Понятие химической связи. Ковалентная связь

Под химической связью понимаются различные виды взаимодействия, обуславливающие устойчивое существование двух и многоатомных соединений : молекул, ионов, кристаллических и иных веществ.

В образовании химической связи из всех существующих в природе сил существенными при расчётах полагают только электростатические силы (пренебрегают взаимодействием с внешними электромагнитными полями, спиновым взаимодействием электронов и ядер).

К основным чертам химической связи можно отнести :

а) снижение общей энергии двух – или многоатомной системы по сравнению с суммарной энергией изолированных частиц

б) перераспределение электронной плотности в области химической связи по сравнению с простым наложением электронных плотностей несвязанных атомов, сближённых на расстояние связи.

Химическая связь обычно изображается черточками, соединяющими взаимодействующие атомы; каждая черта эквивалентна обобщенной паре электронов. В соединениях, содержащих более двух атомов, важной характеристикой является валентный угол, образуемый химическими связями в молекуле и отражающий ее геометрию.

Химическая связь образуется за счет валентных электронов, но осуществляется она по-разному. Различают три основных типа химических связей: ковалентную, ионную и металлическую

Ковалентная связь – полярная и неполярная, механизмы образования

Ковалентная связь (от латинского «со» совместно и «vales» имеющий силу) осуществляется за счет эектронной пары, принадлежащей обоим атомам. Образуется между атомами неметаллов.

Электроотрицательность неметаллов довольно велика, так что при химическом взаимодействии двух атомов неметаллов полный перенос электронов от одного к другому (как в случае ионной связи) невозможен. В этом случае для выполнения правила октета необходимо объединение электронов.

В качестве примера обсудим взаимодействие атомов водорода и хлора:

H 1s¹ - один электрон

Cl 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁵ - семь электронов на внешнем уровне

Каждому из двух атомов недостает по одному электрону для того, чтобы иметь завершенную внешнюю электронную оболочку. И каждый из атомов выделяет „в общее пользование” по одному электрону. Тем самым правило октета оказывается выполненным. Лучше всего изобра­жать это с помощью формул Льюиса:

Образование ковалентной связи

Обобществленные электроны принадлежат теперь обоим атомам. Атом водорода имеет два электрона (свой собственный и обобществленный электрон атома хлора), а атом хлора — восемь электронов (свои плюс обобществленный электрон атома водорода). Эти два обобществленных электрона образуют ковалентную связь между атомами водорода и хло­ра. Образовавшаяся при связывании двух атомов частица называется молекулой.