Химическая комбинация, Типы связей (химические связи и физические связи)

| 2 октября, 2021 | Химия

Самыми стабильными атомами являются атомы благородных газов, таких как гелий, неон, аргон … .. и т. Д., Поскольку их внешний энергетический уровень полностью заполнен электронами , поэтому атомы этих электронов не подвергаются никаким химическим реакциям (при нормальных условиях) с другими элементами или с каждым, их молекулы одноатомны.

Концепция химической реакции

Все остальные элементы в какой-то степени реакционны. Они совершают химические реакции, чтобы завершить свою внешнюю оболочку, принимая, теряя или разделяя некоторое количество электронов, чтобы получить такую ​​же электронную конфигурацию, как и у ближайшего благородного газа .

Поскольку в результате этого изменения числа электронов во внешних оболочках атомов между атомами образуются связи или связи разрываются с образованием новых связей, это называется химической реакцией. Химическая реакция — это разрыв связей между атомами реагентов. молекулы для образования новых связей между атомами молекул продуктов.

Применение концепции химической реакции: Смесь опилок железа с порошком серы не считается химическим соединением, потому что между ними не происходит химическая реакция. Если эта смесь нагревается до высокой температуры, происходит химическая реакция (образование химического вещества). связь) между железом и серой с образованием соединения сульфида железа (II).

Электронно-точечные символы Льюиса

В валентные электроны играют важную роль в природе образовавшейся связи, поэтому, ученый Льюис установил простой способ представления й е валентных электронов, используя точки:

Применение: Точечное представление валентных электронов атома кислорода 8 O

Электронная конфигурация атома кислорода : 1s², 2s², 2p 4. Сначала валентные электроны распределяются единично по четырем сторонам символа, затем происходит спаривание до завершения конфигурации.

Ученый Льюис провел различие между неподеленной парой и парой связей электронов , Неподеленная пара — это электронная пара, которая находится на одной из внешних орбиталей и не участвует в образовании связи, Связанная пара — это электронная пара, которая отвечает за связь. формирование.

Химические связи

Ионная связь

Эта связь обычно образуется между элементами двух полюсов периодической таблицы Менделеева :

Металлы : они характеризуются своими большими атомными объемами и низкой энергией ионизации, поэтому их атомы имеют тенденцию терять электроны внешней оболочки ипревращаться в катионы ( позитивный ион) с такой же электронной структурой, что и ближайший благородный газ. предшествует им в периодической таблице .

Неметаллы: они характеризуются своими небольшими атомными объемами и высоким сродством к электрону, поэтому их атомы имеют тенденцию приобретать электроны (те, которые теряются атомами металлов) и превращаться в анионы ( отрицательный ион) с такой же электронной структурой, что и ближайший благородный газ. следует за ними в периодической таблице .

Следовательно, возникает электростатическое притяжение между положительными катионов и отрицательных анионов , которые , как известно , в качестве ионной связи , Ионная связь не имеет материалистическое существование.

Ионная связь и электроотрицательность

Свойства соединений различаются в зависимости от разницы в электроотрицательности между их элементами . Разница в электроотрицательности между связанными элементами играет роль в характеристиках ионной связи , тогда как горизонтальное расстояние между связанными элементами — в периодической таблице — увеличивается, увеличивается разница в электроотрицательности , затем увеличивается сила ионной связи .

В общем случае , когда разница в электроотрицательности больше , чем 1,7 , то образуется соединение является ионным , Ионной связью является химической связью , которая образуется между металлами и неметаллами , разница в электроотрицательности между ними больше , чем 1,7.

Расплавленный хлорид натрия проводит электричество больше, чем расплавленный хлорид магния , потому что ионная связь в NaCl сильнее, чем у MgCl 2 , где разница в электроотрицательности между натрием и хлором больше, чем между атомами магния и хлора.

Хотя хлор — неметалл, а алюминий — металл , хлорид алюминия проявляет свойства ковалентных соединений, поскольку разница в электроотрицательности между атомами алюминия и хлора составляет менее 1,7.

Хлорид натрия h имеет высокие температуры плавления и кипения из-за сильной ионной связи между атомами натрия и хлора, которая возникает из-за большой разницы в электроотрицательности между ними (2.1).

Ковалентная связь

Ковалентная связь в основном образуется между атомами неметаллов с одинаковой электроотрицательностью (атомы одного и того же элемента) или атомами с близкой электроотрицательностью путем разделения электронов , где каждый атом делится на определенное количество электронов внешней оболочки, равное количеству из электронов , необходимых для выполнения этой оболочки, образуя пару или более электронов , находящихся в непосредственной близости от каждого атома.

Классификация ковалентной связи

Ковалентная связь является классифицируются в соответствии с разницей в электроотрицательности между атомами в склеенных трех тип, которые являются : чисто ковалентной связью, неполярная ковалентной связи, полярная ковалентной связи .

Чистая ковалентная связь

Когда два связанных атома представляют собой один и тот же неметаллический элемент (имеют одинаковую электроотрицательность ): каждый атом в молекуле имеет одинаковую способность притягивать два общих электрона (электронную пару) связи, таким образом, электронная пара проводит одинаковое время. в непосредственной близости от каждого атома и чистый заряд для каждого из них равен нулю. Это описывается как чистая ковалентная связь.

Чистая ковалентная связь — это связь, образованная между двумя атомами , разница в электроотрицательности между ними равна нулю. Примеры: связь в молекуле водорода (H — H), связь в молекуле фтора (F — F).

Неполярная ковалентная связь

Когда два атома разных неметаллических элементов связаны между собой, когда разница в электроотрицательности между ними больше нуля до 0,4, это описывается как неполярная ковалентная связь.

Неполярная ковалентная связь — это связь, образованная между двумя атомами двух разных неметаллических элементов, разница в электроотрицательности между ними больше нуля до 0,4, Пример: связь в молекуле метана (C — H).

Полярная ковалентная связь

Когда разница в электроотрицательности между связанными атомами двух неметаллических элементов несколько высока (больше 0,4 и меньше 1,7), более электроотрицательный атом имеет большее притяжение для электронной пары связи, поэтому электроны проводят больше времени в близость к нему.

В результате атом приобретает частичный отрицательный заряд (δ — ), а не полный, и из-за этого неравного распределения электронной пары по отношению к нему менее электроотрицательный атом приобретает частичный положительный заряд (δ + ). Затем молекула описывается как полярная молекула, а связь описывается как полярная ковалентная связь.

Полярная ковалентная связь — это связь, образованная между двумя атомами неметаллических элементов , разница в электроотрицательности между ними больше 0,4 и меньше 1,7.

По мере увеличения разницы в электроотрицательности между связанными элементами в полярной молекуле сила ковалентной связи увеличивается. Пример : связь в молекуле хлористого водорода, связь в молекуле воды, связь в молекуле аммиака.

Применение: полярная ковалентная связь в молекуле хлористого водорода HCl.

В молекуле хлористого водорода более электроотрицательный атом хлора имеет большее притяжение для электронной пары ковалентной связи. Таким образом , электронная пара проводит больше времени вблизи атома хлора.

В результате атом хлора приобретает частичный отрицательный заряд (δ — ). Из-за этого неравного распределения электронной пары по отношению к хлору атом водорода приобретает частичный положительный заряд (δ + ).

Связь в молекуле воды полярная ковалентная, в то время как в молекуле хлора это чисто ковалентная связь , потому что разница в электроотрицательности между атомами водорода и кислорода в молекуле воды несколько велика (больше 0,4 и меньше 1,7), в то время как разница в электроотрицательности в электроотрицательности между двумя атомами хлора в молекуле хлора равна нулю.

Молекула NH 3 полярна. Поскольку разница в электроотрицательности между атомами азота и водорода (N — H) больше 0,4 и меньше 1,7, сумма полярных пар молекулы также не равна нулю.