ЧАСТЬ И

ОБЩАЯ ХИМИЯ

ХИМИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ И СТРОЕНИЕ ВЕЩЕСТВА

Ковалентная связь

Образования ковалентной связи

При образовании химической связи атомы стремятся к тому, чтобы на их внешнем энергетическом уровне было два (в случае с Гідрогеном) или восемь (октет) электронов. Этого можно достичь несколькими способами. Самый распространенный из них заключается в объединении неспаренных электронов в общие электронные пары, которые одновременно принадлежат обоим атомам.

Химический связь, возникающая в результате образования общих электронных пар, называется ковалентной.

В самое простое из известных атомов - атома Водорода - на внешнем электронном уровне находится один электрон: при изображении образования химической связи принято обозначать электроны внешнего энергетического уровня (валентные электроны) точкой или крестиком: Н•.

Такие формулы называют формулами Льюиса, или электронно-точечными формулами. С помощью таких формул образования молекулы Н₂ можно записать в виде схемы:

Таким образом, каждый атом Водорода отдает свой валентный электрон в совместное пользования. При этом образуется общая электронная пара, что одновременно в одинаковой мере принадлежит обоим атомам Водорода. Каждый атом Водорода благодаря этом имеет электронную конфигурацию инертного газа (атома Гелия), то есть полностью заполненный внешний электронный слой, что обусловливает устойчивость молекулы водорода.

Общий электронную пару, которая обусловливает химическую связь, можно обозначить черточкой. Таким образом, получаем структурную формулу водорода:

Н - Н.

Атомы неметаллов второго периода стремятся дополнить свою электронную оболочку до октета. Атом Фтора содержит на внешнем уровне семь электронов - три электронные пары и один неспаренный электрон.

К завершения внешнего уровня атома Фтора не хватает одного электрона, поэтому каждый из атомов отдает в общее пользование по одному неспареному электрону:

Таким образом, каждый из атомов получает на внешнем уровне по восемь электронов (октет), из которых два находятся в совместном пользовании, а шесть (три пары) участвуют в образовании химической связи и принадлежат только одному атому (неподілені электронные пары).

Образование двойного и тройного связей

При взаимодействия двух атомов, каждый из которых имеет несколько неспаренных электронов, образуется сразу несколько общих электронных пар. Примером может служить молекула кислорода O₂. В атоме Кислорода на внешнем уровне находится шесть электронов: две электронные пары и два неспаренные электроны.

Эти неспаренные электроны участвуют в образовании двух общих электронных пар:

Такой химическую связь называют двойным и обозначают двумя черточками. Связь, образован одной парой электронов, называют одинарным (или ординарным, т.е. обычным).

В атомах Азота на внешнем электронном уровне находится три неспаренные электроны. Благодаря им при образовании молекулы азота N₂ образуются три общие электронные пары:

Связь в молекуле азота называют тройным.

Образование связи между различными атомами

В молекуле фтороводню HF атом Водорода за счет «чужого» электрона завершает первый энергетический уровень, а атом Фтора F - второй:

Если в одном атоме есть несколько неспаренных электронов, то он может образовывать ковалентные связи сразу с несколькими атомами. В молекуле воды атом Кислорода образует два ковалентные связи с двумя атомами Водорода:

Между атомами разных элементов могут также образовываться и двойные связи. Например, в молекуле углекислого газа СO₂ между атомами Углерода и Кислорода:

В этом случае каждый из атомов Кислорода образует двойную связь, а атом Углерода - две двойные связи.