Група 17Т2

Хімія

Заняття №29

Тема: “Хімічний зв’язок.

Донорно-акцепторний механізм

утворення ковалентного зв’язку

(на прикладі катіону амонію)”

Утворення ковалентного зв’язку.

На відміну від йонного зв’язку, під час утворення якого атоми металічних елементів віддають валентні електрони, а атоми неметалічних елементів приєднують їх, утворення хімічного зв’язку між атомами неметалічних елементів відбувається по-іншому. Атоми не віддають і не приєднують електрони в односторонньому порядку, а утворюють із валентних неспарених електронів спільні електронні пари в такій кількості, що забезпечує кожному атому завершену будову зовнішнього енергетичного рівня. Утворений у такий спосіб хімічний зв’язок називають ковалентним.
З’ясовувати особливості утворення цього зв’язку розпочнемо на прикладі молекули гідроген хлориду НCl.
Спершу складемо електронні та графічні електронні формули атомів обох хімічних елементів.

Найближчим до Гідрогену інертним елементом є Гелій, електронна оболонка атома якого складається з двох електронів. Отже, Гідрогену достатньо утворити одну спільну з Хлором електронну пару, аби досягти за-
вершеності енергетичного рівня .
Зовнішньому енергетичному рівню атома Хлору не вистачає одного електрона, аби мати однакову електронну конфігурацію з найближчим до нього інертним хімічним елементом Аргоном. Маючи по одному неспареному електрону, атом Гідрогену й атом Хлору утворюють спільну електронну пару і в такий спосіб їхні зовнішні енергетичні рівні стають завершеними.

Мал. 9 Модель утворення молекули гідроген хлориду
 Ковалентний хімічний зв’язок — це хімічний зв’язок, утворений завдяки тому, що два атома роблять спільними пару (пари) валентних електронів у кількості, необхідній їм для завершення зовнішніх
енергетичних рівнів.
Утворення спільних електронних пар відбувається з виділенням енергії. Це енергетично вигідно, оскільки молекула більш енергетично стійка, ніж поодинокий атом. Щоб зруйнувати ковалентний зв’язок, необхідно затратити стільки ж енергії, скільки її виділилося під час утворення хімічного зв’язку.
Види ковалентного зв’язку.

Від утворення спільних електронних пар виникає область з відносно високою електронною густиною й між
нею та атомними центрами діють сили притягання. Якщо молекула утворена атомами елементів з однаковим значенням електронегативності, то електронна густина спільної пари електронів не зміщується в бік одного
з них, бо кожен атом діє на неї з однаковою силою. Такий ковалентний зв’язок називають неполярним.

    Ковалентний неполярний зв’язок — це зв’язок, у якого спільна пара електронів локалізована симетрично відносно центрів обох атомів.

Повернемося до вже розглянутої будови атомів Гідрогену і Хлору, щоб
з’ясувати хімічний зв’язок у двохатомних молекулах простих речовин водню Н2 і хлору Сl2. Розглянемо електронні формули молекул цих речовин:
Н : Н                                            :Сl:Cl:
Вони свідчать про утворення ковалентного неполярного зв’язку.
Електронна формула молекули — це запис складу речовини за допомогою символів хімічних елементів і крапок, що позначають електрони зовнішнього енергетичного рівня.
Якщо ж ковалентний зв’язок утворюють атоми з різною електронегативністю, то ймовірність перебування електронів хімічного зв’язку поблизу зв’язаних атомів буде різною. Для більш електронегативного атома
вона більша. І це показано на схемі утворення ковалентного зв’язку в
молекулі гідроген хлориду (див.вище).
    Ковалентний зв’язок, утворений атомами різних елементів, у якому розподіл електронної густини спільної електронної пари є несиметричним відносно центрів обох атомів, називається полярним
ковалентним зв’язком.
Утворення спільних електронних пар відбувається з неспарених електронів. Кількість їх може збільшуватися завдяки переходу атома у збуджений стан.
Залежно від кількості електронних пар, які стають спільними для сполучених атомів, ковалентні зв’язки можуть бути одинарними, подвійними та потрійними.
Прикладом одинарного зв’язку в молекулах неорганічних речовин є зв’язок атомів Гідрогену в молекулі водню Н – Н; подвійного — атомів Оксигену в молекулі кисню О = О;
потрійного — атомів Нітрогену в молекулі азоту N ≡ N.

Самостійна робота

1.Укажіть вид хімічного зв’язку в речовинах, формули яких: Al, Al2O3, MgS, Na2O, PH3, I2, Na2SO4, KNO3.