Ковалентная связь. Механизмы образования

Атомы соединяются в молекулы посредством химических связей. Известны четыре типа связывания атомов в молекулы: ковалентный, ионный, металлический и водородный. Причины образования химической связи заключаются в минимизации энергии атомов при образовании соединений с другими атомами. Эффект минимизации энергии достигается на основе заполнения (насыщения) внешнего энергического уровня электронами другого атома или же передачей своих активных электронов на вакантные орбитали других атомов.

Ковалентная связь – связь, образованная за счет обобществления пары электронов, которая в равной степени принадлежит каждому из атомов, образующих молекулу.

Механизм образования ковалентной связи схематически отражает следующая последовательность операций:

· представить электронную формулу атомов элементов, участвующих в образовании химической связи;

· подчеркнуть внешний энергетический уровень и изобразить его в форме ячеистой структуры;

· написать химический символ элемента, который символизирует ядро и внутренние электроны и вокруг него поставить столько точек, сколько электронов на внешнем энергетическом уровне.

Пример образования молекул H₂ и HCl.

При образовании молекул H₂ и HCl, каждый из атомов, образующих связь, предоставляет по одному неспаренному электрону на образование общей пары, которая и соединяет атомы в молекулу.

В соответствии с методом валентных связей (МВС), образование пары электронов возможно за счет перекрывания облаков электронов с противоположными спинами:

Н Сl

Рис.7 Перекрывание электронных облаков при образовании молекул HCl.

В области перекрывания облаков повышается электронная плотность и как следствие увеличиваются силы взаимного притяжения ядер (стягивающий эффект). Вначале формируется метастабильная система, с двумя связанными (посредством электронов) ядрами атомов, которая в момент завершения максимального перекрывания электронных облаков выделяет энергию и окончательно стабилизируется. Этот момент снижения общей энергии системы (двух взаимодействующих атомов) соответствует завершению образования устойчивой химической связи и в целом молекулы.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: