Мы объясним, что такое ковалентная связь и некоторые ее характеристики. Также типы ковалентной связи и примеры
Ковалентная связь образуется между атомами, не имеющими большой разницы в электроотрицательности
Что такое ковалентная связь?
Ковалентная связь – это тип химической связи , которая возникает, когда два атома соединяются, образуя молекулу , обмениваются электронами , принадлежащими их валентной оболочке или последнему энергетическому уровню, таким образом, получается хорошо известный стабильный октет, согласно правилу октета, предложенному Гилбертом Ньютоном Льюисом об электронной стабильности атомов
Правило октета гласит, что ионы химических элементов, расположенных в Периодической таблице , имеют тенденцию завершать свои последние энергетические уровни 8 электронами, и эта электронная конфигурация придает им большую стабильность, которая очень похожа на стабильность благородных газов
Атомы, соединенные ковалентными связями имеют одну или несколько пар электронов на последнем энергетическом уровне . Область пространства, в которой находится электронная плотность в молекуле, называется молекулярной орбиталью
Эта электронная плотность может быть определена и рассчитана с помощью очень сложных математических уравнений, которые описывают поведение электронов в молекулах. С другой стороны, существуют также атомные орбитали, которые определяются как область пространства, представляющая собой вероятность нахождения электрона вокруг атомного ядра. Таким образом, при объединении нескольких атомных орбиталей образуются молекулярные орбитали
Ковалентные связи образуются путем обмена электронами между связывающими атомами и отличаются от ионных связей тем, что в последних происходит перенос электронов между атомами, участвующими в ионной связи (без обмена электронами)
Для образования ионной связи один атом передает один или несколько электронов другому атому, и связь образуется за счет электростатического взаимодействия между двумя атомами, которые становятся электрически заряженными, поскольку при передаче электронов один атом (тот, который отдал электроны) заряжается положительно (катион), а другой атом (тот, который принял электроны) заряжается отрицательно (анион)
С другой стороны, ковалентная связь образуется между атомами, не имеющими большой разницы в электроотрицательности. Эта связь может образовываться между неметаллическими атомами или между металлическими атомами и водородом. Ионная связь образуется между ионами атомов с большой разницей в электроотрицательности, и обычно образуется между ионами атомов металлических элементов и ионами атомов неметаллических элементов
Важно пояснить, что не существует такой вещи, как абсолютно ковалентная связь или абсолютно ионная связь. На самом деле, ионная связь часто рассматривается как преувеличение ковалентной связи
Возможно вас заинтересует: Склеивание металлов
Типы ковалентной связи
В двойной связи связываемые атомы отдают два электрона со своего последнего энергетического уровня.
Существуют следующие типы ковалентной связи, основанные на количестве электронов, разделяемых связанными атомами:
- Single . Связанные атомы делят между собой пару электронов из своей последней электронной оболочки (по одному электрону). Это представлено линией в молекулярном соединении. Например: H-H (водород-водород), H-Cl (водород-хлор).
- Double . Связанные атомы вносят по два электрона из своей последней энергетической оболочки, образуя связь из двух пар электронов. Он представлен двумя параллельными линиями, одна выше, другая ниже, подобно математическому знаку равенства. Например: O=O (кислород-кислород), O=C=O (кислород-углерод-кислород).
- Triple. Эта связь образована тремя парами электронов, т.е. каждый атом отдает 3 электрона со своей последней энергетической оболочки. Она представлена тремя параллельными линиями: одна вверху, одна посередине и одна внизу. Например: N≡N (азот-азот).
- Дательный. Тип ковалентной связи, при которой только один из двух связанных атомов отдает два электрона, а другой не отдает ни одного. Он изображен стрелкой в молекулярном соединении. Например, ион аммония:
С другой стороны, в зависимости от наличия или отсутствия полярности (свойства некоторых молекул разделять электрические заряды в своей структуре), можно провести различие между полярными ковалентными связями (которые образуют полярные молекулы) и неполярными ковалентными связями (которые образуют неполярные молекулы):
- Полярные ковалентные связи . Атомы разных элементов и с разницей в электроотрицательности более 0,5 соединяются вместе. Таким образом, молекула будет иметь отрицательную плотность заряда на более электроотрицательном атоме, так как этот атом сильнее притягивает электроны связи, в то время как на менее электроотрицательном атоме останется положительная плотность заряда. Разделение плотностей зарядов порождает электромагнитные диполи.
- Неполярные ковалентные связи Атомы одного и того же элемента или разных элементов, но с одинаковой электроотрицательностью, соединены вместе с разницей в электроотрицательности менее 0,4. Электронное облако притягивается с одинаковой интенсивностью к обоим ядрам, и молекулярный диполь не образуется.
Примеры ковалентной связи
Чистый азот (N2) имеет тройную связь.
Простые примеры ковалентной связи приведены в следующих молекулах:
- чистый кислород (O2) .O=O (двойная связь).
- чистый водород (H2) .H-H (одинарная связь).
- Диоксид углерода (CO2).O=C=O (две двойные связи).
- Вода (H2O).H-O-H (две одинарные связи).
- Соляная кислота (HCl).H-Cl (одна одинарная связь).
- Чистый азот (N2) .N≡N (тройная связь).
- Синильная кислота (HCN) .H-C≡N (одинарная связь и тройная связь).
Добавить комментарий