальній відстані ядра водню відштовхуються, в результаті утворюється якесь оптимальне відстань.
У разі донорно-акцепторної типу ковалентного зв’язку в однієї частинки є електрони, її називають донором. Друга частинка має вільну клітинку, в якій буде розміщуватися пара електронів.
Полярні молекули
Як утворюються ковалентні полярні хімічні зв’язки? Вони виникають у тих ситуаціях, коли у зв’язаних атомів неметалів різна электроотрицательность. У подібних випадках обобществленные електрони розміщуються ближче до того атома, у якого значення електронегативності вище. В якості прикладу ковалентного полярного зв’язку можуть розглядатися зв’язки, які виникають в молекулі бромоводорода. Тут громадські електрони, які відповідають за формування ковалентного зв’язку, розташовані ближче до брому, ніж до водню. Причина такого явища в тому, що у брому электроотрицательность вище, ніж у водню.
Способи визначення ковалентного зв’язку
Як визначити ковалентні полярні хімічні зв’язки? Для цього необхідно знати склад молекул. Якщо в ній присутні атоми різних елементів, в молекулі існує ковалентний полярний зв’язок. В неполярних молекулах присутні атоми одного хімічного елемента. Серед тих завдань, які пропонуються в рамках шкільного курсу хімії, є й такі, які припускають виявлення виду зв’язку. Завдання подібного типу включені в завдання підсумкової атестації з хімії у 9 класі, а також тести єдиного державного іспиту з хімії в 11 класі.
Іонна зв’язок
Чим відрізняється ковалентний та іонний хімічна зв’язок? Якщо ковалентний зв’язок характерна для неметалів, то іонна зв’язок утворюється між атомами, що мають істотні відмінності щодо електронегативності. Наприклад, це характерно для з’єднань елементів першої і другої груп головних підгруп ПС (лужних і лужноземельних металів) і елементів 6 і 7 груп головних підгруп таблиці Менделєєва (халькогенов і галогенів).
Вона формується в результаті електростатичного притягання іонів, що володіють протилежними зарядами.
Особливості іонного зв’язку
Так як силові поля протилежно заряджених іонів розподіляються рівномірно в усіх напрямках, кожен з них здатний притягувати до себе протилежні по знаку частки. Це і характеризує ненаправленість іонного зв’язку.
Взаємодія двох іонів, що володіють протилежними знаками, не передбачає повної взаємної компенсації індивідуальних силових полів. Це сприяє збереженню здатності притягувати за іншими напрямами іони, отже, спостерігається ненасиченість іонного зв’язку.
В іонному з’єднанні в кожного іона є можливість притягувати до себе певне число інших, що володіють протилежних знаком, щоб сформувати кристалічну решітку іонного характеру. В такому кристалі не існує молекул. Кожен іон оточується в речовині якимсь конкретним числом іонів іншого знака.
Металева зв’язок
Даний вид хімічного зв’язку володіє певними індивідуальними особливостями. Метали мають надлишкову кількість валентних орбіталей при нестачі електронів.
При зближенні окремих атомів відбувається перекривання їх валентних орбіталей, що сприяє вільному переміщенню електронів з однієї орбіталі на іншу, здійснюючи між усіма атомами металу зв’язок. Ці вільні електрони і є основною ознакою металевого зв’язку. Вона не має насиченістю і спрямованістю, оскільки валентні електрони розподіляються по кристалу рівномірно. Присутність вільних електронів в металах пояснює їх деякі фізичні властивості: металевий блиск, пластичність, ковкість, теплопровідність, непрозорість.
Різновид ковалентного зв’язку
Вона утворюється між атомом водню і елементом, який має високу электроотрицательность. Існують внутрішньо – і міжмолекулярні водневі зв’язки. Ця різновид ковалентного зв’язку є нестійкою, вона з’являється завдяки дії електростатичних сил. У атома водню невеликий радіус, і при зсуві або віддачі цього одного електрона водень стає позитивним іоном, що діє на атом з великою электроотрицательностью.
Серед характерних властивостей ковалентного зв’язку виділяють: насичуваність, спрямованість, поляризовність, полярність. Кожен з цих показників має певне значення для утвореної сполуки. Наприклад, спрямованість обумовлюється геометричною формою молекули.
