Home / Підручник ЗАГАЛЬНА ХІМІЯ / Глава 3. Молекула / Зв'язок в молекулі водню
Молекула водню - це найпростіша молекула, яка утворюється з двох атомів водню. Атоми, що становлять молекулу водню, абсолютно однакові, тому що зв'язує пара електронів повинна знаходитися не тільки на зовнішніх оболонках обох пов'язують атомів, але також на однаковій відстані від ядер. Таким чином, для електронів залишається тільки одне місце - між ядрами, на рівній відстані від них.
До того, як утворилася зв'язок в молекулі водню (тобто у розділених атомів), електрони оберталися навколо своїх ядер, тепер електрони обертаються посередині між двома ядрами водню. За схемою хімічного зв'язку, у випадку з молекулою водню, що зв'язує пара електронів обертається в площині, перпендикулярній осі, що зв'язує ядра атомів. Центр обертання електронів знаходиться на однаковій відстані від пов'язують ядер. Тільки так електрони можуть одночасно перейти на зовнішні електронні оболонки обох пов'язують атомів.
Отже, молекулу водню можна проілюструвати наступним чином:
Малюнок 3.2. Модель хімічного зв'язку в молекулі водню
Молекула водню складається з 2 ядер атома водню, розташованих на відстані близько 0.7Å один від одного. Два електрона обертаються по круговій орбіті в площині, перпендикулярній до осі, що з'єднує ядра. Ця електронна пара зближує ядра за рахунок електростатичних сил і сил тяжіння ядер до двох електронів, що обертається між ними. Центр кола, навколо якого обертаються електрони в молекулі водню, знаходиться в середині осі, що зв'язує ядра водню.
Тобто, при утворенні зв'язку в молекулі водню, електрони розташовуються на рівній відстані від пов'язують ядер.
Зв'язок, що утворюється з різних атомів
Коли атоми одного виду пов'язані хімічно (таку ж як зв'язок в молекулі водню утворюють атоми Na-Na, F-F, Cl-Cl і т.д.), що зв'язують електрони, як і в молекулі водню, знаходяться на однаковій відстані від пов'язують ними ядер. Коли хімічно пов'язані різні атоми, наприклад, Na-Cl. то центр кола, в якому обертаються зв'язують електрони, знаходиться ближче до ядра атома хлору (Cl). Тобто, що зв'язують електрони зміщуються до того атому, який сильніше притягує електрони, і значить, до атому з більш високим значенням енергії спорідненості.
Зв'язують електрони розташовуються приблизно на однаковій відстані від ядер, що пов'язуються ними, як і несвязивающіе електрони. Тобто, коли зв'язують електрони утворюють хімічні зв'язки, вони переходять на зовнішні оболонки пов'язують атомів. Електрони внутрішньої оболонки часто називають внутрішніми електронами (див. Рис. 3.3).
Малюнок 3.3 Обертання електронів навколо ядра атома Cl
Точки на колах - це електрони. Кола меншого розміру - це остов атома. Крім ядра, остов атома включає в себе всі внутрішні електронні оболонки, тобто всі електрони внутрішніх шарів навколо ядра (ця область забарвлена в коричневий колір). Таким чином, у атома хлору (Cl) цей кістяк складається з ядра з 17 протонами і 10 електронами (2 електрона в шарі, найближчому до ядра, і 8 електронів в наступному найближчому шарі). Ці внутрішні електрони, подібно ядру атома, не беруть участі в хімічних трансформаціях, тому, для зручності, на малюнку вони показані разом з ядром.
Таким чином, остов хлору (Cl) несе на собі надлишковий позитивний заряд, рівний 17-10 = 7 протонних одиниць. Компенсують цей позитивний заряд сім електронів, розташованих на зовнішній оболонці і показаних на малюнку точками. Вони називаються валентними електронами, так як тільки ці електрони в атомі беруть участь в утворенні хімічного зв'язку і хімічних перетвореннях.
При формуванні молекули хлору Cl2. обидва атоми хлору (Cl) беруть участь у формуванні зв'язку і збільшують кількість електронів на своїх зовнішніх оболонках на 1; тобто, обидві зовнішні оболонки містять 8 електронів. При формуванні молекули NaCl, атом натрію (Na) містить 2 електрона на зовнішній оболонці (1 попередній і 1 придбаний), в той час як атом хлору (Cl) має 8 електронів.
Зв'язок, що утворилася між такими атомами, - ковалентний зв'язок. Відповідно, зв'язок в молекулі водню теж ковалентная.
Будова молекули.Хіміческая зв'язок >>