3. Типы химической связи:

Тип химической связи зависит от способности атомов, которые входят в соединение, отдавать или притягивать электроны.

3.1.Ковалентная связь - наиболее общий вид химической связи, возникающий за счет обобществления электронной пары посредством двух возможных механизмов (обменного и донорно-акцепторного). ( см.рис.1.).

Ковалентная связь(3.2.) - наиболее общий вид химической связи, возникающий за счет обобществления электронной пары посредством двух возможных механизмов (обменного и донорно-акцепторного).

Обменный механизм-механизм образования связи, в котором каждый из взаимодействующих атомов предоставляет по одному электрону в общую электронную пару.

Обменный механизм(3.3.)-механизм образования связи, в котором каждый из взаимодействующих атомов предоставляет по одному электрону в общую электронную пару.

Донорно-акцепторному механизм - механизм образования связи, в котором электронная пара передается в общее пользование одним атомом (донором) другому атому (акцептору).

Донорно-акцепторному механизм(3.4.) - механизм образования связи, в котором электронная пара передается в общее пользование одним атомом (донором) другому атому (акцептору).

Рис. 1.

Обменный (а) и донорно-акцепторный (б) механизмы образования ковалентной связи

Различают ковалентную связь (3.2.) полярную и неполярную.

Полярная связь – связь, в которой электронная пара смещена к более электроотрицательному (1.2.) атому.

Полярная связь(3.5) – связь, в которой электронная пара смещена к более электроотрицательному атому.

Примером ковалентной полярной связи могут служить связи в молекуле NН₃, СН₄, а ковалентной неполярной – связь в простых вещестах: Cl₂, H₂. Полярность связи может быть выражена через ее дипольный момент μ, равный произведению элементарного заряда на длину диполя (3.6.).

μ =e ∙ l., где e – величина элементарного заряда, а l - длина диполя. 

Диполь (3.6.) – система из двух равных, но противоположных по знаку зарядов, находящихся на единичном расстоянии друг от друга.

Диполь (3.6.) – система из двух равных, но противоположных по знаку зарядов, находящихся на единичном расстоянии друг от друга.

Ковалентная связь также характеризуется направленностью (понятие гибридизации) и насыщаемостью (способностью атома образовывать столько связей, сколько у него имеется энергетически доступных атомных орбиталей (1.3)).

3.2. Ионная связь – частный случай ковалентной полярной связи (3.5.), когда образовавшаяся электронная пара полностью принадлежит более электроотрицательному атому, становящемуся анионом.

Ионная связь (3.7.) – частный случай ковалентной, когда образовавшаяся электронная пара полностью принадлежит более электроотрицательному атому, становящемуся анионом.

Соединения с такой связью можно описывать в электростатическом приближении, считая, что ионная связь обусловлена притяжением положительных и отрицательных ионов. Взаимодействие ионов противоположного знака не зависит от направления, а кулоновские силы не обладают свойством насыщенности. Поэтому в отличие от ковалентной связи ионная связь не направлена и не насыщаемая. В ионном кристалле нет молекул. Каждый ион окружен определенным числом ионов другого знака (координационное число иона). Ионные пары могут существовать в газообразном состоянии в виде полярных молекул.

В периоде, например для оксидов, при перемещении по периоду (2.2.) слева направо ионный тип связи переходит в ковалентный, причем полярность связи Э-О уменьшается.

Например: Nа₂О МgO Аl₂О₃ SiО₂ P₂О₅ SО₃ Сl₂О₇

ионная связь ковалентная связь

3.3. Металлическая связь- результат частичной делокализации валентных электронов, которые свободно движутся в решетке металлов, электростатически взаимодействуя с положительно заряженными ионами.

Металлическая связь(3.8.) - результат частичной делокализации валентных электронов, которые свободно движутся в решетке металлов, электростатически взаимодействуя с положительно заряженными ионами.

Силы связи не локализованы и не направлены, а делокализированные электроны обусловливают высокую тепло- и электропроводность в кристаллах металлов.

2.4.Водородная связь - сильное смещение электронной пары к электроотрицательному атому атом водорода, обладающий эффективным положительным зарядом, может взаимодействовать с другим электроотрицательным атомом (F, O, N, реже Cl, Br, S).

Водородная связь(3.9.) - результат сильного смещения электронной пары к электроотрицательному атому атом водорода, обладающий эффективным положительным зарядом.

Водородные связи (3.9.) могут быть внутри- и межмолекулярными.

Молекулы карбоновых кислот в неполярных растворителях димеризуются за счет двух межмолекулярных водородных связей см. рис.2.

Рис. 2. Образование межмолекулярной водородной связи .