Ковалентний зв’язок. Речовини молекулярної та атомної будови

Ковалентний зв’язок. Речовини молекулярноїта атомної будови

Ковалентний зв’язок. Ковалентний зв’язок виникає між двома атомами за рахунок утворення спільних електронних пар із неспарених електронів атомів. При зближенні атомів на певну відстань їхні орбіталі з неспареними електронами починають перекриватися, а ці електрони — постійно переходити від одного атома до іншого. Так формуються спільні електронні пари.

Характеристики ковалентного зв’язку. Ковалентний зв’язок характеризують, указуючи передусім його кратність. Атоми в молекулах водню і галогенів сполучені простим ковалентним зв’язком, а в молекулах кисню й азоту — подвійним і потрійним зв’язком відповідно: H··H Cl··Cl O:: O N.::. N Н–Н Cl–Cl О=О N≡NКовалентный зв’язок дуже міцний; для його руйнування потрібно витратити значну енергію. Наприклад, молекули хлору Cl–Cl починають розпадатися на атоми при 1000 °С, а молекули азоту N≡N — за температури понад 3000 °С.

Полярність чи неполярність ковалентного зв’язку. Спільна електронна пара може зміщуватися в бік одного з двох атомів — того, який є більш електронегативним. На ньому виникає невеликий негативний заряд, менший за одиничний, а на іншому атомі — такий самий за величиною, але позитивний заряд: δ+ δ– HF (δ < 1). Якщо зміщення спільної електронної пари немає (атоми належать одному елементу або різним елементам з однаковою електронегативністю), зв’язок є неполярним.

Механізми утворення ковалентного зв’язку. Утворення ковалентного зв’язку через формування спільних електронних пар із неспарених електронів атомів називають обмінним.

Механізми утворення ковалентного зв’язку. Донорно-акцепторний механізм— механізм утворення ковалентного хімічного зв'язку за допомогою неподіленої електронної пари, яку надає один або група атомів (донор), і вільної орбіталі іншого атома чи групи атомів (акцептора). Розглянемо його на прикладі утворення йона амонію NH4 + : NН3 + H+ Сполучення двох частинок відбувається під час взаємодії амоніаку з розчином кислоти.

Йон гідроксоніюІз катіоном Гідрогену може сполучатися молекула води. Цей процес також відбувається за донорно-акцепторним механізмом. Одна із двох електронних пар атома Оксигену молекули Н2 О переходить у вільну 1s-орбіталь йона Н+, і між цими частинками утворюється ковалентний зв’язок. Продукт такої взаємодії — йон Н3 О+: Н2 О + Н+ = Н3 О+ (йон гідроксонію). Cаме ці йони містяться у водних розчинах кислот, а в дуже незначній кількості — у воді. (йон гідроксонію)

Речовини молекулярної будови Ковалентним зв’язком сполучаються атоми в молекулах неметалів, кислотних оксидів, кислот, сполук неметалічних елементів з Гідрогеном, органічних речовин — вуглеводнів, спиртів, альдегідів, амінів, білків тощо. Багато речовин молекулярної будови мають запах (серед них — ванілін, оцтова кислота, амоніак, сірководень, бензен), досить низькі температури плавлення і кипіння. Це зумовлено тим, що молекули притягуються одна до одної дуже слабко. сірка S8 гексан С6 Н14 нітроген(IV) оксид NO2

Речовини атомної будови Існує невелика кількість простих і складних речовин атомної будови; у них усі атоми сполучені ковалентним зв’язком, і часточка (кристалик) такої речовини є ніби однією гігантською молекулою. Таку будову мають, зокрема, графіт, алмаз, червоний фосфор, силіцій(IV) оксид. Речовини атомної будови не розчиняються у воді, органічних розчинниках, плавляться переважно при дуже високих температурах. Алмаз, силіцій карбід Si. C, бор нітрид BN вирізняються найбільшою твердістю.графіткварц Si. O2