Тема 3. Химическая связь и типы взаимодействия молекул

“С введением электронов целочисленный характер валентных чисел находит себе объяснение в атомистическом строении электричества: в каждой связи принимает участие определенное количество электронов; принцип же максимальной валентности показывает, очевидно, что число таких электронов ограничено”.

В. Коссель

Химическая связь – это сила, удерживающая вместе атомы, молекулы, ионы при образовании простых и сложных веществ.

Без учения о химической связи нельзя понять причин многообразия химических соединений, механизма их образования, строения и реакционной способности. Природу химической связи и механизм образования молекул можно объяснить с позиции учения о строении атома. При образовании молекул происходит электростатическая сила притяжения между отрицательно заряженными электронами и положительно заряженными ядрами.

Величина этой силы притяжения зависит от электронной конфигурации внешней оболочки атомов.

Группа	I	II	…	VI	VII	VIII
Строение внешнего электронного уровня	ns1	ns2		ns2np4	ns2np5	ns2np6
	Элементы I – VII групп имеют незавершенные уровни, которые в процессе химического взаимодействия завершаются, образуя оболочку инертного газа					Завершенный электронный уровень

У атомов на внешнем уровне может быть от 1 до 8 электронов. Если на внешнем уровне содержится максимальное число электронов, которое он может вместить, то такой уровень называется завершенным. Завершенные уровни характерны для инертных газов:

Не 1s²; Ne 1s² 2s² 2p⁶; Ar 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶.

Химическая связь образуется за счет валентных (неспаренных) электронов.

Современные представления о природе химической связи основаны на электронной теории валентности, которая была разработана в 1916 г. Г.Н. Льюисом и В. Косселем.

Основными положениями электронной теории валентности являются:

1. Атомы, образуя связи, приближаются к достижению наиболее устойчивой (имеющей наименьшую энергию) электронной конфигурации.

2. Атомы могут либо терять, либо приобретать электроны, образуя при этом ионы: положительно заряженные катионы и отрицательно заряженные анионы. Ионы имеют устойчивую электронную конфигурацию. Между ионами образуется химическая связь, представляющая собой электростатическую силу притяжения. Такая связь называется электровалентной или ионной.

3. Атомы могут также приобретать устойчивые внешние электронные конфигурации путем обобществления электронов. Возникающая при этом связь называется ковалентной.

4. Особый случай представляет собой металлическая связь, которая реализуется в металлах и сплавах.

Таким образом, различают три типа химической связи, которая осуществляется за счет перераспределения или обобществления валентных электронов: ионная, ковалентная и металлическая.