11 типы связей

Что такое химическая связь?
Под химической связью понимают электрические силы притяжения, удерживающие частицы (атомы, ионы, молекулы) около друг друга.

В чем причина образования химической связи?
Причиной образования химической связи является стремление атома завершить свой внешний электронный слой (8 электронов – октет).
Причиной образования химической связи между частицами является стремление системы к минимальной энергии (энергия образующейся системы меньше, чем энергия изолированных частиц).

Что такое электроотрицательность (Э.О.)?
Электроотрицательность – это способность атомов оттягивать на себя электроны от соседнего атома или общие электронные пары.
Именно электроотрицательность является причиной возникновения разных типов химической связи.

Электроотрицательность атомов по Полингу

Какие существуют виды химической связи?
Ковалентная неполярная – если атомы не отличаются по электроотрицательности.
Ковалентная полярная – если атомы незначительно отличаются по электроотрицательности.
Ионная – если атомы обладают сильно отличающимися значениями электроотрицательности.
Металлическая – связь, возникающая между атомами металлов.
Водородная – связь, возникающая между наиболее электроотрицательным атомом и атомом водорода.

Ковалентная связь
Ковалентная связь – это связь, возникающая между атомами за счет образования общих электронных пар.
Возникает между неметаллами.

Ковалентная неполярная связь
Это связь, возникающая между атомами с одинаковой электроотрицательностью.

Типы перекрывания атомных обиталей
Различают сигма и пи перекрывания атомных орбиталей.
Сигма связь образуется вдоль линии, соединяющей ядра атомов.

Пи связь образуется за счет бокового перекрывания р-орбиталей в двух областях.
Менее прочная чем сигма связь.
Типы перекрывания атомных обиталей

Кратность ковалентной связи
Различают:
Одинарные (только сигма связь) F – F;
Двойные (сигма + пи связи) О = О
Тройные (сигма и две пи связи) N N

Ионная связь
Связь, которая образуется за счет электростатического притяжения противоположно заряженных частиц (ионов).
При образовании ионной связи происходит полный переход электронов от менее электроотрицательного атома (чаще металла) к более электроотрицательному атому (неметаллу).

Ионная связь
Атом, принимающий электроны, называется анионом, он приобретает отрицательный заряд (т.е. имеет избыток электронов).
+ 1e ￫
Атом, отдающий электроны, называется катионом, он приобретает положительный заряд (т.е. имеет недостаток электронов).
- 1е ￫

Задания:
Напишите механизм образования химической связи для следующих соединений: сульфид натрия, карбид алюминия, нитрид кальция, нитрид калия.

Водородная связь
Это связь, возникающая между положительно поляризованными атомами водорода одной молекулы (или ее части) и отрицательно поляризованными атомами сильно электроотрицательных элементов, имеющие неподеленные электронные пары (F, O, Cl, S) другой молекулы (или ее части).

Водородная связь
Механизм образования водородной связи частично имеет электростатический, а частично донорно-акцепторный механизм.
Наличие водородной связи объясняет некоторые свойства веществ, например, низкомолекулярные вещества при обычных условиях являются жидкостями или легко сжижающимися газами (аммиак, фтороводород).

Типы кристаллических решеток
Кристаллическая решетка – это упорядоченное расположение частиц вещества.
Различают следующие типы:
атомная;
молекулярная
ионная
металлическая

Ионная кристаллическая решетка
Ионными называют кристаллические решетки, в узлах которых находятся ионы. Их образуют вещества с ионной связью. Ионные кристаллические решётки имеют соли, некоторые оксиды и гидроксиды металлов.
Физические свойства: Твердые, малолетучие,
Тугоплавкие вещества, проводящие тепло и
электрический ток в растворах и расплавах,
Однако являются хрупкими, хорошо растворимы
в воде.

Атомная кристаллическая решетка
Атомными называют кристаллические решётки, в узлах которых находятся отдельные атомы, которые соединены очень прочными ковалентными связями.
Ниже показана кристаллическая решётка алмаза.
Физические свойства: твердые, тугоплавкие, нелетучие, нерастворимые в воде, не проводящие тепло и электрический ток.
В природе встречается немного веществ с атомной кристаллической решёткой. К ним относятся бор, кремний, германий, кварц, алмаз.

Молекулярная кристаллическая решетка
Молекулярными называют кристаллические решётки, в узлах которых располагаются молекулы. Химические связи в них ковалентные, как полярные, так и неполярные. Связи в молекулах прочные, но между молекулами связи не прочные.
Ниже представлена кристаллическая решётка йода и углекислого газа.
Вещества с МКР имеют малую твёрдость, плавятся при низкой температуре, летучие, при обычных условиях находятся в газообразном или жидком состоянии, но встречаются и твердые вещества (фосфор, сера, йод).

Металлическая кристаллическая решетка
Металлическими называют решётки, в узлах которых находятся атомы и ионы металла, вокруг которых движутся свободные электроны.
Для металлов характерны физические свойства: пластичность, ковкость, металлический блеск, высокая электро- и теплопроводность.

Единая природа химической связи
Деление химических связей на типы носит условный характер. Это доказывает то, что:
В одних и тех же веществах могут присутствовать разные типы связей;
Связи могут переходить одна в другую (диссоциация);
При испарении веществ.
Вывод: Образование химической связи – это результат электронно-ядерного взаимодействия атомов, сопровождающееся выделением энергии.