- Це взаємодія двох атомів, що здійснюється шляхом обміну електронами. При утворенні хімічного зв'язку атоми прагнуть придбати стійку восьміелектронную (або двухелектронную) зовнішню оболонку, відповідну будовою атома найближчого інертного газу. Розрізняють такі види хімічного зв'язку: ковалентний (полярний і неполярний; обмінна і донорно-акцепторні), іонна, воднева і металева.
Ковалентний зв'язок.
Здійснюється за рахунок електронної пари, що належить обом атомам. Розрізняють обмінний і донорно-акцепторні механізм утворення ковалентного зв'язку.
1) Обмінний механізм. Кожен атом дає по одному неспареного електрону до загальної електронної пару:
2) Донорно-акцепторні механізм. Один атом (донор) надає електронну пару, а інший атом (акцептор) надає для цієї пари вільну орбіталь;
Два атома можуть усуспільнювати неcколько пар електронів. У цьому випадку говорять про кратних зв'язках:
| (Або N º N) - потрійний зв'язок |
Якщо електронна щільність розташована симетрично між атомами, ковалентний зв'язок називається неполярної. Якщо електронна щільність зміщена в бік одного з атомів, то ковалентний зв'язок називається полярною. Полярність зв'язку тим більше, чим більше різниця електронегативності атомів.
Електронегативність - це здатність атома притягувати електронну щільність від інших атомів. Самий електронегативний елемент - фтор, самий електропозитивних - францій.
Іонний зв'язок.
Іони - це заряджені частинки, в які перетворюються атоми в результаті віддачі або приєднання електронів.
(Фторид натрію складається з іонів натрію Na + і фторид-іонів F-)
Якщо різниця електронегативності атомів велика, то електронна пара, що здійснює зв'язок, переходить до одного з атомів, і обидва атоми перетворюються в іони.
Хімічний зв'язок між іонами, що здійснюється за рахунок електростатичного притягання, називається іонним зв'язком.
Водневий зв'язок.
Водневий зв'язок - зто зв'язок між позитивно зарядженим атомом водню однієї молекули і негативно зарядженим атомом іншої молекули. Водневий зв'язок має частково електростатичний, частково донорно-акцепторні характер.
Водневий зв'язок зображена точками
Наявність водневих зв'язків пояснює високі температури кипіння води, спиртів, карбонових кислот.
Металева зв'язок.
Валентні електрони металів досить слабко пов'язані зі своїми ядрами і можуть легко відриватися від них. Тому метал містить ряд позитивних іонів, розташованих у певних положеннях кристалічної решітки, і велика кількість електронів, що вільно переміщаються по всьому кристалу. Електрони в металі здійснюють зв'язок між всіма атомами металу.
Гібридизація орбіталей.
Гібридизація орбіталей - це зміна форми деяких орбіталей при утворенні ковалентного зв'язку для досягнення більш ефективного перекривання орбіталей.
1. sp3-гібридизації. Одна s-орбіталь і три p-орбіталі перетворюються на чотири однакові "гібридні" орбіталі, кут між осями яких дорівнює 109 ° 28 '.
| - ® |
Молекули, в яких здійснюється sp3-гібридизація, мають тетраедричних геометрію (CH4, NH3).
2. sp2-гібридизації. Одна s-орбіталь і дві p-орбіталі перетворюються на три однакові "гібридні" орбіталі, кут між осями яких дорівнює 120 °.
| - ® |
Якщо зв'язок утворюється при перекривання орбіталей по лінії, що з'єднує ядра атомів, вона називається s-зв'язком. Якщо орбіталі перекриваються поза лінією, що з'єднує ядра, то утворюється p-зв'язок. Три sp2-орбіталі можуть утворювати три s-зв'язку (BF3, AlCl3). Ще один зв'язок (p-зв'язок) може утворитися, якщо на p-орбіталі, що не бере участь у гібридизації, знаходиться електрон (етилен C2H4).
Молекули, в яких здійснюється sp2-гібридизація, мають пласку геометрію.
3. sp-Гібридизація. Одна s-орбіталь і одна p-орбіталь перетворюються на дві однакові "гібридні" орбіталі, кут між осями яких дорівнює 180 °.
| - ® |
Дві sp-орбіталі можуть утворювати два s-зв'язку (BeH2, ZnCl2). Ще дві p-зв'язку можуть утворитися, якщо на двох p-орбіталях, що не беруть участь у гібридизації, знаходяться електрони (ацетилен C2H2).
Молекули, в яких здійснюється sp-гібридизація, мають лінійну геометрію.