Ковалентная химическая связь: полярная, неполярная, схемы образования и примеры молекул

Ковалентная связь: полярная, неполярная, механизмы ее появления

Содержание:

  • Ковалентная связь – определение, характеристика. Что такое ковалентная связь?
  • Типы ковалентной связи
  • Ковалентная неполярная связь
  • Ковалентная полярная связь
  • Как определить ковалентную связь
  • Ковалентная связь, видео
  • Сам термин «ковалентная связь» происходит от двух латинских слов: «со» — совместно и «vales» — имеющий силу, так как это связь происходящая за счет пары электронов, принадлежащей одновременно обоим атомам (или говоря более простым языком, связь между атомами за счет пары электронов, являющихся общими для них). Образование ковалентной связи происходит исключительно среди атомов неметаллов, причем появляться она может как в атомах молекул, так и кристаллов.

    Впервые ковалентная химическая связь была обнаружена в далеком 1916 году американских химиком Дж. Льюисом и некоторое время существовала в виде гипотезы, идеи, лишь затем была подтверждена экспериментально.

    Что же выяснили химики по ее поводу? А то, что электроотрицательность неметаллов бывает довольно большой и при химическом взаимодействии двух атомов перенос электронов от одного к другому может быть невозможным, именно в этот момент и происходит объединение электронов обоих атомов, между ними возникает самая настоящая ковалентная связь атомов.

    В целом есть два типа ковалентной связи:

    • обменный,
    • донорно-акцептный.

    При обменном типе ковалентной связи между атомами каждый из соединяющихся атомов представляет на образование электронной связи по одному неспареному электрону. При этом электроны эти должны иметь противоположные заряды (спины).

    Примером подобной ковалентной связи могут быть связи происходящие молекуле водорода. Когда атомы водорода сближаются, в их электронные облака проникают друг в друга, в науке это называется перекрыванием электронных облаков.

    Как следствие, электронная плотность между ядрами увеличивается, сами они притягиваются друг к другу, а энергия системы уменьшается.

    Тем не менее, при слишком близком приближении ядра начинают отталкиваться, и таким образом возникает некое оптимально расстояние между ними.

    Более наглядно это показано на картинке.

    Что же касается донорно-акцепторного типа ковалентной связи, то он происходит когда одна частица, в данном случае донор, представляет для связи свою электронную пару, а вторая, акцептор — свободную орбиталь.

    Также говоря о типах ковалентной связи можно выделить неполярную и полярную ковалентные связи, более подробно о них мы напишем ниже.

    Определение ковалентной неполярной связи просто, это связь, которая образуется между двумя одинаковыми атомами. Пример образование неполярной ковалентной связи смотрите ниже на схеме.

    Схема ковалентной неполярной связи.

    В молекулах при ковалентной неполярной связи общие электронные пары располагаются на равных расстояниях от ядер атомов. Например, в молекуле кислорода (на схеме выше), атомы приобретают восьми электронную конфигурацию, при этом они имеют четыре общие пары электронов.

    Веществами с ковалентной неполярной связью обычно являются газы, жидкости или сравнительно низкоплавные тверды вещества.

    Теперь же ответим на вопрос какая связь ковалентная полярная. Итак, ковалентная полярная связь образуется, когда ковалентно связанные атомы имеют разную электроотрицательность, и общественные электроны не принадлежат в равной степени двум атомам.

    Большую часть времени общественные электроны находятся ближе к одному атому, чем к другому. Примером ковалентной полярной связи могут служить связи, возникающие в молекуле хлороводорода, там общественные электроны, ответственные за образование ковалентной связи располагаются ближе к атому хлора, нежели водорода.

    А все дело в том, что электроотрицательность у хлора больше чем у водорода.

    Так выглядит схема ковалентной полярной связи.

    Ярким примером вещества с полярной ковалентной связью является вода.

    Что же, теперь вы знаете ответ на вопрос как определить ковалентную полярную связь, и как неполярную, для этого достаточно знать свойства и химическую формулу молекул, если эта молекула состоит из атомов разных элементов, то связь будет полярной, если из одного элемента, то неполярной. Также важно помнить, что ковалентные связи в целом могут возникать только среди неметаллов, это обусловлено самим механизмом ковалентных связей, описанным выше.

    И в завершение видео лекция о теме нашей статьи, ковалентной связи.

    Источник: http://www.poznavayka.org/himiya/kovalentnaya-svyaz-polyarnaya-nepolyarnaya-mehanizmyi-ee-poyavleniya/

    Ковалентная связь — полярная и неполярная, механизмы образования

    Ковалентная связь (от латинского  «со» совместно и «vales» имеющий силу) осуществляется за счет электронной пары, принадлежащей обоим атомам. Образуется между атомами неметаллов.

    Электроотрицательность неметаллов довольно велика, так что при химическом взаимодействии двух атомов неметаллов полный перенос электронов от одного к другому (как в случае ионной связи) невозможен. В этом случае для выполнения правила октета необходимо объединение электронов.

    В качестве примера обсудим взаимодействие атомов водорода и хлора:

    H          1s1     — один электрон

    Cl           1s2 2s2 2p6 3s2 3p5       — семь электронов на внешнем уровне

    Каждому из двух атомов недостает по одному электрону для того, чтобы иметь завершенную внешнюю электронную оболочку. И каждый из атомов выделяет „в общее пользование” по одному электрону. Тем самым правило октета оказывается выполненным. Лучше всего изобра­жать это с помощью формул Льюиса:

    Образование ковалентной связи

    Обобществленные электроны принадлежат теперь обоим атомам.

    Атом водорода имеет два электрона (свой собственный и обобществленный электрон атома хлора), а атом хлора — восемь электронов (свои плюс обобществленный электрон атома водорода).

    Эти два обобществленных электрона образуют ковалентную связь между атомами водорода и хло­ра. Образовавшаяся при связывании двух атомов частица называется молекулой.

    Неполярная ковалентная связь

    Ковалентная связь может образоваться и между двумя одинаковы­ми атомами. Например:

    Образование ковалентной неполярной связи

    Эта схема объясняет, почему водород и хлор существуют в виде двухатомных молекул. Благодаря спариванию и обобществлению двух элек­тронов удается выполнить правило октета для обоих атомов.

    Помимо одинарных связей может образовываться двойная или тройная ковалентная связь, как, например, в молекулах кислорода О2 или азота N2. Атомы азота имеют по пять валентных электронов, следовательно, для завершения оболочки требуется еще по три электро­на. Это достигается обобществлением трех пар электронов, как показано ниже:

    Ковалентные соединения — обычно газы, жидкости или сравнитель­но низкоплавкие твердые вещества. Одним из редких исключений явля­ется алмаз, который плавится выше 3 500 °С.

    Это объясняется строением алмаза, который представляет собой сплошную решетку ковалентно связанных атомов углерода, а не совокупность отдельных молекул.

    Фак­тически любой кристалл алмаза, независимо от его размера, представля­ет собой одну огромную молекулу.

    Ковалентная связь возникает при объединении электронов двух атомов неметаллов. Возникшая при этом структура называется молекулой.

    Полярная ковалентная связь

    В большинстве случаев два ковалентно связанных атома имеют раз­ную электроотрицательность и обобществленные электроны не принад­лежат двум атомам в равной степени. Большую часть времени они нахо­дятся ближе к одному атому, чем к другому.

    В молекуле хлороводорода, например, электроны, образующие ковалентную связь, располагаются ближе к атому хлора, поскольку его электроотрицательность выше, чем у водорода. Однако разница в способности притягивать электроны не столь велика, чтобы произошел полный перенос электрона с атома водо­рода на атом хлора.

    Поэтому связь между атомами водорода и хлора можно рассматривать как нечто среднее между ионной связью (полный перенос электрона) и неполярной ковалентной связью (симмет­ричное расположение пары электронов между двумя атомами). Частич­ный заряд на атомах обозначается греческой буквой δ.

    Такая связь называется полярной ковалентной связью, а о молеку­ле хлороводорода говорят, что она полярна, т. е. имеет положительно заряженный конец (атом водорода) и отрицательно заряженный конец (атом хлора).

    Типы химической связи

    В таблице ниже перечислены основные типы связей и примеры веществ:

    Типы химической связи

     Обменный и донорно-акцепторный механизм образования ковалентной связи

    1)     Обменный механизм. Каждый атом дает по одному неспаренному электрону в общую электронную пару.

    2)     Донорно-акцепторный механизм. Один атом (донор) предоставляет электронную пару, а другой атом (акцептор) предоставляет для этой пары свободную орбиталь.

    Источник: http://himege.ru/covalent-bond/

    Строение веществ. Химическая связь: ковалентная (полярная и неполярная), ионная, металлическая – HIMI4KA

    ОГЭ 2018 по химии › Подготовка к ОГЭ 2018

    Химическая связь — электростатическое взаимодействие между электронами и ядрами, приводящее к образованию молекул.

    Химическую связь образуют валентные электроны. У s- и p-элементов валентными являются электроны внешнего слоя, у d-элементов — s-электроны внешнего слоя и d-электроны предвнешнего слоя. При образовании химической связи атомы достраивают свою внешнюю электронную оболочку до оболочки соответствующего благородного газа.

    Длина связи — среднее расстояние между ядрами двух химически связанных между собой атомов.

    Энергия химической связи — количество энергии, необходимое для того, чтобы разорвать связь и отбросить фрагменты молекулы на бесконечно большое расстояние.

    Валентный угол — угол между линиями, соединяющими химически связанные атомы.

    Известны следующие основные типы химической связи: ковалентная (полярная и неполярная), ионная, металлическая и водородная.

    Ковалентной называют химическую связь, образованную за счёт образования общей электронной пары.

    Если связь образует пара общих электронов, в равной мере принадлежащая обоим соединяющимся атомам, то её называют ковалентной неполярной связью. Эта связь существует, например, в молекулах H2, N2, O2, F2, Cl2, Br2, I2. Ковалентная неполярная связь возникает между одинаковыми атомами, а связующее их электронное облако равномерно распределено между ними.

    В молекулах между двумя атомами может формироваться различное число ковалентных связей (например, одна в молекулах галогенов F2, Cl2, Br2, I2, три — в молекуле азота N2).

    Ковалентная полярная связь возникает между атомами с разной электроотрицательностью. Образующая её электронная пара смещается в сторону более электроотрицательного атома, но остаётся связанной с обоими ядрами. Примеры соединений с ковалентной полярной связью: HBr, HI, H2S, N2O и т. д.

    Ионной называют предельный случай полярной связи, при которой электронная пара полностью переходит от одного атома к другому и связанные частицы превращаются в ионы.

    Строго говоря, к соединениям с ионной связью можно отнести лишь соединения, для которых разность в электроотрицательности больше 3, но таких соединений известно очень мало. К ним относят фториды щелочных и щёлочноземельных металлов.

    Условно считают, что ионная связь возникает между атомами элементов, разность электроотрицательности которых составляет величину больше 1,7 по шкале Полинга. Примеры соединений с ионной связью: NaCl, KBr, Na2O.

    Подробнее о шкале Полинга будет рассказано в следующем уроке.

    Металлической называют химическую связь между положительными ионами в кристаллах металлов, которая осуществляется в результате притяжения электронов, свободно перемещающихся по кристаллу металла.

    Атомы металлов превращаются в катионы, формируя металлическую кристаллическую решётку. В этой решётке их удерживают общие для всего металла электроны (электронный газ).

    Тренировочные задания

    1. Ковалентной неполярной связью образовано каждое из веществ, формулы которых

    1) O2, H2, N2
    2) Al, O3, H2SO4
    3) Na, H2, NaBr
    4) H2O, O3, Li2SO4

    2. Ковалентной полярной связью образовано каждое из веществ, формулы которых

    1) O2, H2SO4, N2
    2) H2SO4, H2O, HNO3
    3) NaBr, H3PO4, HCl
    4) H2O, O3, Li2SO4

    Читайте также:  Что такое инверсия: определение в химии и физике, гуманитарных науках и фотошопе, света и цели

    3. Только ионной связью образовано каждое из веществ, формулы которых

    1) CaO, H2SO4, N2
    2) BaSO4, BaCl2, BaNO3
    3) NaBr, K3PO4, HCl
    4) RbCl, Na2S, LiF

    4. Металлическая связь характерна для элементов списка

    1) Ba, Rb, Se 2) Cr, Ba, Si 3) Na, P, Mg

    4) Rb, Na, Cs

    5. Соединениями только с ионной и только с ковалентной полярной связью являются соответственно

    1) HCl и Na2S
    2) Cr и Al(OH)3
    3) NaBr и P2O5
    4) P2O5 и CO2

    6. Ионная связь образуется между элементами

    1) хлором и бромом 2) бромом и серой 3) цезием и бромом

    4) фосфором и кислородом

    7. Ковалентная полярная связь образуется между элементами

    1) кислородом и калием 2) серой и фтором 3) бромом и кальцием

    4) рубидием и хлором

    8. В летучих водородных соединениях элементов VA группы 3-го периода химическая связь

    1) ковалентная полярная 2) ковалентная неполярная 3) ионная

    4) металлическая

    9. В высших оксидах элементов 3-го периода вид химической связи с увеличением порядкового номера элемента изменяется

    1) от ионной связи к ковалентной полярной связи 2) от металлической к ковалентной неполярной 3) от ковалентной полярной связи до ионной связи

    4) от ковалентной полярной связи до металлической связи

    10. Длина химической связи Э–Н увеличивается в ряду веществ

    1) HI – PH3 – HCl
    2) PH3 – HCl – H2S
    3) HI – HCl – H2S
    4) HCl – H2S – PH3

    11. Длина химической связи Э–Н уменьшается в ряду веществ

    1) NH3 – H2O – HF
    2) PH3 – HCl – H2S
    3) HF – H2O – HCl
    4) HCl – H2S – HBr

    12. Число электронов, которые участвуют в образовании химических связей в молекуле хлороводорода, —

    1) 4 2) 2 3) 6

    4) 8

    13. Число электронов, которые участвуют в образовании химических связей в молекуле P2O5, —

    1) 4 2) 20 3) 6

    4) 12

    14. В хлориде фосфора (V) химическая связь

    1) ионная 2) ковалентная полярная 3) ковалентная неполярная

    4) металлическая

    15. Наиболее полярная химическая связь в молекуле

    1) фтороводорода 2) хлороводорода 3) воды

    4) сероводорода

    16. Наименее полярная химическая связь в молекуле

    1) хлороводорода 2) бромоводорода 3) воды

    4) сероводорода

    17. За счёт общей электронной пары образована связь в веществе

    1) Mg
    2) H2 3) NaCl

    4) CaCl2

    18. Ковалентная связь образуется между элементами, порядковые номера которых

    1) 3 и 9 2) 11 и 35 3) 16 и 17

    4) 20 и 9

    19. Ионная связь образуется между элементами, порядковые номера которых

    1) 13 и 9 2) 18 и 8 3) 6 и 8

    4) 7 и 17

    20. В перечне веществ, формулы которых соединения только с ионной связью, это

    1) NaF, CaF2
    2) NaNO3, N2
    3) O2, SO3
    4) Ca(NO3)2, AlCl3

    Ответы

    Источник: https://himi4ka.ru/ogje-2018-po-himii/urok-3-stroenie-veshhestv-himicheskaja-svjaz-kovalentnaja-poljarnaja-i-nepoljarnaja-ionnaja-metallicheskaja.html

    Ковалентные неполярные и полярные связи — урок. Химия, 8–9 класс

    Общие электронные пары, образующиеся в простых веществах  , в одинаковой степени принадлежат обоим атомам. Такая ковалентная связь называется неполярной.

    Ковалентная неполярная связь соединяет атомы в простых веществах-неметаллах.

    Если ковалентная связь образуется между разными атомами, то общая электронная пара смещается к тому из них, который имеет более высокую электроотрицательность (ЭО). Он получает частичный отрицательный заряд. Атом, имеющий меньшую ЭО, становится заряжённым положительно. В этом случае образуется полярная ковалентная связь.

    Ковалентная полярная связь образуется между атомами неметаллов в сложных веществах.

    Рассмотрим образование ковалентных связей в сложных веществах.

    1. Образование молекулы хлороводорода.

    У атома водорода на внешнем уровне — один электрон. У хлора на внешнем уровне — семь электронов, один из которых неспаренный.

    Образуется одна общая электронная пара, которая смещена к атому хлора. В результате

    появляются частичные заряды: на атоме хлора — отрицательный, а на атоме водорода — положительный. Сдвиг электронной плотности принято обозначать греческой буквой дельта :

    Структурная формула хлороводорода

    Подобным образом соединяются атомы в молекулах других галогеноводородов:

    .

    2. Образование молекулы воды.

    На внешнем уровне атома кислорода — шесть электронов, два из которых неспаренные.

    Атом кислорода образует две общие электронные пары с двумя атомами водорода.

    Электронная плотность этих общих пар сдвинута к более электроотрицательному кислороду. Атом кислорода имеет отрицательный заряд, а атомы водорода — положительный.

    Сходное строение имеет молекула сероводорода. Структурные формулы воды и сероводорода:

    3. Образование молекулы аммиака.

    У атома азота — пять внешних электронов, три из которых неспаренные.

    Атом азота присоединяет к себе три атома водорода.

    Азот — более электроотрицательный элемент, поэтому на его атоме будет отрицательный заряд, а на атомах водорода — положительные заряды.

     

    Так же образуются связи в фосфине. Структурные формулы аммиака и фосфина:

    Для того чтобы определить знаки частичных зарядов на атомах в веществе, надо сравнить ЭО неметаллов.

    Пример:

    определим частичные заряды атомов в соединении .

    Вспомним положение углерода и хлора в ряду ЭО:

    По положению элементов в этом ряду видно, что более электроотрицательный элемент в этой паре — хлор. Его атом оттягивает к себе общие электронные пары от атома углерода. Значит, на атоме хлора будет частичный отрицательный заряд, а на атоме углерода — частичный положительный:

     .

    Полярную ковалентную связь часто изображают стрелкой:  .  Стрелка показывает направление смещения общей электронной плотности.

    Источники:

    Габриелян О. С. Химия. 8 класс. Учебник для общеобразовательных учреждений. М.: Дрофа, 2013. — 70 с.

    Источник: https://www.yaklass.ru/p/himija/89-klass/stroenie-veshchestva-18844/kovalentnaia-sviaz-40406/re-3dd841e0-8b6f-4f07-8b61-7c1ad27e7386

    Ковалентная полярная и неполярная химическая связь: примеры, донорно-акцепторный механизм образований

    Химическим элементарным частицам свойственно соединяться друг с другом посредством формирования специальных взаимосвязей. Они бывают полярными и неполярными. Каждая из них имеет определенный механизм формирования и условия возникновения.

    Что это

    Ковалентная связь — это образование, возникающее у элементов с неметаллическими свойствами. Наличие приставки «ко» свидетельствует о совместном участии атомных электронов разных элементов.

    Понятие «валенты» означает наличие определенной силы. Возникновение такой взаимосвязи происходит посредством обобществления атомных электронов, не имеющих «пары».

    Указанные химические связи возникают за счет появления «копилки» электронов, являющейся общей для обеих взаимодействующих частиц. Появление пар электронов осуществляется вследствие накладывания друг на друга электронных орбиталей. Указанные виды взаимодействия возникают между электронными облаками обоих элементов.

    Важно! Ковалентная взаимосвязь появляется в случае объединения пары орбиталей.

    Веществами с описанной структурой являются:

    • многочисленные газы;
    • вода;
    • спирты;
    • углеводы;
    • белки;
    • органические кислоты.

    Ковалентная химическая связь образуется за счет формирования общественных пар электронов у простых веществ либо сложных соединений. Она бывает полярная и неполярная.

    Как определить природу химической связи ? Для этого необходимо посмотреть на атомную составляющую частиц, присутствующих в формуле.

    Химические связи описанного вида формируются только между элементами, где преобладают неметаллические свойства.

    Если в соединении присутствуют атомы одинаковых либо разных неметаллов, значит возникающие между ними взаимосвязи – «ковалентные».

    Когда в соединении одновременно присутствуют металл и неметалл говорят об образовании ионной взаимосвязи.

    Структура с «полюсами»

    Ковалентная полярная связь соединяет друг с другом атомы разных по природе неметаллов. Это могут быть атомы:

    • фосфора и кислорода;
    • хлора и водорода;
    • аммиака.

    Есть и другое определение для указанных веществ. Оно говорит о том, что данная «цепочка» формируется между неметаллами с разными показателями электроотрицательности. В обоих случаях «подчеркивается» разновидность химических элементов-атомов, где возникла эта взаимосвязь.

    Формула вещества с ковалентной полярной связью – это:

    • HCI;
    • CO;
    • HBr;
    • HF;
    • NO и многие другие.

    Представленные соединения в нормальных условиях могут иметь жидкие либо газообразные агрегатные состояния. Формула Льюиса помогает точнее понять механизм связывания атомных ядер.

    Как появляется

    Механизм образования ковалентной связи для атомных частиц с разными значениями электроотрицательности сводится к формированию общей плотности электронной природы.

    Обычно она смещается к элементу, имеющему наибольший показатель электроотрицательности. Его можно определить по специальной таблице.

    Из-за смещения общей пары «электрончиков» в сторону элемента с большим значением электроотрицательности, на нем частично формируется отрицательный заряд.

    Соответственно другой элемент получит частичный положительный заряд. Вследствие этого образуется соединение с двумя разнозаряженными полюсами.

    Нередко при образовании полярной взаимосвязи используется акцепторный механизм или донорно-акцепторный механизм. Примером вещества, образованного по данному механизму, служит молекула аммиака.

    В нем азот наделен свободной орбиталью, а водород – свободным электроном.

    Образующая общая электронная пара занимает данную орбиталь азота, в результате чего один элемент становится донором, а другой акцептором.

    Описанный механизм образования ковалентной связи, как вид взаимодействия, характерен не для всех соединений с полярным связыванием. Примерами могут служить вещества органического, а также неорганического происхождения.

    О неполярной структуре

    Ковалентная неполярная связь связывает между собой элементы с неметаллическими свойствами, имеющими одинаковые значения электроотрицательности. Другими словами, вещества с ковалентной неполярной связью — это соединения, состоящие из разного количества идентичных неметаллов.

    Формула вещества с ковалентной неполярной взаимосвязью:

    Примеры соединений, относящиеся к указанной категории являются веществами простого строения. В формировании этого типа взаимодействия, как и других неметаллических взаимосвязей, задействуются «крайние» электроны.

    В некоторой литературе их именуют валентными. Под валентностью подразумевают количество электронов, необходимых для завершения внешней оболочки. Атом может отдавать или принимать отрицательно заряженные частицы.

    Описанная взаимосвязь относится к категории двухэлектронных либо двухцентровых цепочек. При этом пара электронов занимает общее положение между двумя орбиталями элементов. В структурных формулах электронную пару записывают в виде горизонтальной черты или «-». Каждая такая черточка показывает количество общих электронных пар в молекуле.

    Для разрыва веществ с указанным видом взаимосвязи требуется затратить максимальное количество энергии, поэтому эти вещества являются одними из прочных по шкале прочности.

    Внимание! В данную категорию относят алмаз – одно из самых прочных соединений в природе.

    Как появляется

    По донорно-акцепторному механизму неполярные взаимосвязи практически не соединяются. Ковалентная неполярная связь — это структура, формирующаяся посредством возникновения общих пар электронов. Данные пары в одинаковой степени принадлежат обоих атомам. Кратное связывание по формуле Льюиса точнее дает представление о механизме соединения атомов в молекуле.

    Сходством ковалентной полярной и неполярной связи является появление общей электронной плотности. Только во втором случае образующиеся электронные «копилки» в одинаковой мере принадлежат обоим атомам, занимая центральное положение. В результате не образуются частичные положительные и отрицательные заряды, а значит образующиеся «цепи» являются неполярными.

    Важно! Неполярная взаимосвязь приводит к образованию общей электронной пары, за счет чего последний электронный уровень атома становится завершенным.

    Свойства веществ с описанными структурами существенно различаются от свойств веществ с металлической либо ионной взаимосвязью.

    Что такое ковалентная полярная связь

    Какие бывают виды химической связи

    Источник: https://uchim.guru/himiya/kovalentnaya-polyarnaya-i-nepolyarnaya-svyaz.html

    Типы химических связей: ионная, ковалентная, металлическая

    1001student.ru > Химия > Типы химических связей: ионная, ковалентная, металлическая

    Атомы большинства элементов не суще­ствуют отдельно, так как могут взаимодействовать между собой. При этом взаимодействии образуются более сложные части­цы.

    Читайте также:  Как определить обстоятельство в предложении и вопросы, на которые оно отвечает: куда, какой и сколько

    Природа химической связи состоит в действии электростатических сил, которые являются силами взаимодействия между электричес­кими зарядами. Такие заряды имеют электроны и ядра атомов.

    Электроны, расположенные на внешних электронных уровнях (валентные электроны) находясь дальше всех от ядра, слабее всего с ним взаимодействуют, а значит способны отрываться от ядра. Именно они отвечают за связывание атомов друг с другом.

    Типы взаимодействия в химии

    Типы химической связи можно представить в виде следующей таблицы:

    внутримолекулярные межмолекулярные
    ионное водородное
    металлическое вандерваальсовое
    ковалентное ион-дипольное
    диполь-дипольное

    Характеристика ионной связи

    Химическое взаимодействие, которое образуется из-за притяжения ионов, имеющих разные заряды, называется ионным.

    Такое происходит, если связываемые атомы имеют существенную разницу в электроотрицательности (то есть способности притягивать электроны) и электронная пара переходит к более электроотрицательному элементу.

    Результатом такого перехода электронов от одного атома к другому является образование заряженных частиц — ионов. Между ними и возникает притяжение.

    Наименьшими показателями электроотрицательности обладают типичные металлы, а наибольшими — типичные неметаллы. Ионы, таким образом, образуются при взаимодействии между типичными металлами и типичными неметаллами.

    Атомы металла становятся положительно заряженными ионами (катионами), отдавая электроны внешних электронных уровней, а неметаллы принимают электроны, превращаясь таким образом в отрицательно заряженные ионы (анионы).

    Атомы переходят в более устойчивое энергетическое состояние, завершая свои электронные конфигурации.

    Ионная связь ненаправленная и не насыщаемая, так как электростатическое взаимодействие происходит во все стороны, соответственно ион может притягивать ионы противоположного знака во всех направлениях.

    Расположение ионов таково, что вокруг каждого находится определённое число противоположно заряженных ионов. Понятие «молекула» для ионных соединений смысла не имеет.

    Примеры образования

    Образование связи в хлориде натрия (nacl) обусловлено передачей электрона от атома Na к атому Cl с образованием соответствующих ионов:

    Na0 — 1 е = Na + (катион)

    Cl0 + 1 е = Cl— (анион)

    В хлориде натрия вокруг катионов натрия расположено шесть анионов хлора, а вокруг каждого иона хлора — шесть ионов натрия.

    При образовании взаимодействия между атомами в сульфиде бария происходят следующие процессы:

    Ba0 — 2 е = Ba2+

    S0 + 2 е = S2-

    Ва отдаёт свои два электрона сере в результате чего образуются анионы серы S2- и катионы бария Ba2+ .

    Металлическая химическая связь

    Число электронов внешних энергетических уровней металлов невелико, они легко отрываются от ядра. В результате такого отрыва образуются ионы металла и свобод­ные электроны. Эти электроны называются «электронным газом». Электроны свободно перемещаются по объёму металла и постоянно связываются и отрываются от атомов.

    Строение вещества металла таково: кристаллическая решётка является остовом вещества, а между её узлами электроны могут свободно перемещаться.

    Можно привести следующие примеры:

    Mg — 2е Mg2+

    Cs — e Cs+

    Ca — 2e Ca2+

    Fe — 3e Fe3+

    Ковалентная: полярная и неполярная

    Наиболее распространённым видом химического взаимодействия является ковалентная связь. Значения электроотрицательности элементов, вступающих во взаимодействие, отличаются не резко, в связи с этим происходит только смещение общей электронной пары к более электроотрицательному атому.

    Ковалентное взаимодействие может образовываться по обменному механизму или по донорно-акцепторному.

    Обменный механизм реализуется, если у каждого из атомов есть неспаренные электроны на внешних электронных уровнях и перекрывание атомных орбиталей приводит к возникновению пары электронов, принадлежащей уже обоим атомам.

    Когда же у одного из атомов есть пара электронов на внешнем электронном уровне, а у другого — свободная орбиталь, то при перекрывании атомных орбиталей происходит обобществление электронной пары и взаимодействие по донорно-акцепторному механизму.

    Ковалентные разделяются по кратности на:

    • простые или одинарные;
    • двойные;
    • тройные.

    Двойные обеспечивают обобществление сразу двух пар электронов, а тройные — трёх.

    По распределению электронной плотности (полярности) между связываемыми атомами ковалентная связь делится на:

    Неполярную связь образуют одинаковые атомы, а полярную — разные по электроотрицательности.

    Взаимодействие близких по электроотрицательности атомов называют неполярной связью. Общая пара электронов в такой молекуле не притянута ни к одному из атомов, а принадлежит в равной мере обоим.

    Взаимодействие различающихся по электроотрицательности элементов приводит к образованию полярных связей.

    Общие электронные пары при таком типе взаимодействия притягиваются более электроотрицательным элементом, но полностью к нему не переходят (то есть образования ионов не происходит).

    В результате такого смещения электронной плотности на атомах появляются частичные заряды: на более электроотрицательном — отрицательный заряд, а на менее — положительный.

    Свойства и характеристика ковалентности

    Основные характеристики ковалентной связи:

    • Длина определяется расстоянием между ядрами взаимодействующих атомов.
    • Полярность определяется смещением электронного облака к одному из атомов.
    • Направленность — свойство образовывать ориентированные в пространстве связи и, соответственно, молекулы, имеющие определённые геометрические формы.
    • Насыщаемость определяется способностью образовывать ограниченное число связей.
    • Поляризуемость определяется способностью изменять полярность под действием внешнего электрического поля.
    • Энергия необходимая для разрушения связи, определяющая её прочность.

    Примером ковалентного неполярного взаимодействия могут быть молекулы водорода (H2), хлора (Cl2), кислорода (O2), азота (N2) и многие другие.

    H· + ·H → H-H молекула имеет одинарную неполярную связь,

    O: + :O → O=O молекула имеет двойную неполярную,

    Ṅ: + Ṅ: → N≡N молекула имеет тройную неполярную.

    В качестве примеров ковалентной связи химических элементов можно привести молекулы углекислого (CO2) и угарного (CO) газа, сероводорода (H2S), аммиака (NH3), соляной кислоты (HCL), воды (H2O), метана (CH4), оксида серы (SO2) и многих других.

    В молекуле CO2 взаимосвязь между углеродом и атомами кислорода ковалентная полярная, так как более электроотрицательный водород притягивает к себе электронную плотность. Кислород имеет два неспаренных электрона на внешнем уровне, а углерод может предоставить для образования взаимодействия четыре валентных электрона. В результате образуются двойные связи и молекула выглядит так: O=C=O.

    Как определить химическую связь вещества

    Для того чтобы определиться с типом связи в той или иной молекуле, достаточно рассмотреть составляющие её атомы. Простые вещества металлы образуют металлическую, металлы с неметаллами — ионную, простые вещества неметаллы — ковалентную неполярную, а молекулы, состоящие из разных неметаллов, образуются посредством ковалентной полярной связью.

    Источник: https://1001student.ru/himiya/tipy-himicheskih-svyazej-ionnaya-kovalentnaya-metallicheskaya.html

    Уроки 49-52. Электроотрицательность химических элементов. Ковалентная неполярная и полярная связь. Ионная связь

    Главная › 8 класс › Химия › Рабочая тетрадь по химии Боровских 8 класс (к учебнику Фельдмана, Рудзитиса)

    1. Электроотрицательность — это свойство атомов данного элемента оттягивать на себя электроны от атомов других элементов в соединениях.

    2. Расположите элементы: фосфор, магний, бор, цезий, кислород, кремний, калий, углерод, фтор, водород, литий, серу и алюминий — в порядке увеличения значения электроотрицательности.

    Cs->K->Li->Mg->Al->Si->B->H->P->C->S->O->F

    3. Как связана электроотрицательность с атомным радиусом?

    Чем меньше радиус атома, тем больше его электроотрицательность.

    4. Подчеркните схему электронного строения наиболее электроотрицательного из приведенных химических элементов.
    5. Ковалентная связь — это связь, которая образуется при взаимодействии атомов с образованием общей электр.р.

    Неполярной называют ковалентную связь, которая образуется между атомами с одинаковой электроотрицательностью.

    Полярной называют ковалентную связь, которая образуется между атомами, которых электроотрицательность отличается, не незначительно.

    6. Какие электроны называют «валентными»? Почему?

    Валентные электроны — электроны, находящиеся на внешней, или валентной оболочке атома.

    7. Определите число валентных электронов в атомах.а) натрия 1б) магния 2в) кислорода 6г) фосфора 5д) хлора 7е) алюминия 3ж) кальция 2

    з) бора 3

    8. Ионная связь — это химическая связь, возникающая между ионами в результате действия электростатических сил притяжения.

    9. Приведите примеры соединений, где один химический элемент участвует в образовании различных видов химической связи: ковалентной полярной, неполярной, ионной.

    Cl2 — ковалентно неполярная, НCl — полярная, NaСl — ионная.

    10. Приведите примеры молекул, в которых связь между двумя атомами осуществляется:

    а) одной парой электронов Н2;

    б) двумя парами электронов Н2О;
    в) тремя парами электронов NН3.11. Изобразите электронные формулы молекул:
    12. К атомам какого элемента смещена общая электронная пара в соединениях, формулы которых
    13. В молекулах какого соединения полярность связи наименьшая (подчеркните), наибольшая (обведите в кружок):
    14. Атом серы образует химические связи с калием, водородом, бромом и углеродом. Какие связи наиболее и наименьшее полярны? Укажите, в сторону какого атома происходит смещение электронной плотности в каждом случае.
    15. Распределите на группы следующие вещества в соответствии с типом химической связи в этих соединениях.
    16. Составьте схему образования ионной связи для следующих соединений:

    Источник: https://dourokov.ru/8-klass/himiya/rabochaya-tetrad-po-himii-borovskih-8-klass-k-uchebniku-feldmana-rudzitisa/uroki-49-52.-elektrootricatelnost-himicheskih-elementov.-kovalentnaya-nepolyarnaya-i-polyarnaya-svyaz.-ionnaya-svyaz.html

    План-конспект урока по химии 8 класс по теме: «Основные виды химической связи: ковалентная неполярная, ковалентная полярная.»

    Вспомните что же представляет собой химическая связь?

    химическая связь — это такое взаимодействие атомов, которое связывает их в молекулы, ионы, радикалы, кристаллы

    Какова же причина образования химической связи? Почему атомы образуют химические связи?

    Причина в стремлении атомов к стабильной электронной конфигурации.

    -Атомы каких химических элементов практически не образуют химических связей?

    Инертные газы, так как они имеют стабильную электронную конфигурацию.

    — Сегодня мы продолжаем изучение строение веществ. На сегодняшнем уроке мы с вами должны расширить знаний о химических связях и их типах.

    Рассказ учителя. В образовании химической связи участвуют только

    валентные электроны. У элементов главных подгрупп это электроны внешнего энергетического уровня. Они расположены дальше от ядра и менее прочно связаны с ним. В зависимости от способа образования завершённых электронных структур атомов различают несколько видов химической связи.

    Различают три случая образования химической связи.

    а) Между атомами элементов, электроотрицательность которых одинакова;

    б) Между атомами в металле, электроотрицательность которых также одинакова.

    2. Между атомами элементов, электроотрицательность которых отличается, но не сильно.

    3. Между атомами элементов, электроотрицательность которых резко отличается.

    Химическая связь, возникающая в результате образования общих электронных пар, называют ковалентной связью.

    Н + Н Н : Н

    s-s — связь s-p — связь p-p — связь — связь

    Ковалентная химическая связь бывает полярной и неполярной

    Н + CI H : CI H CI

    Химическую связь, возникающую между ионами в результате действия электростатических сил притяжения, называют ионной связью

    Связь, образованная между двумя неметаллами, называется ковалентной. Она осуществляется за счет образования общих электронных пар между двумя атомами неметаллов.

    КОВАЛЕНТНАЯ СВЯЗЬ — это связь, возникающая между атомами за счет образования общих электронных пар (Например: H2, HCl, H2O).

    По степени смещённости общих электронных пар к одному из связанных ими атомов ковалентная связь может быть полярной и неполярной.

    Вспомним что такое электроотрицательность?

    Электроотрицательность (ЭО) — это свойство атомов одного элемента притягивать к себе электроны от атомов других элементов.

    Какой самый электроотрицательный химический элемент?

    Самый электроотрицательный элемент – фтор F

    Электроотрицательность можно выразить количественно и выстроить элементы в ряд по ее возрастанию. Наиболее часто используют ряд электроотрицательности элементов, предложенный американским химиком Л. Полингом.

    Как меняются значения электроотрицательности в периодической системе по периоду и подгруппе?

    Читайте также:  Русско-японская война 1905 года: причины, основные события, итоги и последствия

    (вывод: Металлы имеют более низкое значение электроотрицательности, чем неметаллы. И между ними она сильно отличается.)

    Таблица. Электроотрицательности (ЭО) некоторых элементов (приведены в порядке возрастания ЭО).

    Составим схемы образования ковалентной связи.

    Если связь образуется между двумя одинаковыми атомами или между атомами с одинаковым значением ЭО, то смещения общей электронной пары нет и такая связь носит название неполярной.

    КОВАЛЕНТНАЯ НЕПОЛЯРНАЯ СВЯЗЬ(КНС) — образуют атомы одного и того же химического элемента — неметалла (Например: H2, O2, О3).

    Механизм образования связи.

    (Составление электронных формул молекул простых веществ неметаллов)

    Число неспаренных электронов =8 – номер группы элемента

    Например, у серы число неспаренных электронов равно 8 – 6 = 2.

    Ковалентная связь – это химическая связь между атомами, осуществляемая при помощи общих электронных пар. . Электронная пара принадлежит в равной мере обоим атомам.

    Рассмотрим механизм образования молекулы хлора:Cl2 – кнс.

    Электронная схема образования молекулы Cl2:

    Структурная формула молекулы Cl2:.

    σ

    Cl – Cl , σ (p – p) — одинарная связь

    Образование молекулы водорода

    Атомы образуют связь, осуществляемую общей для них электронной парой, для достижения наиболее стабильной электронной конфигурации, которая может быть представлена следующим образом (электроны обозначены точками):

    Электронную пару можно обозначить черточкой:

    Связь между двумя атомами образуется тогда, когда они приближаются друг к другу на расстояние, достаточное для того, чтобы электроны каждого из них оказались в пределах взаимодействия с ядром другого атома.

    Предположим, что связь образуют два неметалла с различными значениями электроотрицательности. (Учитель берет за руку ученика, имитируя образование химической связи).

    Неспаренные электроны одного атома соединяются с неспаренными электронами другого атома, образуется общая электронная пара, которая принадлежит каждому из атомов.

    Если сила атомов различная, их ЭО различная, то связь смещается в сторону более сильного атома, т.е. атома с большим значением ЭО. Такая связь называется полярной.

    КОВАЛЕНТНАЯ ПОЛЯРНАЯ СВЯЗЬ (КПС) — образуют атомы разных неметаллов, отличающихся по значениям электроотрицательности (Например: HCl, H2O).

    Механизм образования связи.

    Каждый атом неметалла отдает в общее пользование другому атому свои наружные не спаренные электроны. Образуются общие электронные пары. Общая электронная пара смещена к более электроотрицательному элементу.

    Рассмотрим механизм образования молекулы хлороводорода: НCl – кпс.

    Электронная схема образования молекулы НCl:

    Общая электронная пара смещена к хлору, как более электроотрицательному. Значит это ковалентная связь. Она образована атомами, электроотрицательности которых несильно отличаются, поэтому это ковалентная полярная связь.

    Структурная формула молекулы НCl:

    σ

    Н → Cl ,

    σ (s – p)

    — одинарная связь σ, смещение электронной плотности в сторону более электроотрицательного атома хлора (→)

    Составление электронных формул молекул йодоводорода и воды:

    электронная формула молекулы йодоводорода,

    ••

    H •• J ••

    ••

    структурная формула молекулы йодоводорода.

    H → J

    электронная формула молекулы воды,

    ••

    H •• O ••

    ••

    H

    структурная формула молекулы воды.

    Н →О

    Н

    По степени смещенности общих электронных пар к одному из связанных ими атомов ковалентная связь может быть полярной и неполярной. При этом особую актуальность приобретает такое понятие как электроотрицательность.

    Вещества с ковалентной связью характеризуются кристаллической решеткой 2-х типов (демонстрирую модели кристаллических решеток алмаза, графита, иода): атомной (алмаз, графит), молекулярная (хлор, иод и др.)

    Источник: https://multiurok.ru/files/plan-konspiekt-uroka-po-khimii-8-klass-po-tiemie-o.html

    Ковалентная полярная химическая связь

    Конспект урока химии

    Тема 11:

    Ковалентная полярная химическая связь.

    Цель урока: изучить механизм образования ковалентной неполярной связи.

    Задачи:

    — сформировать понятие о ковалентной полярной связи;

    -объяснить причины возникновения и структуру связи;

    — научить записывать схемы образования ковалентной связи для двухатомных молекул и трехатомных молекул;

    — сформировать понятие об электроотрицательности, характере его изменения по периоду и по группе;

    — закрепить знания о химических элементах и ПСХЭ Д.И. Менделеева;

    — продолжить формировать знания у учащихся о составе атома и атомного ядра.

    2. Развивающие:

    — развивать у учащихся умение самостоятельно работать с текстом учебника, извлекая из них нужную информацию;

    — формировать у учащихся умение осуществлять основные мыслительные операции и излагать их в устной и письменной форме;

    — развивать воображение, память и внимание;

    — развивать умение ориентироваться в ПСХЭ Д.И. Менделеева.

    3. Воспитательные:

    — воспитывать у учащихся бережное отношение к своему здоровью и здоровью окружающих;

    — продолжить формирование интереса учащихся к научным знаниям;

    — формирование мировоззрения у учащихся и расширение их кругозора.

    Оборудование: ПСХЭ Д.И. Менделеева, плакат.

    Понятия урока: ковалентная полярная химическая связь, электроотрицательность, частичный заряд.

    Тип урока: изучение нового материала.

    Вид урока: традиционный.

    Ход урока.

    Проверка домашнего задания:

    1. Написать схемы образования ковалентной неполярной связи :

    1вариант — брома, кислорода

    2 вариант – йода, серы(2)

    Написать электронную и графическую формулы образования связи.

    2. Упр. 2, 4, 5

    1. Изучение нового материала.

    Ребята, вам уже известно, что все химические элементы в ПСХЭ Д.И. Менделеева делятся на металлы и неметаллы. Напомните мне, почему элементы получили такие названия, с чем это связано? (металлы отдают электроны, а неметаллы – их принимают, т.е. забирают).

    Мы с вами рассматривали как образуется химическая связь между атомами металлов и неметаллов. Скажите, как называется данный тип связи?(ионная)А почему она получила такое название, кто скажет мне?(образуются ионы). Вспомните, какие ионы по заряду образуются?(+ и -). Для атомов металлов образование каких ионов характерно? А для неметаллов? Почему?

    На прошлом уроке мы рассматривали как образуется связь между 2-мя одинаковыми атомами неметаллов. Вспомним, как она называется? За счет чего образовалась данная связь?(за счет общих электронных пар, т.к. атомы одинаковые)

    Подумайте и скажите, может ли образовываться химическая связь между 2-мя разными атомами неметаллов? Данная связь может образовываться за счет общих электронных пар, только в данном случае, связь будет несколько иной, т.к. атомы элементов разные. А какой, мы с вами сейчас рассмотрим на примере образования молекулы хлороводорода, состоящего из 1 атома хлора и 1 атома водорода:

    1. Атом водорода расположен в 1 группе, 1-м периоде, — имеет всего 1 электрон. Скажите, сколько электронов не хватает ему до завершения энергетического уровня?(1 электрона, стремиться быть похожим на инертный газ – гелий, у которого завершенный уровень равен 2 е).

    2. Атом хлора расположен в 7-й группе, 2-м периоде. Скажите сколько не спаренных электронов он имеет? Сколько электронов ему не хватает до завершения энергетического уровня?

    3. Как вы думаете, могут ли атомы разных химических элементов на примере водорода и хлора объединить свои непарные электроны, чтобы образовать общую электронную пару и тем самым достичь завершенного энергетического уровня? Давайте подумаем, какая связь здесь будет образовываться? Будет ли образовываться здесь ионная связь? Почему?(Ме и НеМе), а ковалентная?(НеМе). Действительно, здесь будет образовываться ковалентная связь. Давайте запишем структурную формулу образования молекулы хлороводорода:

    Н+ Cl H Cl

    Атомы разных элементов имеют различное электронное строение, содержат разное число е на внешнем уровне, поэтому обладают различной способностью к притягиванию «чужих» е. атомы одних элементов сильнее притягивают е, а атомы других – слабее. Эта способность атомов химических элементов притягивать к себе общие электронные пары называется электроотрицательностью.

    Электроотрицательность(ЭО) – способность атомов химического элемента смещать к себе общие электронные пары, участвующие в образовании химической связи.

    Чем больше ЭО, тем сильнее атом данного элемента притягивает к себе общие электронные пары.

    Т.о. можно сказать, что ЭО – мера неметалличности химических элементов. Чем больше ЭО, тем больше неметалличность элемента(тем более сильным неметаллом является данный элемент).

    Поскольку ЭО мера неметалличности элемента, то она изменяется вместе с нею, имеет те же закономерности в изменении свойств неметаллов по периоду и по группе. Вспомним, как изменяются свойства неметаллов по периоду и по группе?

    ЭО ЭО

    Возрастает Уменьшается

    Откройте учебники на странице 64. Здесь вы увидите ряд электроотрицательности. Данный ряд поможет вам определить, в сторону какого химичес кого элемента смещаются общие электронные пары при образовании химической связи.

    Запишите в тетрадь ряд электроотрицатьельности. Как мы видим, ЭО уменьшается слева направо от фтора к водороду. Какой вывод мы можем сделать? Самый сильный НеМе – фтор, самый слабый – водород.

    Общие электронные пары смещаются в сторону более ЭО атома элемента.

    Если элемент оттягивает на себя чужие электроны, значит, он будет приобретать частичный отрицательный заряд. Частичный потому, что происходит лишь смещение е, но не полный отрыв(как в случае ионной связи). Частичный заряд обозначается греческой буквой дельта δ и ставится над знаком химического элемента.

    А что же будет с атомом менее ЭО элемента? Атомы такого элемента будут иметь избыточный положительный заряд. Т.О., внутри молекулы будет 2 полюса: на одном конце – отрицательный заряд (δ-), на другом – положительный (δ +).

    Поэтому такая связь и называется полярной(от слова «полюс», — образуются 2 полюса с отрицатиельным и положительным зарадами).

    Hδ+ Cl δ-

    В химической формуле первым пишется знак менее ЭО элемента(в данном случае водорода). В случае образования ковалентной неполярной связи общие е не смещаются к одному из атомов, т.к. атомы одинаковые, и не имеют зарядов-полюсов.

    Полярная связь не является новым видом химической связи, а представляет собой разновидность ковалентной связи, поэтому алгоритм схематического изображения здесь такой же, как в случае неполярной связи, только мы рассматриваем электроотрицательность(показываем ее стрелкой) и ставим частичные заряды атомов элементов. Дома выпишите алгоритм образования молекулы с ковалентной полярной связью.

    Рассмотрим схему образования ковалентной неполярной связи на примере молекулы OF2

    1. Кислород – элемент главной подгруппы 6 группы в ПСХЭ. Сколько атомов имеется на внешнем энергетическом уровне?(6). Назовите число непарных электронов(8-6=2)

    Фтор – элемент 7 группы главной подгруппы в ПСХЭ. Сколько у него е на внешнем энергетическом уровне, назовите число непарных е?

    1. Запишем знаки химических элементов с обозначением внешних электронов:

    F О F

    1. Запишем электронную и структурную формулы образования молекул:

    F + О + F F О F

    F – О – F

    4. По ряду электроотрицательности(ЭО) определим, что общие электронные пары будут смещены от атома кислорода к атому фтора, т.е. связь будет ковалентной полярной(заменяем черточки стрелками):

    F δ- – О δ+– F δ-

    В целом можно отметить, при образовании ковалентной полярной связи каждый атом завершает свой энергетический уровень(добивается 8-ми электронного строения).

    3.Закрепление изученного материала.

    Итак, сегодня на уроке мы познакомились еще с одной разновидностью связи. Давайте вспомним:

    1. Как называется связь между двумя одинаковыми атомами НеМе?

    2. Между разными атомами НеМе?

    3. Что показывает ЭО?

    4. Как изменяется ЭО по периоду и по группе?

    5. Какой самый сильный НеМе? Какой самый слабый НеМе?

    6. Что означает частичный заряд? Какой частичный заряд приобретает сильный НеМе?, слабый?

    7. Почему связь называют полярной?

    § 11, Упр. 1, 2

    Источник: https://kopilkaurokov.ru/himiya/uroki/kovalientnaia-poliarnaia-khimichieskaia-sviaz

    Ссылка на основную публикацию