Ковалентна химична връзка

СТРОЕЖ НА ВЕЩЕСТВОТО

    В този урок ще научите:

    • каква е същността на ковалентната връзка;
    • какви видове ковалентни връзки има.

    Каква е същността на ковалентната връзка?

    Атомите на химичните елементи може да се свързват и чрез образуване на обща електронна двойка.

    Обща електронна двойка се формира от единични електрони с противоположни спинове на свързващите се атоми.

    В новообразуваната частица (молекула) тя принадлежи едновременно на двата атома и най-често се намира в пространството между двете ядра (фиг. 1).

    Такъв тип свързване е характерен при взаимодействие на два или повече атома на неметали и се нарича ковалентна връзка.

    Фиг. 1. Модели на образуване на молекула водород чрез създаване на обща електронна двойка

    Прието е общата електронна двойка да се означава с две точки, разположени между химичните знаци на свързаните атоми.

    H∙ + ∙H → H:H + 432 kJ

    Формулите, в които свързването на атомите е изразено с общи електронни двойки, се наричат люисови формули (електронни формули). На една обща електронна двойка в люисова формула съответства една валентна черта от структурните формули на молекулите.

    H : H H – H

    люисова формула структурна формула

    Между два атома може да се създаде повече от една обща електронна двойка. Например в молекулата на азота ковалентната връзка се осъществява от три общи електронни двойки

    Един атом може да образува общи електронни двойки с повече от един атом. Например в молекулата на водата кислородният атом образува две общи електронни двойки – по една с всеки водороден атом.

    Какви видове ковалентни връзки има?

    Ковалентната връзка може да е полярна или неполярна и това зависи от атомите, между които се осъществява. Ако тези атоми са еднакви по вид, общата електронна двойка принадлежи в еднаква степен и на двата атома.

    Такава връзка е неполярна. Неполярни са връзките в молекулите на: азота (N2), водорода (Н2), хлора (Cl2), кислорода (О2).

    Когато се свързват атоми на различни неметали, се образува полярна връзка. Такива са връзките в молекулите на хлороводорода и на водата. При полярната връзка електронната двойка принадлежи в по-голяма степен на единия от двата свързани атома.

    Това се определя от едно важно свойство на атомите, наречено електроотрицателност.

    Елементът с по-голяма електроотрицателност привлича към себе си общата електронна двойка и придобива частичен отрицателен заряд – δ– (чете се „делта минус“). Атомът с по-малката електроотрицателност придобива частичен положителен заряд – δ+ (чете се „делта плюс“) – фиг. 2.
    Колкото разликата в електроотрицателността (Δχ) на свързаните атоми е по-голяма, толкова по-полярна е ковалентната връзка.
    В молекулата на водорода (Н2) електроотрицателността на двата атома е равна – χ(Н) = χ(Н), и общата електронна двойка принадлежи еднакво на двата атома. В молекулата на хлороводорода (HCl) електроотрицателността на водорода е по-малка от електроотрицателността на хлора – χ(H) < χ(Cl). Общата електронна двойка е изтеглена към по-електроотрицателния атом, т.е. към хлора.
    Фиг. 2. Цветните модели отразяват разпределението на електроните в молекулите. Червеният цвят показва области с частичен отрицателен заряд. Със син цвят са областите с частичен положителен заряд.
    При много голяма разлика в електроотрицателността (Δχ > 1,7) се стига до едната гранична възможност – йонната връзка. Тогава се допуска, че е извършен пълен преход на електрони. Ако електроотрицателностите са еднакви или много близки (0 ≤ Δχ ≤ 0,4), се получава другата гранична възможност – неполярната връзка (фиг. 3).
    Фиг. 3. Зависимост между разликата в електроотрицателността и вида
    на химичната връзка

    Кратност на ковалентната химична връзка

    Според броя на общите електронни двойки между двата атома може да се образуват два вида ковалентни връзки:

    • проста връзка – образувана е от една обща електронна двойка. Връзката е проста, или единична. Такива са връзките в халогенните молекули, в молекулите на водорода, хлороводорода, водата, амоняка и др.;
    • сложна (кратна) връзка – образувана е от две или три общи електронни двойки, затова сложната връзка може да е двойна или тройна. В двойната връзка едната е по-здрава от другата, а при тройната едната е по-здрава от другите две. Сложни са връзките в молекулите на азота, кислорода, въглеродния диоксид и др.

    РЕШЕТЕ ЗАДАЧИТЕ

    Ковалентна химична връзка