Что такое химическая связь?

Что такое химическая связь?

Для понимания сути химической связи необходимо взглянуть на структуру атомов, которые служат ее основой. Атомы представляют собой фундаментальные частицы материи и являются наименьшими единицами, сохраняющими уникальные свойства элемента. Структура атома включает в себя ядро, состоящее из протонов, обладающих положительным зарядом, и нейтронов, не имеющих электрического заряда. Вокруг ядра обращаются маленькие отрицательно заряженные частицы, известные как электроны. Электроны двигаются по определенным орбитам, которые также могут называться оболочками. Важно отметить, что наружная оболочка атома играет решающую роль в химических взаимодействиях, так как именно на этом уровне происходит обмен электронами.

Ионы — это атомы, которые приобрели дополнительные электроны и стали негативно заряженными (анионы) или потеряли электроны и приобрели положительный заряд (катионы). Такие изменения заряда атома могут происходить в процессе химических реакций.

Атомы могут объединяться через обмен электронами, что приводит к образованию молекул. Эти молекулы составляют основу химических соединений и реакций, формируя разнообразные химические соединения. Таким образом, понимание структуры атомов и их взаимодействия на уровне электронов играет ключевую роль в объяснении химических связей и реакций.

Определение химической связи

Химическая связь представляет собой взаимодействие между двумя или более атомами, которые объединяются для образования химических веществ. Химические вещества, в свою очередь, состоят из двух или более атомов, которые удерживаются вместе благодаря химическим связям. Эти связи возникают, когда атомы делятся, обмениваются или перераспределяют свои электроны, что порождает электростатическое притяжение между ними. Это явление способствует стабилизации атомов и образованию устойчивых химических соединений.

Когда образуются химические связи?

Химические связи формируются, когда происходит обмен или деление электронов во внешней оболочке атомов. Важно отметить, что внешняя оболочка большинства атомов стремится к наличию восьми электронов, так как это обеспечивает наивысшую степень стабильности для атома. Атомы могут либо совместно делить электроны, либо передавать их друг другу, чтобы достичь восьми электронов во внешней оболочке. Это стремление к стабильности и насыщенности электронами является фундаментальным принципом образования химических связей в молекулах и соединениях.

Химические связи

Химические связи образуются, когда атомы делят или обмениваются электронами.

Каковы три типа химических связей?

Три типа химических связей:

  • Ионные связи
  • Ковалентные связи
  • Металлические облигации

Эти связи представляют собой прочные связи между атомами. Однако существуют и слабые связи, образующиеся между молекулами одного и того же вещества. Различные типы химических связей объяснены ниже.

Ионные связи

Ионные связи — это форма химических связей, которая возникает в результате передачи или приема электронов между атомами. Обычно ионные связи возникают при взаимодействии атомов металлов и атомов неметаллов. Например, в случае хлорида натрия, или обычной поваренной соли, происходит передача одного электрона от атома натрия к атому хлора. Это процесс позволяет обоим атомам достичь стабильной внешней оболочки, содержащей восемь электронов. В результате передачи электрона, атом натрия приобретает положительный заряд, а атом хлора — отрицательный. Взаимодействие положительно и отрицательно заряженных атомов приводит к их притяжению благодаря электростатическим силам, что обеспечивает устойчивость и образование ионных связей.

Натрий и хлор образуют ионную связь, образуя химический хлорид натрия.

Натрий и хлор образуют ионную связь, образуя химический хлорид натрия.

Ковалентные связи

Ковалентные связи — это вид химических связей, которые образуются, когда два атома имеют общие электроны. Ковалентные связи наиболее характерны для взаимодействия атомов неметаллов, которые обычно имеют схожие электроотрицательности и стремление к электронам. В случае ковалентной связи атомы делят электроны между собой, а не передают их друг другу. Этот обмен электронами позволяет атомам завершить свою внешнюю оболочку и достичь стабильности.

Ковалентные связи бывают двух видов: неполярные и полярные. В неполярной ковалентной связи оба атома имеют одинаковую электроотрицательность, что означает, что они делят электроны между собой равномерно, и молекула не обладает зарядом. Примером химического вещества с неполярной ковалентной связью является метан. Молекула метана состоит из одного атома углерода, который образует ковалентные связи с четырьмя атомами водорода, и электроны в этой молекуле распределены равномерно, что делает ее неполярной.
Метан является примером химического вещества

Метан является примером химического вещества с неполярными ковалентными связями.

Полярная ковалентная связь возникает, когда атомы не делят электроны равномерно, из-за различной электроотрицательности атомов. Примером химического соединения с полярной ковалентной связью является молекула воды (H2O). Кислород более электроотрицателен, чем водород, и поэтому притягивает электрон ближе к себе. Это приводит к тому, что у кислорода возникает частичный отрицательный заряд, а у водорода — частичный положительный заряд. Эти частичные заряды, называемые диполями, могут создавать слабые взаимодействия, известные как водородные связи, как между молекулами воды, так и между водой и другими полярными или заряженными молекулами.

Ковалентные связи могут быть одинарными, когда одна пара электронов общая, двойными, когда две пары электронов общие, или тройными, когда три пары электронов общие. Существуют разные методы описания молекулярной геометрии двойных и тройных ковалентных связей, которые называются сигма- и пи-связями. В сигма-связи орбитали двух атомов перекрываются в центре, и электроны сосредотачиваются между двумя ядрами. В пи-связи орбитали перекрываются сбоку, что приводит к тому, что электроны сосредотачиваются как над, так и под плоскостью двух ядер.

Металлические связи

Металлическая связь представляет собой особый тип химической связи, возникающий между атомами металла. В этом типе связи электроны могут свободно двигаться и формировать так называемое «море электронов», которое коллективно вращается вокруг ядер атомов металла. Металлическая связь характеризуется высокой прочностью и объясняет высокие температуры плавления и кипения металлов. Этот тип связи также обуславливает отличную теплопроводность и проводимость электричества у металлов, поскольку море электронов позволяет электронам свободно перемещаться между различными атомами.

Металлическая связь между двумя атомами цинка.

Металлическая связь между двумя атомами цинка.

Итог урока

Химические связи — это электростатическое притяжение между атомами, образующими химические вещества. Химические вещества — это материалы, состоящие из двух или более атомов, соединенных химическими связями. Химические связи образуются, когда электроны делятся или отдаются между атомами. Существует три основных типа химической связи:

  • Ковалентные связи
  • Ионные связи
  • Металлические облигации

Ковалентные связи возникают, когда два атома неметалла имеют общие электроны. Если электроны распределены неравномерно, связь называется полярной ковалентной связью, а участвующие в ней атомы имеют частичные заряды, называемые диполями. Когда электроны распределены поровну, связь называется неполярной ковалентной связью. Ионная связь возникает, когда один атом отдает электроны другому. Ионные связи возникают между атомом металла и атомом неметалла. Металлические связи возникают, когда два атома металла разделяют делокализованные электроны в электронном море.

Часто задаваемые вопросы

Каково лучшее определение химической связи?

Химическая связь — это соединение между атомами, которое возникает в результате того, что два или более атома отдают или делят электроны.

Каковы три типа химической связи и какая из них самая прочная?

Три типа химических связей: ковалентные, ионные и металлические. Ковалентные связи являются самым прочным типом связи и образуются, когда два или более атома имеют общие электроны.

Поделитесь материалом
Автор статьи: Наталья Венедиктова
Наталья Венедиктова
Историк-исскусствовед, специалист в области истории, географии и искусства. Много путешествовала, изучала эволюцию художественных стилей, культурные контексты произведений и влияние искусства на общественные и исторические процессы.
Наталья Венедиктова опубликовал статей: 315

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *