Основна причина утворення зв'язку між атомами — їх прагнення утворити стійку електронну конфігурацію зовнішнього енергетичного рівня. Таким рівнем можна вважати восьми-електронний завершений рівень ns2np6, наприклад у інертних елементів(Не, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn). Молекули цих речовин є одноатомними. Завершений рівень характеризується високою міцністю і стійкістю. У процесі хімічної взаємодії атомипрагнуть перетворити зовнішній енергетичний рівень так, щоб він став завершеним
У атомів неметалів, навпаки, електрони зовнішнього енергетичного рівня пов'язані з ядром більш міцно, тому атоми таких елементів в хімічних реакціях приєднують електрони. Зовнішній енергетичний рівень атома фтору містить сім електронів і, приймаючи в хімічних реакціях електрони, поповнюється восьмим електроном. Властивість атома одного елемента захоплювати електрони атомів іншого елемента називається електронегативністю.
Що електронегативність неметалів буває досить великою і при хімічній взаємодії двох атомів перенесення електронів від одного до іншого може бути неможливим, саме в цей момент і відбувається об’єднання електронів обох атомів, між ними виникає справжній ковалентний зв’язок атомів. Вперше ковалентний хімічний зв’язок була виявлений в далекому 1916 році американських хіміком Дж. Льюїсом і деякий час існував у вигляді гіпотези, ідеї, лише потім була підтверджений експериментально. Що ж з’ясували хіміки з цього приводу?
Ковалентний зв’язок – визначення, характеристика. Що таке ковалентний зв’язок?Сам термін «ковалентний зв’язок» походить від двох латинських слів: «со» – спільно і «vales» – той, що має силу, так як цей зв’язок відбувається за рахунок пари електронів, що належать одночасно обом атомам. Утворення ковалентного зв’язку відбувається виключно серед атомів неметалів, причому з’являтися він може як в атомах молекул, так і кристалів. Кажучи більш звичною мовою, зв’язок між атомами за рахунок пари електронів, які є загальними для них
Типи ковалентного зв’язку. В цілому є два типи ковалентного зв’язку: Обмінний Донорно-акцептний. Обмінний тип ковалентного зв’язку між атомами кожен з пов’язаних атомів представляє на утворення електронного зв’язку по одному неспареному електрону. При цьому електрони ці повинні мати протилежні заряди (спіни).
при дуже близькому наближенні ядра починають відштовхуватися, і таким чином виникає деяка оптимальна відстань між ними. Прикладом обмінного ковалентного зв’язку можуть бути зв’язки, що відбуваються в молекулі водню, що складається з двох атомів Гідрогену Коли атоми водню зближуються, їх електронні хмари проникають одна в одну, в науці це називається перекриванням електронних хмар. електронна щільність між ядрами збільшується, самі вони притягуються один до одного, а енергія системи зменшується.
Ковалентний неполярний зв’язок. Це зв’язок, який утворюється між двома однаковими атомами. У молекулах при ковалентному неполярному зв’язку загальні електронні пари розташовуються на однаковій відстані від ядер атомів. Речовинами з ковалентним неполярним зв’язком зазвичай є гази, рідини або порівняно низькоплавні тверді речовини.
Ковалентний полярний зв’язок. Утворюється, коли ковалентно пов’язані атоми мають різну електронегативність, і спільні електрони не належать в рівній мірі двом атомам. Велику частину часу спільні електрони перебувають ближче до одного атома, ніж до іншого. В молекулі хлороводню, спільні електрони, відповідальні за утворення ковалентного зв’язку розташовуються ближче до атому хлору, ніж водню. А вся справа в тому, що електронегативність у хлору більше ніж у водню.
Речовини молекулярної атомної будови. Ковалентним зв’язком сполучаються атоми в молекулах неметалів, кислотних оксидів, кислот, сполук неметалічних елементів з Гідрогеном, органічних речовин — вуглеводнів, спиртів, альдегідів, амінів, білків…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(ІV) оксид мають запах,досить низькі температури плавлення і кипіння. не розчиняються у воді, органічних розчинниках, плавляться переважно при дуже високих температурах.
1. Вкажіть вид хімічного зв’язку і механізм його утворення в сполуках: H2, O2, N2, Cl2, J2, F2, Br2.2. Вкажіть тип хімічного зв’язку і механізм його утворення в сполуках: H2 O, HCl, NH3, CH4, CO2, SO3, P2 O5, N2 O3. 3. Серед запропонованих формул знайдіть формули сполук з ковалентним неполярним зв’язком: KCl, HCl, Cl2, Br2, PH3.4. Серед зазначених формул знайдіть формули сполук з ковалентним полярним зв’язком: NH3, H2, NO, SO3, H2 S, O2, N2, Al. Cl3. Вкажіть механізм його утворення.5. Серед наведених формул знайдіть речовини: а) з ковалентним полярним і б) ковалентним неполярним зв’язком: NH3, J2, CH4, Si. H4, O2, H2 O, HJ, N2. Вкажіть тип хімічного зв’язку і механізм його утворення. Практикум