Химическая связь – это совокупность сил, действующих между атомами или группой атомов.

При обсуждении химической связи обычно пользуются термином « валентность». Данное понятие означает меру способности элемента к образованию химической связи. Химическая связь в основном осуществляется за счет так называемых валентных электронов. У s- и p- элементов валентными являются электроны внешней оболочки, у d- элементов – это s- электроны внешней оболочки и d- электроны предвнешней.

В зависимости от распределения электронной плотности в веществе различают 3 основных типа химической связи: ковалентную, ионную и металлическую.

Химическая связь, осуществляемая за счет образования общих для взаимодействующих атомов электронных пар, называется ковалентной связью.

Рассмотрим образования ковалентной связи между 2 атомами водорода

При сближении атомов водорода между ними возникают разные виды взаимодействия: отталкивание между ядрами, отталкивание между электронами, притяжение каждого из электрона к ядрам. Чтобы молекула реально существовала, необходимо чтобы силы притяжения и отталкивания уравновешивали друг друга. При этом условии происходит взаимное перекрывание атомных орбиталей с антипараллельными спинами, возникает повышенная электронная плотность. Она притягивает к себе ядра атомов водорода. При этом образуется достаточно прочная молекула, так как такое состояние отвечает минимуму энергии и определенной длине связи.

Оба связывающих электрона в молекуле располагаются в определенной области, окружающей 2 ядра и при этом формируется электронное облако. Образовавшаяся орбиталь характеризуется более низким энергетическим уровнем, чем исходные атомные орбитали. Два электрона удерживаемые вместе этими ядрами образуют химическую связь между 2 атомами водорода.

Неспаренные электроны, образующие общую для двух атомов пару электронов, называют поделенными, а эту пару – поделенной парой.

Схематически это можно изобразить так:

В молекуле между 2 атомами может формироваться различное число ковалентных связей.

Связь, осуществляемая парой общих электронов, в равной мере принадлежащим обоим соединяющимся атомам, называется неполярной ковалентной связью.

Подобным образом соединяются все одноименные или очень близкие по значению электроотрицательности – способности атома притягивать к себе электроны.

Если электроотрицательность атомов, образующих молекулу, неодинакова, то связывающая пара электронов смещается в сторону более электроотрицательного.

Такая ковалентная связь называется полярной, а молекула – диполем.

Если же различие электроотрицательности между атомами велико, то можно говорить о полном переходе электронной пары к более электроотрицательному.

Вследствие этого процесса образуются противоположно заряженные ионы, которые далее взаимодействуют друг к другу за счет электростатического притяжения.

Химическая связь, в основе которой лежит электростатическое взаимодействие ионов, называется ионной.

Металлическая связь – химическая связь, основанная на обобществлении валентных электронов, принадлежащая практически всем атомам в кристаллеонами.

Донорно-акцепторная связь (координационная связь, семиполярная связь) — химическая связь между двумя атомами или группой атомов, осуществляемая за счет неподеленной пары электронов одного атома (донора) и свободного уровня другого атома (акцептора). Донорно-акцепторная связь образуется часто при комплексообразовании за счет свободной пары электронов, принадлежавшей (до образования связи) только одному атому (донору). Донорно-акцепторная связь отличается от обычной ковалентной только происхождением связевых электронов. Реакция аммиака с кислотой состоит в присоединении протона, отдаваемого кислотой, к неподеленным электронам азота:

В ионе NH₄⁺ все четыре связи азота с водородом равноценны, хотя отличаются происхождением. Донорами могут быть атомы азота, кислорода, фосфора, серы и др. Роль акцепторов могут выполнять протон, а также атомы с незаполненным октетом, напр. атомы элементов III группы таблицы Д. И. Менделеева, а также атомы-комплексообразователи, имеющие незаполненные энергетические ячейки в валентном электронном слое