Типы ковалентной связи
Ковалентная химическая связь возникает в молекулах между атомами за счет образования общих электронных пар. Под типом ковалентной связи может пониматься как механизм ее образования, так и полярность связи. Вообще ковалентные связи можно классифицировать так:
- По механизму образования ковалентная связь может образовываться по обменному или донорно-акцепторному механизму.
- По полярности ковалентная связь может быть неполярной или полярной.
- По кратности ковалентная связь может быть одинарной, двойной или тройной.
Это значит, что ковалентная связь в молекуле обладает тремя характеристиками. Например, в молекуле хлороводорода (HCl) ковалентная связь образуется по обменному механизму, она полярная и одинарная. В катионе аммония (NH4+) ковалентная связь между аммиаком (NH3) и катионом водорода (H+) образуется по донорно-акцепторному механизму, кроме того эта связь полярна, является одинарной. В молекуле азота (N2) ковалентная связь образована по обменному механизму, она неполярна, является тройной.
При обменном механизме образования ковалентной связи у каждого атома есть свободный электрон (или несколько электронов). Свободные электроны разных атомов образуют пары в виде общего электронного облака.
При донорно-акцепторном механизме образования ковалентной связи у одного атома есть свободная электронная пара, а у другого есть пустая орбиталь. Первый (донор) отдает пару в общее пользование со вторым (акцептор). Так в катионе аммония у азота есть неподеленная пара, а у иона водорода есть свободная орбиталь.
Неполярная ковалентная связь образуется между атомами одного химического элемента. Так в молекулах водорода (H2), кислорода (O2) и др. связь неполярна. Это значит, что общая электронная пара в равной степени принадлежит обоим атомам, т. к. у них одинаковая электроотрицательность.
Полярная ковалентная связь образуется между атомами разных химических элементов. Более электроотрицательный атом смещает к себе электронную пару. Чем больше различие электроотрицательностей атомов, тем сильнее будут смещены электроны, и связь будет более полярной. Так в CH4 смещение общих электронных пар от атомов водорода к атому углерода не столь велико, т. к. углерод не намного электроотрицательней водорода. Однако во фтороводороде HF связь сильно полярная, т. к. разница в электроотрицательности между водородом и фтором значительна.
Одинарная ковалентная связь образуется, если атомы делят одну электронную пару, двойная — если две, тройная — если три. Примером одинарной ковалентной связи могут быть молекулы водорода (H2), хлороводорода (HCl). Пример двойной ковалентной связи — молекула кислорода (O2), где каждый атом кислорода имеет два неспаренных электрона. Пример тройной ковалентной связи — молекула азота (N2).