Основні типи хімічного зв'язку
Химия

Основні типи хімічного зв’язку


Основні типи хімічного зв’язку

Вам відомо, що атоми можуть з’єднуватись один з одним з утворенням як простих, так і складних речовин. При цьому утворюються різного типу хімічні зв’язки: іонна, ковалентна (неполярна та полярна), металева та воднева. Одне з найважливіших властивостей атомів елементів, визначальних, який зв’язок утворюється з-поміж них – іонна чи ковалентна, — це електронегативність, тобто. здатність атомів у поєднанні притягувати себе електрони.

Умовну кількісну оцінку електронегативності дає шкала відносних електронегативностей.

У періодах спостерігається загальна тенденція зростання електронегативності елементів, а в групах — їх падіння. Елементи по електронегативностям розташовують у ряд, на підставі якого можна порівняти електронегативності елементів, що знаходяться в різних періодах.

Тип хімічного зв’язку залежить від того, наскільки велика різниця значень електронегативності атомів елементів, що з’єднуються. Чим більше відрізняються за електронегативністю атоми елементів, що утворюють зв’язок, тим хімічніший зв’язок полярніший. Провести різку межу між типами хімічних зв’язків не можна. У більшості сполук тип хімічного зв’язку виявляється проміжним; наприклад, сильнополярний ковалентний хімічний зв’язок близький до іонного зв’язку. Залежно від того, до якого з граничних випадків ближчий за своїм характером хімічний зв’язок, його відносять або до іонного, або до ковалентного полярного зв’язку.

Іонний зв’язок.

Іонний зв’язок утворюється при взаємодії атомів, які різко відрізняються один від одного за електронегативністю. Наприклад, типові метали літій(Li), натрій(Na), калій(K), кальцій (Ca), стронцій(Sr), барій(Ba) утворюють іонний зв’язок із типовими неметалами, в основному з галогенами.

Крім галогенідів лужних металів, іонний зв’язок також утворюється в таких сполуках, як луги та солі. Наприклад, у гідроксиді натрію(NaOH) та сульфаті натрію(Na2SO4) іонні зв’язки існують лише між атомами натрію та кисню (інші зв’язки – ковалентні полярні).

Ковалентний неполярний зв’язок.

При взаємодії атомів з однаковою електронегативністю утворюються молекули з ковалентним неполярним зв’язком. Такий зв’язок існує у молекулах наступних простих речовин: H2, F2, Cl2, O2, N2. Хімічні зв’язку цих газах утворені у вигляді загальних електронних пар, тобто. при перекриванні відповідних електронних хмар, обумовленому електронно-ядерним взаємодією, які здійснює при зближенні атомів.

Складаючи електронні формули речовин, слід пам’ятати, що кожна загальна електронна пара є умовним зображенням підвищеної електронної щільності, що виникає в результаті перекривання відповідних електронних хмар.

Ковалентний полярний зв’язок.

При взаємодії атомів, значення електронегативностей яких відрізняються, але не різко, відбувається зміщення загальної електронної пари до більш негативного атома. Це найбільш поширений тип хімічного зв’язку, який зустрічається як у неорганічних, так і органічних сполуках.

До ковалентних зв’язків повною мірою відносяться й ті зв’язки, які утворені за донорно-акцепторним механізмом, наприклад в іонах гідроксонію та аммонію.

Металевий зв’язок.

Зв’язок, який утворюється в результаті взаємодії відносно вільних електронів з іонами металів, називаються металевим зв’язком. Цей тип зв’язку характерний для простих речовин-металів.

Сутність процесу утворення металевого зв’язку полягає в наступному: атоми металів легко віддають валентні електрони та перетворюються на позитивні заряджені іони. Щодо вільні електрони, що відірвалися від атома, переміщаються між позитивними іонами металів. Між ними виникає металева зв’язок, т. е. Електрони як би цементують позитивні іони кристалічної решітки металів.

Водневий зв’язок.


Зв’язок, що утворюється між атомами водню однієї молекули та атомом сильно електронегативного елемента (O, N, F) іншої молекули, називається водневим зв’язком.

Може виникнути питання: чому саме водень утворює такий специфічний хімічний зв’язок?

Це тим, що атомний радіус водню дуже малий. Крім того, при зміщенні або повній віддачі свого єдиного електрона водень набуває порівняно високий позитивний заряд, за рахунок якого водень однієї молекули взаємодіє з атомами негативних елементів, що мають частковий негативний заряд, що виходить до складу інших молекул (HF, H2O, NH3).

Розглянемо деякі приклади. Зазвичай, ми зображаємо склад води хімічною формулою H2O. Однак це не зовсім точно. Правильніше було б склад води позначати формулою (H2O)n, де n = 2,3,4 тощо. буд. Це тим, що окремі молекули води пов’язані між собою у вигляді водневих зв’язків.

Водневий зв’язок прийнято позначати крапками. Вона набагато слабша, ніж іонна або ковалентна зв’язок, але сильніша, ніж звичайна міжмолекулярна взаємодія.

Наявність водневих зв’язків пояснює збільшення обсягу води при зниженні температури. Це з тим, що з зниження температури відбувається зміцнення молекул і тому зменшується щільність їх «упаковки».

При вивченні органічної хімії виникало й таке питання: чому температури кипіння спиртів набагато вищі, ніж відповідних вуглеводнів? Пояснюється це тим, що між молекулами спиртів також утворюються водневі зв’язки.

Підвищення температури кипіння спиртів відбувається також внаслідок укрупнення їх молекул.

Водневий зв’язок характерний і для багатьох інших органічних сполук (фенолів, карбонових кислот та ін.). З курсів органічної хімії та загальної біології вам відомо, що наявністю водневого зв’язку пояснюється вторинна структура білків, будова подвійної спіралі ДНК, тобто явище компліментарності.

© Реферат плюс



Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *