19. Утворення хімічного зв*язку та його основні види. Довжина та енергія зв*язку.

Хімічний зв*язок – це взаємодія атомів, здійснювана шляхом обміну електронами або їхнім переходом від одного атома до іншого. Хімічні сполуки утворюються з атомів елементів відповідно до їхніх властивостей. Валентність – це здатність атомів одного елемента сполучатися з певним числом атомів інших елементів під час утворення хімічних сполук. Валентність – це міра здатності атомів елементів під час утворення хімічних сполук. В утворенні зв*язків беруть участь електрони валентних підрівнів взаємопов*язаних атомів. При цьому за рахунок переходів електронів або перерозподілу електронної густини атоми намагаються набути електронної конфігурації інертних газів. Це твердження називають правилом октету Льюїса. Види хімічного зв*язку: ковалентний, йонний, металічний. Найважливішими характеристиками хімічного зв*язку є його довжина та енергія. Довжина зв*язку – це відстань між ядрами атомів, які утворюють хімічний зв*язок. Довжина зв*язку залежить від розмірів атомів – партнерів по зв*язку і кратності, тобто кількості зв*язків. Зі збільшенням розмірів атомів довжина зв*язку зростає, а зі збільшенням кратності – зменшується. Енергія зв*язку – це мінімальна енергія, необхідна для розриву зв*язків у молекулі з утворенням окремих ізольованих атомів або радикалів. Енергія зв*язку зростає зі зменшенням довжини зв*язку та збільшенням його кратності. У багатоатомних молекулах користуються середньою енергією зв*язку, що дорівнює повній енергії перетворення молекули на атоми, поділеній на число зв*язків.

20. Ковалентний зв*язок. Механізм утворення, його характеристики

Хімічний зв*язок, що виникає внаслідок утворення спільних електронних пар, називають ковалентним. При утворенні хімічного зв*язку атоми прагнуть до того, щоб на їхньому зовнішньому енергетичному рівні було два (у випадку з Гідрогеном) або вісім (октет) електронів.

У найпростіших з відомих атомів – атомі Гідрогену – на зовнішньому електронному рівні перебуває один електрон: при зображенні утворення хімічного зв*язку заведено позначати електрони зовнішнього енергетичного рівня крапкою або хрестиком: Н*. за допомогою таких формул утворення молекули Н₂ можна записати у вигляді схеми: Н*+*Н→Н:Н. Таким чином, кожний атом Гідрогену віддає свій валентний електрон у спільне користування. При цьому утворюється спільна електронна пара, що одночасно однаковою мірою належить обом атомам Гідрогену. Кожен атом Гідрогену завдяки цьому має електронну конфігурацію інертного газу, тобто повністю заповнений зовнішній електронний шар, що обумовлює стійкість молекули водню. Спільну електронну пару, яка обумовлює хімічний зв*язок, можна позначити рискою. Таким чином, отримуємо структурну формулу водню: Н-Н.

При взаємодії двох атомів, кожний з яких має кілька неспарених електронів, утворюється відразу кілька спільних електронних пар. Прикладом може слугувати молекула кисню О₂. В атомі Оксигену на зовнішньому рівні перебуває шість електронів: дві електронні пари й два неспарені електрони. Ці неспарені електрони беруть участь в утворенні двох спільних електронних пар:

Такий хімічний зв*язок наз. подвійним і позначають двома рисками.

або О=О

Зв*язок, утворений однією парою електронів, називають одинарним. В атомах Нітрогену на зовнішньому електронному рівні перебуває три неспарені електрони. Завдяки їм при утворенні молекули азоту N₂ утв. Три спільні електронні пари: N N

Зв*язок у молекулі азоту називають потрійним.

У всіх простих речовин, утворених неметалами (наприклад, Н₂, N_2,, O₂) хімічні зв*язки неполярні. Ковалентгий зв*язок, утворений між атомами різних елементів, наз. полярним (тому що в молекулі з*являються полюси електричного заряду). У ковалентному полярному зв*язку спільна електронна пара зміщена до того атома, який дужче притягує електрони, тобто до атома з більшою електронегативністю. Для того, щоб зв*язок залишався ковалентним, різниця електронегативностей не повинна перевищувати 2 (за шкалою Полінга).