Back to the topics list

ковалентная связь, электровалентная связь

Химическая связь — это сила, которая действует между двумя или более атомами, удерживая их вместе в виде стабильной молекулы. Атомы элементов, отличных от благородных газов, имеют нестабильную электронную конфигурацию, и их внешняя оболочка неполна. Они могут приобретать, терять или делиться электронами, чтобы достичь стабильной электронной конфигурации ближайшего благородного газа.

В этом уроке мы рассмотрим:

• Электровалентная связь
• Ковалентная связь
• Полярная и неполярная ковалентная связь
• Сравнение электровалентного и ковалентного соединения

Чтобы атом достиг стабильной электронной конфигурации, он должен иметь:

• 2 электрона на первой оболочке (правило Дуплета).
• 8 электронов на внешней оболочке (правило октета).

Таким образом, химический состав атомов включает перераспределение электронов для достижения стабильной электронной конфигурации. Они стремятся достичь стабильной электронной конфигурации ближайшего благородного газа за счет:

• Перенос валентных электронов от атома металла к атому неметалла. Химическая связь, образованная между двумя атомами, представляет собой передачу одного или нескольких электронов от атома металлического элемента к атому неметаллического элемента. Этот тип связи называется электровалентной или ионной связью , а соединение, образующееся в результате, называется электровалентным соединением. Например, NaCl, CaO, MgCl ₂

• Взаимное совместное использование электронов между двумя парами атомов неметаллических элементов. Химическая связь, образующаяся за счет взаимного обмена электронами между данными парами атомов неметаллических элементов, называется ковалентной связью , а образующееся в результате химическое соединение — ковалентным соединением.

Электровалентная связь

Образование электровалентного соединения включает перенос валентных электронов от одного атома (обычно металлического) к другому атому (обычно неметаллическому).
Металлический атом - теряет электроны и становится катионом, X - 1e ^- → X ¹⁺
Неметаллический атом - получает электроны и становится анионом, Y + 1e ^-   → Y ¹⁻
Поскольку ионы представляют собой противоположно заряженные частицы, они притягиваются друг к другу, образуя электровалентное соединение.

Пример 1: хлорид натрия (NaCl)

Электронная конфигурация атома натрия [Атомный номер 11] - 2, 8, 1
Электронная конфигурация атома хлора [Атомный номер 17] - 2, 8, 7
Атом натрия приобретает устойчивую электронную конфигурацию ближайшего благородного газа - неона, потеряв один электрон со своей валентной оболочки, и становится положительно заряженным ионом Na ¹⁺ . Атом хлора приобретает устойчивую конфигурацию ближайшего благородного газа – аргона, приобретая один электрон на своей валентной оболочке и становясь отрицательно заряженным ионом Cl ⁻ .

Na - 1e ^- → Na ¹⁺
[2, 8, 1] [2, 8]

Кл + 1е ^-   → Кл ^1-
[2, 8, 7] [2, 8, 8]

Na + Cl ⇒ Na ¹⁺ Cl ^{1-​​​​​​​ ⇒} NaCl

Пример 2: Хлорид магния (MgCl ₂ )

Электронная конфигурация атома магния [Атомный номер 12] - 2, 8, 2
Электронная конфигурация атома хлора [Атомный номер 17] - 2, 8, 7
Атом магния приобретает устойчивую электронную конфигурацию ближайшего благородного газа - неона, теряя два электрона со своей валентной оболочки, и становится положительно заряженным ионом Mg ²⁺ . Атом хлора приобретает устойчивую конфигурацию ближайшего благородного газа – аргона, приобретая один электрон на своей валентной оболочке и становясь отрицательно заряженным ионом Cl ^{−​​​​​​​​ .}

Чтобы принять два электрона Mg, есть два атома хлора.

Mg - 2e ^{-​​​​​​​ ⇒} Mg ²⁺ , 2Cl + 2e ^- ⇒ 2Cl ^-
Mg + 2Cl ⇒ Mg ²⁺ 2Cl ^{1−​​​​​​​ ⇒} MgCl ₂

Ковалентная связь

При ковалентной связи происходит взаимное распределение электронов между двумя парами атомов неметаллических элементов, и образовавшееся таким образом соединение называется ковалентным соединением. Электроны в валентной оболочке совместно используются атомами каждого элемента, так что каждый атом приобретает устойчивую электронную конфигурацию. Связь одинарная [-], двойная[=] или тройная[ = ] ковалентная.

Пример 1: Кислород [O ₂ ]

Атом кислорода [атомный номер 8, электронная конфигурация 2, 6] нуждается в двух электронах для достижения стабильной структуры октета. Каждый из атомов O вносит два электрона, так что между ними есть две общие пары электронов, что приводит к образованию двойной ковалентной связи O = O.

Пример 2: Метан [CH ₄ ]

Один атом углерода имеет четыре общие электронные пары — по одной с каждым из четырех атомов водорода.

Полярные и неполярные ковалентные соединения

Неполярные ковалентные соединения	Полярные ковалентные соединения
Ковалентные соединения называются неполярными, если общая пара электронов равномерно распределена между двумя атомами.	Ковалентные соединения называются полярными, если общая пара электронов неравномерно распределена между двумя атомами.
Разделение заряда не происходит. Ковалентная молекула симметрична и электрически нейтральна.	Происходит разделение заряда. Атом, сильнее притягивающий электроны, приобретает небольшой отрицательный заряд.
Пример: H 2 , Cl 2 , O 2 , CH 4	Пример: H2O , NH3 , HCl HCl: Поскольку ион хлорида более электроотрицательный, чем ион водорода, ион хлорида имеет частично отрицательный характер, а водород имеет частично положительный характер.

Свойства и сравнение электровалентных и ковалентных соединений