1.Ковалентная зв'язок Ковалентний зв'язок (атомна зв'язок, гомеополярной зв'язок) - хімічний зв'язок, утворена перекриттям (обобществлением) пари валентних електронних хмар. Забезпечують зв'язок електронні хмари (електрони) називаються загальної електронної парою. Назад вперед
2.История ковалентного зв'язку Термін ковалентний зв'язок був вперше введений лауреатом Нобелівської премії Ирвингом Ленгмюром в 1919 році. Цей термін ставився до хімічного зв'язку, обумовленої спільним володінням електронами, на відміну від металевої зв'язку, в якій електрони були вільними, або від іонної зв'язку, в якій один з атомів віддавав електрон і ставав катіоном, а інший атом брав електрон і ставав аніоном. Пізніше (1927 рік) Ф.Лондон і В.Гайтлер на прикладі молекули водню дали перший опис ковалентного зв'язку з точки зору квантової механіки. З урахуванням статистичної інтерпретації хвильової функції М. Борна щільність ймовірності знаходження зв'язують електронів концентрується в просторі між ядрами молекули. В теорії відштовхування електронних пар розглядаються геометричні розміри цих пар. Так, для елементів кожного періоду існує певний середній радіус електронної пари (Å): 0,6 для елементів аж до неону; 0,75 для елементів аж до аргону; 0,75 для елементів аж до криптону і 0,8 для елементів аж до ксенону. Модель одинарної ковалентного зв'язку (електронна щільність виділена червоним кольором) Назад Вперед
3.Характерние властивості Характерні властивості ковалентного зв'язку - спрямованість, насичуваність, полярність, поляризованість - визначають хімічні і фізичні властивості сполук. Спрямованість зв'язку обумовлена молекулярною будовою речовини і геометричної форми їх молекули. Кути між двома зв'язками називають валентними. Насичуваність - здатність атомів утворювати обмежене число ковалентних зв'язків. Кількість зв'язків, утворених атомом, обмежено числом його зовнішніх атомних орбіталей. Полярність зв'язку обумовлена нерівномірним розподілом електронної щільності внаслідок відмінностей в електронний торгівельний атомів. За цією ознакою ковалентні зв'язки підрозділяються на неполярні і полярні. Поляризуемость зв'язку виражається в зміщенні електронів зв'язку під впливом зовнішнього електричного поля, в тому числі і інший реагує частки. Поляризуемость визначається рухливістю електронів. Полярність і поляризованість ковалентних зв'язків визначає реакційну здатність молекул по відношенню до полярних реагентів. Електрони тим більш рухливими, ніж далі вони знаходяться від ядер. Ковалентний зв'язок це коли два атома діляться електронами і тримаються разом. Примітка Назад Вперед
Примітка. Однак, двічі лауреат Нобелівської премії Л. Полінга вказував, що "в деяких молекулах є ковалентні зв'язки, обумовлені одним або трьома електронами замість загальної пари". Одноелектронні хімічний зв'язок реалізується в молекулярному іоні водню Н2 +. назад
4.Образованіе зв'язку Ковалентний зв'язок утворюється парою електронів, поділеної між двома атомами, причому ці електрони повинні займати дві стійкі орбіталі, по одній від кожного атома. A · + · В → А. В результаті усуспільнення електрони утворюють заповнений енергетичний рівень. Зв'язок утворюється, якщо їх сумарна енергія на цьому рівні буде менше, ніж в початковому стані (а різниця в енергії буде ні чим іншим, як енергією зв'язку). Заповнення електронами атомних (по краях) і молекулярних (в центрі) орбіталей в молекулі H2. Вертикальна вісь відповідає енергетичному рівню, електрони позначені стрілками, що відбивають їхні спини. Відповідно до теорії молекулярних орбіталей, перекривання двох атомних орбіталей призводить в найпростішому випадку до утворення двох молекулярних орбіталей (МО): зв'язує МО і антісвязивающей (розпушує) МО. Усуспільнені електрони розташовуються на більш низькою по енергії зв'язує МО. Заповнення електронами атомних (по краях) і молекулярних (в центрі) орбіталей в молекулі H2. Вертикальна вісь відповідає енергетичному рівню, електрони позначені стрілками, що відбивають їхні спини. Назад вперед
5.Віди ковалентного зв'язку 1. Проста ковалентний зв'язок. Для її освіти кожен з атомів надає по одному неспарених електронів. При утворенні простий ковалентного зв'язку формальні заряди атомів залишаються незмінними. Якщо атоми, що утворюють просту ковалентний зв'язок, однакові, то справжні заряди атомів в молекулі також однакові, оскільки атоми, що утворюють зв'язок, в рівній мірі володіють обобществлённой електронної парою. Такий зв'язок називається неполярной ковалентним зв'язком. Такий зв'язок мають прості речовини, наприклад: О2, N2, Cl2. Але не тільки неметали одного типу можуть утворювати ковалентний неполярну зв'язок. Ковалентну неполярну зв'язок можуть утворювати також елементи-неметали, електронний торгівельний яких має рівне значення, наприклад в молекулі PH3 зв'язок є ковалентним неполярной, так як ЕО водню дорівнює ЕО фосфору. Якщо атоми різні, то ступінь володіння усуспільненої парою електронів визначається різницею в електронегативності атомів. Атом з більшою електронегативність сильніше притягує до себе пару електронів зв'язку, і його істинний заряд стає негативним. Атом з меншою електронегативність набуває, відповідно, такий же за величиною позитивний заряд. Якщо з'єднання утворюється між двома різними неметалами, то таке з'єднання називається ковалентної полярною зв'язком Назад Вперед
2. Донорно-акцепторная зв'язок. Для утворення цього виду ковалентного зв'язку обидва електрона надає один з атомів - донор. Другий з атомів, що бере участь в утворенні зв'язку, називається акцептором. У створеному молекулі формальний заряд донора збільшується на одиницю, а формальний заряд акцептора зменшується на одиницю. 3. Семиполярний зв'язок. Її можна розглядати як полярну донорно-акцепторні зв'язок. Цей вид ковалентного зв'язку утворюється між атомом, що володіє неподіленої парою електронів (азот, фосфор, сірка, галогени і т. П.) І атомом з двома неспареними електронами (кисень, сірка). Освіта Семиполярний зв'язку протікає в два етапи: 1. Перенесення одного електрона від атома з неподіленої парою електронів до атома з двома неспареними електронами. В результаті атом з неподіленої парою електронів перетворюється в катіон-радикал (позитивно заряджена частинка з неспареним електроном), а атом з двома неспареними електронами - в аніон-радикал (негативно заряджена частинка з неспареним електроном) .2. Усуспільнення неспарених електронів (як у випадку простої ковалентного зв'язку) .При утворенні Семиполярний зв'язку атом з неподіленої парою електронів збільшує свій формальний заряд на одиницю, а атом з двома неспареними електронами знижує свій формальний заряд на одиницю. Назад вперед
6.Прімери речовин з ковалентним зв'язком Простий ковалентним зв'язком з'єднані атоми в молекулах простих газів (Н2, Cl2 та ін.) І з'єднань (Н2О, NH3, CH4, СО2, HCl і ін.). З'єднання з донорно-акцепторної зв'язком - амонію NH4 +, тетрафторборат аніон BF4- і ін. З'єднання з Семиполярний зв'язком - закис азоту N2O, O - PCl3 +. Кристали з ковалентним зв'язком діелектрики або напівпровідники. Типовими прикладами атомних кристалів (атоми в яких з'єднані між собою ковалентними (атомними) зв'язками можуть служити алмаз, германій і кремній. Єдиним відомим людині речовиною з прикладом ковалентного зв'язку між металом і вуглецем є ціанокобаламін, відомий як вітамін B12. Назад Вперед