Что такое химическая связь? Ковалентная полярная химическая связь.

Химическая связь
Когда атомы притягиваются друг к другу и соединяются вместе, образуя молекулу, мы называем связь между каждым атомом химической связью. Связь “удерживает вместе” атомы в молекуле, ионе или кристалле. Связи часто могут длиться бесконечно, пока они не будут разорваны внешней силой или энергией.

Химическая связь - это притяжение между двумя или более атомами, которое позволяет им образовывать стабильное химическое соединение. Специфическая природа химической связи может варьироваться, но наиболее известными являются ковалентные и ионные связи. С помощью этих связей он обеспечивает достаточную энергию между атомами, когда у одного меньше. Это сила притяжения, которая удерживает атомы, позволяя электронам образовывать связь вместе.

Первичные и вторичные связи
Химическая связь может быть одного из двух типов; первичные и вторичные связи. В первичной связи существуют ковалентные, ионные и металлические связи. Во вторичных связях присутствуют водородные и ван-дер-ваальсовы связи. Эти связи более слабые и дальнодействующие, чем первичные связи, потому что в них не участвуют ионы или совместное использование электронов.

Типы химических связей
Какие типы связей существуют в химии? Давайте рассмотрим три наиболее популярных типа связей – ковалентные связи, ионные связи и металлические связи.

Ковалентные связи
Ковалентная связь, или молекулярная связь, представляет собой химическую связь, образующуюся между двумя атомами, которые разделяют пару электронов; элементы, которые образуют эти связи, обычно являются неметаллами. Некоторые примеры кислорода, водорода и азота в таких соединениях, как O2 и H2o). Определяющей характеристикой ковалентной связи является то, что электронная плотность высока в середине связи. Это означает, что электроны с большей вероятностью будут обнаружены между двумя атомами, чем на каждом конце. Химики иногда описывают и предсказывают способы образования ковалентных связей, используя модель, называемую теорией молекулярных орбиталей.

Множественные связи
Ковалентные связи могут быть как одиночными, так и множественными. В одиночной связи только одна пара валентных электронов распределяется между двумя атомами. Однако иногда атомы имеют более одной электронной пары, образуя так называемую кратную связь. Распространенными типами множественных связей являются двойные и тройные, причем связи более высокого порядка образуются только в некоторых экзотических соединениях переходных металлов. Элементами, которые чаще всего участвуют в множественной связи, являются: углерод, азот, кислород, фосфор и сера.

Типы связей в химии
Атомы, участвующие в одинарной (b, c), двойной (a, d, f) и тройной (e) ковалентной связи.

Полярность связи
Ковалентная химическая связь может быть полярной или неполярной. Полярная ковалентная связь неравномерно распределяет электроны, что означает, что распределение неравномерно и оставляет один атом с частичным отрицательным зарядом, а другой - с частичным положительным зарядом. Неполярная ковалентная связь равномерно распределяет электроны между обоими атомами, что приводит к сбалансированному распределению, и может действительно образовываться только между двумя атомами одного и того же элемента.

Однако иногда химики различают “в основном” неполярные ковалентные связи и полярные ковалентные связи, используя разницу электроотрицательности между атомами. Если разница в электроотрицательности составляет менее 0,4 единиц, связь обычно считается неполярной. Если разница больше 0,4, то связь является полярной по этому стандарту. При разнице более чем в 1,8 единицы связь вообще перестает быть ковалентной, а становится ионной (см. Ниже).

Ионные связи
Этот тип химической связи включает перенос электронов от одного атома к другому, обычно от металла к неметаллу (примеры включают NaCl и Li2o).

Примеры того, что такое химическая связь?

Ионная химическая связь: неметаллический фтор (справа) забирает электрон у металлического лития (слева).

Ионное соединение имеет полные положительные и отрицательные заряды, поскольку электроны не разделяются, а “украдены” более электроотрицательным атомом.

Атом, который теряет электроны, имеет положительный заряд, в то время как атом, который получает электроны, имеет отрицательный заряд.

Металлические связи
Металлические связи - это химические связи между атомами в металле. Подобно морю свободно движущихся электронов, эти связи соединяют все атомы металла одновременно (в отличие от ковалентных связей, при которых атомы разделяют отдельные пары электронов по определенным частям молекулы). Эти химические связи отвечают за многие свойства сыпучих металлов, включая их блеск, электрическую и теплопроводность.

Химическая связь и правило октетов
Атомы имеют электроны, называемые валентными электронами, которые находятся дальше всего от ядра и участвуют в химических связях. Эти электроны должны быть разделены или переданы для достижения правила октета, которое гласит, что атомы должны иметь восемь электронов во внешней оболочке для достижения стабильности. Однако это правило применимо только к элементам основной группы, таким как углерод и азот.

Бор является заметным исключением из правила октета, поскольку он часто предпочитает иметь только 6 электронов, образуя такие соединения, как BF3 или борная кислота (H3BO3). Элементы в третьей строке периодической таблицы и за ее пределами могут иметь расширенный октет, что означает, что они имеют более восьми электронов в своих валентных оболочках. Фосфор, сера и йод являются распространенными элементами, которые могут иметь расширенный октет.