Ковалентная связь

14 Окт

Связь атомов посредством общих электронных пар называется ковален­тной связью.  Как считают в настоящее время, образование общих элект­ронных пар происходит между неспаренными элект­ронами, причем они должны иметь разные спины. Атомы, имеющие неспарен­ные электроны с параллельными спинами от­талкиваются, и химическая связь между ними не возни­кает.

Различают неполярную и полярную ковалентную связь.

При ковалентной неполярной связи электронное облако распреде­ляется в пространстве на одинаковом расстоянии от ядер атомов. Такая связь возникает между молекулами, состоящими из одинаковых атомов ( например, молекулы водорода и кислорода)

kovalentnaya-nepolyarnaya-svyazПри ковалентной полярной связи электронное облако смещено к атому с большей электроотрицатель­ностью (разница <2.0). Электроотрицательность — это свойство атомов оттягивать к себе электроны, свя­зывающие их с другими атомами.

kovalentnaya-polyarnaya-svyazЧасто число образуемых эле­ментом связей превосходит число неспаренных электро­нов в его атомах. Это объясняется существованием особого донорно-акцепторного механизма образования ковалентной связи. Он заключается в том, что ковалентная связь образуется в результате оттягивания уже существующей электронной пары донора (поставщика неподеленных электронных пар) на свободную орбиталь акцептора. Донорно-акцепторный механизм хорошо иллюстрирует­ся схемой образования иона аммония

mexanizm-obrazovaniya-kovalentnoj-svyaziВ ионе аммония каждый атом водорода связан с атомом азота общей электронной парой, одна из которых реализована по донорно-акцепторному механизму. Связи H-N, обра­зованные по различным механизмам, никаких различий в свойст­вах не имеют, т. е. возникающие ковалентные связи равноценны. Это обусловлено тем, что орбитали 2s- и 2р-электронов атома азота изменяют свою форму, в результате чего возникают четыре совершенно одинаковые по форме орбитали. Форма этих новых орби­талей представляет из себя нечто среднее между s- и р-орбиталями, поэтому эти но­вые орбитали называются гибридными, а их возникно­вение — гибридизацией атомных орбиталей. Число гибридных орбиталей всегда равно числу исходных.

В зависимости от числа участвующих в гибридиза­ции р-орбиталей гибридные орбитали имеют разную ориентацию в пространстве. У атома с одним s-электроном и одним р-электроном возникают две гибридные орбитали, расположенные под углом 180°. Гибридизация одной s-орбитали и двух р-орбиталей (sp2-гибридизация) образует три гибридные орбитали, расположенные в плос­кости под углом 120°. Гибридизация одной s- и трех р-орбиталей (sр3-гибридизация) приводит к образованию четырех гибридных орбиталей. Их расположение в пространстве имеет форму тетраэдра, валентный угол составляет 109°23′.

gibridizaciyaЧисло ковалент­ных связей, которое способен образовывать некоторый атом в каждом конкретном случае ограничено числом тех валентных орбиталей, использование которых для образования ковалентных связей оказывается энергетически выгодным. Это свойство атома называется насыщаемостью ковалентной связи.

Химическая связь, образованная в результате перекрывания электронных облаков вдоль условной линии, соеди­няющей центры атомов, называется s-связью.

Связь, образованная при перекрывании элек­тронных облаков, расположенных перпендикулярно условной линии, соединяющей центры атомов, называется p-связью. В молекуле может присутствовать одновременно как s, так и p-связь.

Взаимное расположение связывающих электронных обла­ков называется направленностью химической связи. Пространственная направленность ковалентной связи характеризуется некоторыми углами между связями, которые называются валентными углами.

tipy-kovalentnoj-svyazi

Поделиться в соц. сетях

Опубликовать в Одноклассники

Комментарии: