1. Legătura covalentă Legătura covalentă (legătura atomică, legătura homeopolară) este o legătură chimică formată prin suprapunerea (socializarea) unei perechi de nori de electroni de valență. Norii electronilor de comunicare (electroni) sunt numiți o pereche electronică comună. Înapoi Următorul
2. Istoria legăturii covalente Termenul de legătură covalentă a fost introdus pentru prima dată de către laureatul premiului Nobel Irving Langmuir în 1919. Acest termen se referă la legarea chimică datorită indiviziune de electroni, spre deosebire de legătura metalică, în care electronii sunt liberi, sau legături ionice, în care unul dintre atomii da electroni și devin un cation și un atom diferit accepta electroni și să devină un anion. Mai târziu (1927) și F.London V.Gaytler, de exemplu, moleculele de hidrogen a dat prima descriere a unei legături covalente în termenii mecanicii cuantice. Luând în considerare interpretarea statistică a funcției de undă a lui M. Bohr, densitatea de probabilitate de a găsi electronii legați este concentrată în spațiul dintre nucleele moleculei. În teoria repulsiei perechilor de electroni, sunt luate în considerare dimensiunile geometrice ale acestor perechi. Deci, pentru elementele fiecărei perioade există o anumită rază medie a perechii de electroni (Å): 0.6 pentru elementele până la neon; 0,75 pentru elemente până la argon; 0,75 pentru elemente până la krypton și 0,8 pentru elemente până la xenon. Modelul unei legături covalente unice (densitatea electronică este evidențiată în roșu) Înapoi Înainte
3. Proprietăți caracteristice Proprietățile caracteristice ale legăturii covalente - directivitate, saturație, polaritate, polarizabilitate - determină proprietățile chimice și fizice ale compușilor. Direcția legăturii se datorează structurii moleculare a substanței și formei geometrice a moleculei. Unghiurile dintre două legături se numesc legături de valență. Saturația este capacitatea atomilor de a forma un număr limitat de legături covalente. Numărul de legături formate de un atom este limitat de numărul orbaliilor atomici externi. Polaritatea conexiunii datorită distribuției inegale a densității de electroni, datorită diferenței de atomi electronegative. Pe această bază, legăturile covalente sunt subdivizate în legături nepolare și polare. Polarizabilitatea legăturii se exprimă prin deplasarea electronilor de legare sub influența unui câmp electric extern, incluzând o altă particulă de reacție. Polarizabilitatea este determinată de mobilitatea electronilor. Polaritatea și polarizabilitatea legăturilor covalente determină reactivitatea moleculelor în raport cu reactivii polari. Electronii sunt mai mobili cu cât sunt mai departe de nuclee. O legătură covalentă este atunci când doi atomi sunt împărțiți de electroni și se lipesc împreună. Notă Înainte Înainte
Notă. Cu toate acestea, de două ori laureat al Nobel L. Poling a subliniat că "în unele molecule există legături covalente cauzate de unul sau trei electroni în loc de o pereche comună". Legarea chimică cu un singur electron este realizată în ionul molecular al hidrogenului H2 +. Du-te înapoi
4. Formarea unei legături O legătură covalentă este formată dintr-o pereche de electroni împărțită între doi atomi și acești electroni trebuie să ocupe două orbite stabile, câte unul de la fiecare atom. A · + · B → A. Ca urmare a socializării, electronii formează un nivel de energie umplut. Conexiunea se formează dacă energia totală la acest nivel este mai mică decât în starea inițială (iar diferența de energie nu va fi mai mică decât energia obligatorie). Umplerea cu electroni a orbitalilor atomici (de-a lungul marginilor) și moleculare (în centru) din molecula H2. Axa verticală corespunde nivelului de energie, electronii sunt indicați de săgeți care reflectă rotirea lor. Conform teoriei orbitalelor moleculare, suprapunerea a două orbite atomice conduce, în cel mai simplu caz, la formarea a două orbite moleculare (MO): un MO obligatoriu și un MO antibiotic (dezintegrare). Electronii agregați sunt localizați la o putere de legare mai mică MO. Umplerea cu electroni a orbitalilor atomici (de-a lungul marginilor) și moleculare (în centru) din molecula H2. Axa verticală corespunde nivelului de energie, electronii sunt indicați de săgeți care reflectă rotirea lor. Înapoi Următorul
5. Tipuri de legătură covalentă 1. O legătură covalentă simplă. Pentru formarea sa, fiecare dintre atomi furnizează un electron neparticipat. În formarea unei legături covalente simple, încărcăturile atomice formale rămân neschimbate. Dacă atomii, care formează o legătură covalentă, sunt aceleași, atunci adevăratele acuzații ale atomilor în moleculă sunt, de asemenea, la fel ca și atomii care formează legătura, este la fel de competenți pereche de electroni socializat. O astfel de legătură este numită o legătură covalentă nepolară. Substanțele simple au o astfel de legătură, de exemplu: O2, N2, Cl2. Dar nu numai nemetalele de un singur tip pot forma o legătură covalentă nepolară. Legăturile covalente nepolar pot forma de asemenea elemente nemetalice a căror electronegativitate are o valoare egală, de exemplu în molecula PH3, legătura este covalent nonpolară, deoarece EO de hidrogen este egal cu EO de fosfor. Dacă atomii sunt diferiți, atunci gradul de proprietate al perechii de electroni socializați este determinat de diferența dintre electronegativitățile atomilor. Un atom cu o mai mare electronegativitate atrage mai mult la sine o pereche de electroni de legare, iar încărcarea sa adevărată devine negativă. Un atom cu o electronegativitate mai mică dobândește, respectiv, o sarcină pozitivă de aceeași mărime. Dacă un compus este format între două nemetale diferite, atunci un astfel de compus se numește o legătură polară covalentă
2. Legătura donator-acceptor. Pentru a genera acest tip de legătura covalentă, ambii electroni sunt furnizați de unul dintre atomii donatori. Cel de-al doilea atom care participă la formarea legăturii se numește acceptor. În molecula formată, sarcina oficială a donatorului crește cu una, iar sarcina oficială a acceptorului scade cu una. 3. Comunicarea semipolară. Poate fi considerată ca o legătură polar donor-acceptor. Acest tip de o legătură covalentă se formează între un atom având o pereche de electroni unshared (azot, fosfor, sulf, halogeni și m. P.) și atomul cu doi electroni nepereche (oxigen, sulf). Formarea legăturii de șapte poli are loc în două etape: 1. Transferul unui electron dintr-un atom cu o pereche de electroni nepereche la un atom cu doi electroni neparticipați. Ca rezultat, un atom cu o pereche unshared de electroni este convertit la cation radicalul (particule încărcate pozitiv cu un electron nepereche) și atomul cu doi electroni nepereche - un anion radical (particule încărcate negativ cu un electron nepereche) .2. Socializarea de electroni nepereche (ca în cazul unei legături covalente simplă) .Dacă legătură semipolar atom formațiune cu o pereche de electroni unshared mărește taxa formală pe unitate, iar atomul cu doi electroni nepereche reduce sarcina lor formală pe unitate. Înapoi Următorul
6. Exemplu de substanțe cu atomi simplă legătură covalentă legătură covalentă conectate în moleculele de gaz simplu (H2, Cl2, etc.) și compușii (H2O, NH3, CH4, CO2, HCl, etc.). Compușii cu o legătură donor-acceptor - amoniu NH4 +, anion tetrafluoroborat BF4 și alți compuși cu o legătură semipolar -. Monoxid de azot N2O, O - PCl3 +. Cristale cu dielectrice de lipire covalente sau semiconductori. Exemple tipice de cristale atomice (atomii care sunt interconectate prin legături covalente (atomice) obligațiuni pot fi diamant, siliciu și germaniu. Singura substanță cunoscută omului cu Exemplul legătură covalentă între metal și carbon este cianocobalamina, cunoscut sub numele de vitamina B12. Înapoi Înainte