АГАЛЬНІ типи хімічного зв'язку.
Вам відомо, що атоми можуть з'єднуватися один з одним з утворенням як простих, так і складних речовин. При цьому утворюються різного типу хімічні зв'язки: іонна, ковалентний (неполярні і полярна), металева і воднева. Одне з найбільш істотних властивостей атомів елементів, що визначають, який зв'язок утворюється між ними - іонна або ковалентний, - це електронний торгівельний, тобто здатність атомів в з'єднанні притягувати до себе електрони.
Умовну кількісну оцінку електронегативності дає шкала відносних електроотріцательностей.
У періодах спостерігається загальна тенденція зростання електроотріца-ності елементів, а в групах - їх падіння. Елементи по електроот-ріцательно розташовують в ряд, на підставі якого можна порівняти електронегативності елементів, що знаходяться в різних періодах.
Тип хімічного зв'язку залежить від того, наскільки велика різниця значень електронегативності з'єднуються атомів елементів. Чим більше відрізняються по електронегативності атоми елементів, що утворюють зв'язок, тим хімічний зв'язок полярних. Провести різку межу між типами хімічних зв'язків не можна. У більшості з'єднань тип хімічного зв'язку виявляється проміжним; наприклад, сильнополярная ковалентний хімічний зв'язок близька до іонної зв'язку. Залежно від того, до якого з граничних випадків ближче за своїм характером хімічний зв'язок, її відносять або до іонної, або до ковалентного полярного зв'язку.
Іонна зв'язок утворюється при взаємодії атомів, які різко відрізняються один від одного по електронегативності. Наприклад, типові метали літій (Li), натрій (Na), калій (K), кальцій (Ca), стронцій (Sr), барій (Ba) утворюють іонну зв'язок з типовими неметалами, в основному з галогенами.
Крім галогенідів лужних металів, іонна зв'язок також утворюється в таких з'єднаннях, як луги та солі. Наприклад, в гидроксиде натрію (NaOH) і сульфат натрію (Na2 SO4) іонні зв'язки існують тільки між атомами натрію і кисню (решта зв'язку - ковалентні полярні) .---- ---- -
До овалентная неполярний зв'язок.
При взаємодії атомів з однаковою електроотріца-тю утворюються молекули з ковалентним неполярной зв'язком. Такий зв'язок існує в молекулах наступних простих речовин: H2. F2. Cl2. O2. N2. Хімічні зв'язку в цих газах утворені за допомогою загальних електронних пар, тобто при перекривання відповідних електронних хмар, зумовленому електронно-ядерною взаємодій-наслідком, які здійснює при зближенні атомів.
Складаючи електронні формули речовин, слід пам'ятати, що кожна загальна електронна пара - це умовне зображення підвищеної електронної щільності, що виникає в результаті перекривання відповідних електронних хмар.
До овалентная полярна зв'язок.
При взаємодії атомів, значення електроотрецательностей яких відрізняються, але не різко, відбувається зміщення загальної електронної пари до більш електронегативного атома. Це найбільш поширений тип хімічного зв'язку, якої зустрічається як в неорганічних, так і органічних сполуках.
До нековалентним зв'язків в повній мірі відносяться і ті зв'язки, які утворені по донорно-акцепторного механізму, наприклад в іонах гідроксонію і амонію.
Зв'язок, що утворюється в результаті взаємодії відносите-льно вільних електронів з іонами металів, називаються металевим зв'язком. Цей тип зв'язку характерний для простих речовин-металів.
Сутність процесу освіти металевої зв'язку полягає в наступному: атоми металів легко віддають валентні електрони і перетворюються в позитивні заряджені іони. Щодо свобо-дние електрони, що відірвалися від атома, переміщаються між поклади-них іонами металів. Між ними виникає металева зв'язок, т. Е. Електрони як би цементують позитивні іони кристал-вої решітки металів.
Зв'язок, що утворюється між атомів водню однієї молекули і атомом сильно електронегативного елемента (O, N, F) іншої молекули, називається водневим зв'язком.
Може виникнути питання: чому саме водень утворює таку специфічну хімічну зв'язок?
Це пояснюється тим, що атомний радіус водню дуже малий. Крім того, при зміщенні або повній віддачі свого єдиного електрона водень набуває порівняно високий позитивний заряд, за рахунок якого водень однієї молекули взаємодіє з атомами електронегативний елементів, що мають частковий негативний заряд, що виходить до складу інших молекул (HF, H2- O, NH3).
Розглянемо деякі приклади. Зазвичай ми зображуємо склад води хімічною формулою H2 O. Однак це не зовсім точно. Правильніше було б склад води позначати формулою (H2 O) n, де n = 2,3,4 і т. Д. Це пояснюється тим, що окремі молекули води пов'язані між собою за допомогою водневих зв'язків.
Водневий зв'язок прийнято позначати точками. Вона набагато слабша, ніж іонна або ковалентний зв'язок, але сильніша, ніж звичайне міжмолекулярної взаємодії.
Наявність водневих зв'язків пояснює збільшення об'єму води при зниженні температури. Це пов'язано з тим, що при зниженні температури відбувається зміцнення молекул і тому зменшується щільність їх «упаковки».
При вивченні органічної хімії виникало і таке питання: чому температури кипіння спиртів набагато вище, ніж відповідних вуглеводнів? Пояснюється це тим, що між молекулами спиртів теж утворюються водневі зв'язку.
Підвищення температури кипіння спиртів відбувається також всле-дствіе укрупнення їх молекул.
Водневий зв'язок характерна і для багатьох інших органічних сполук (фенолів, карбонових кислот та ін.). З курсів органічної хімії і загальної біології вам відомо, що наявністю водневого зв'язку пояснюється вторинна структура білків, будова подвійної спіралі ДНК, т. Е. Явище компліментарності.