Ковалентная связь — Википедия

Ковалентная связь, формирующая молекулу водорода H₂ (справа), где два атома водорода перекрывают два электрона

Ковалентная связь (от лат. co — «совместно» и vales — «имеющий силу») — химическая связь, образованная перекрытием (обобществлением) пары валентных (находящихся на внешней оболочке атома) электронных облаков. Обеспечивающие связь электронные облака (электроны) называются общей электронной парой.

Ковалентная связь включает в себя многие виды взаимодействий, включая σ-связь, π-связь, металлическую связь, банановую связь и двухэлектронную трёхцентровую связь.^[1][2]

С учётом статистической интерпретации волновой функции М. Борна плотность вероятности нахождения связывающих электронов концентрируется в пространстве между ядрами молекулы (рис.1). В теории отталкивания электронных пар рассматриваются геометрические размеры этих пар. Так, для элементов каждого периода существует некоторый средний радиус электронной пары (Å):

0,6 для элементов вплоть до неона; 0,75 для элементов вплоть до аргона; 0,75 для элементов вплоть до криптона и 0,8 для элементов вплоть до ксенона^[3].

Характерные свойства ковалентной связи[править | править код]

Характерные свойства ковалентной связи — направленность, насыщаемость, полярность, поляризуемость — определяют химические и физические свойства соединений.

• Направленность связи обусловлена молекулярным строением вещества и геометрической формы их молекулы.

Углы между двумя связями называют валентными.

• Насыщаемость — способность атомов образовывать ограниченное число ковалентных связей. Количество связей, образуемых атомом, ограничено числом его внешних атомных орбиталей.

• Полярность связи обусловлена неравномерным распределением электронной плотности вследствие различий в электроотрицательностях атомов.

По этому признаку ковалентные связи подразделяются на неполярные и полярные (неполярные — двухатомная молекула состоит из одинаковых атомов (H₂, Cl₂, N₂) и электронные облака каждого атома распределяются симметрично относительно этих атомов; полярные — двухатомная молекула состоит из атомов разных химических элементов, и общее электронное облако смещается в сторону одного из атомов, образуя тем самым асимметрию распределения электрического заряда в молекуле, порождая дипольный момент молекулы).

• Поляризуемость связи выражается в смещении электронов связи под влиянием внешнего электрического поля, в том числе и другой реагирующей частицы. Поляризуемость определяется подвижностью электронов. Полярность и поляризуемость ковалентных связей определяет реакционную способность молекул по отношению к полярным реагентам.

Электроны тем подвижнее, чем дальше они находятся от ядер.

Однако, дважды лауреат Нобелевской премии Л. Полинг указывал, что «в некоторых молекулах имеются ковалентные связи, обусловленные одним или тремя электронами вместо общей пары»^[4]. Одноэлектронная химическая связь реализуется в молекулярном ионе водорода H₂⁺.

Молекулярный ион водорода H₂⁺ содержит два протона и один электрон. Единственный электрон молекулярной системы компенсирует электростатическое отталкивание двух протонов и удерживает их на расстоянии 1,06 Å (длина химической связи H₂⁺). Центр электронной плотности электронного облака молекулярной системы равноудалён от обоих протонов на боровский радиус α₀=0,53 А и является центром симметрии молекулярного иона водорода H₂⁺.

Термин «ковалентная связь» был впервые введён лауреатом Нобелевской премии Ирвингом Ленгмюром в 1919 году

[5]^[4]. Этот термин относился к химической связи, обусловленной совместным обладанием электронами, в отличие от металлической связи, в которой электроны были свободными, или от ионной связи, в которой один из атомов отдавал электрон и становился катионом, а другой атом принимал электрон и становился анионом.

Позднее (1927 год) Ф. Лондон и В. Гайтлер на примере молекулы водорода дали первое описание ковалентной связи с точки зрения квантовой механики.

Ковалентная связь образуется парой электронов, поделённой между двумя атомами, причём эти электроны должны занимать две устойчивые орбитали, по одной от каждого атома^[6].

A· + ·В → А: В

В результате обобществления электроны образуют заполненный энергетический уровень. Связь образуется, если их суммарная энергия на этом уровне будет меньше, чем в первоначальном состоянии (а разница в энергии будет ни чем иным, как энергией связи).

Заполнение электронами атомных (по краям) и молекулярных (в центре) орбиталей в молекуле H ₂. Вертикальная ось соответствует энергетическому уровню, электроны обозначены стрелками, отражающими их спины.

Согласно теории молекулярных орбиталей, перекрывание двух атомных орбиталей приводит в простейшем случае к образованию двух молекулярных орбиталей (МО): связывающей МО и антисвязывающей (разрыхляющей) МО. Обобществлённые электроны располагаются на более низкой по энергии связывающей МО.

Образование связи при рекомбинации атомов[править | править код]

Атомы и свободные радикалы склонны к рекомбинации — образованию ковалентной связи путём обобществления двух неспаренных электронов, принадлежащих разным частицам.

H + H → H₂;

·CH₃ + ·CH₃ → CH₃ — CH₃.

Образование связи при рекомбинации сопровождается выделением энергии. Так, при взаимодействии атомов водорода выделяется энергия в количестве 436 кДж/моль. Этот эффект используют в технике при атомно-водородной сварке. Поток водорода пропускают через электрическую дугу, где генерируется поток атомов водорода. Атомы затем вновь соединяются на металлической поверхности, помещаемой на небольшое расстояние от дуги. Металл может быть таким путём нагрет выше 3500°C. Большим достоинством «пламени атомного водорода» является равномерность нагрева, позволяющая сваривать очень тонкие металлические детали

[7].

Однако, механизм межатомного взаимодействия долгое время оставался неизвестным. Лишь в 1930 г. Ф. Лондон ввёл понятие дисперсионное притяжение — взаимодействие между мгновенным и наведённым (индуцированными) диполями. В настоящее время силы притяжения, обусловленные взаимодействием между флуктуирующими электрическими диполями атомов и молекул носят название «Лондоновские силы».

Энергия такого взаимодействия прямо пропорциональна квадрату электронной поляризуемости α и обратно пропорциональна расстоянию между двумя атомами или молекулами в шестой степени

[8].

Образование связи по донорно-акцепторному механизму[править | править код]

Кроме изложенного в предыдущем разделе гомогенного механизма образования ковалентной связи, существует гетерогенный механизм — взаимодействие разноименно заряженных ионов — протона H⁺ и отрицательного иона водорода H^—, называемого гидрид-ионом:

H⁺ + H^— → H₂

При сближении ионов двухэлектронное облако (электронная пара) гидрид-иона притягивается к протону и в конечном счёте становится общим для обоих ядер водорода, то есть превращается в связывающую электронную пару. Частица, поставляющая электронную пару, называется донором, а частица, принимающая эту электронную пару, называется акцептором. Такой механизм образования ковалентной связи называется донорно-акцепторным^[9].

Распределение электронной плотности между ядрами в молекуле водорода одно и то же, независимо от механизма образования, поэтому называть химическую связь, полученную по донорно-акцепторному механизму, донорно-акцепторной связью некорректно.

В качестве донора электронной пары, кроме гидрид-иона, выступают соединения элементов главных подгрупп V—VII групп периодической системы элементов в низшей степени окисления элемента. Так, ещё Йоханнес Брёнстед установил, что протон не существует в растворе в свободном виде, в воде он образует катион оксония:

H⁺ + H₂O → H₃O⁺

Протон атакует неподелённую электронную пару молекулы воды и образует устойчивый катион, существующий в водных растворах кислот^[10].

Аналогично происходит присоединение протона к молекуле аммиака с образованием комплексного катиона аммония:

NH₃ + H⁺ → NH₄⁺

Таким путём (по донорно-акцепторному механизму образования ковалентной связи) получают большой класс ониевых соединений, в состав которого входят аммониевые, оксониевые, фосфониевые, сульфониевые и другие соединения^[11].

В качестве донора электронной пары может выступать молекула водорода, которая при контакте с протоном приводит к образованию молекулярного иона водорода H₃⁺:

H₂ + H⁺ → H₃⁺

Связывающая электронная пара молекулярного иона водорода H₃⁺ принадлежит одновременно трём протонам.

Существуют три вида ковалентной химической связи, отличающихся механизмом образования:

1. Простая ковалентная связь. Для её образования каждый из атомов предоставляет по одному неспаренному электрону. При образовании простой ковалентной связи формальные заряды атомов остаются неизменными.

• Если атомы, образующие простую ковалентную связь, одинаковы, то истинные заряды атомов в молекуле также одинаковы, поскольку атомы, образующие связь, в равной степени владеют обобществлённой электронной парой. Такая связь называется неполярной ковалентной связью. Такую связь имеют многие простые вещества, например: О
  2, N₂, Cl₂. Но не только неметаллы одного типа могут образовывать ковалентную неполярную связь. Ковалентную неполярную связь могут образовывать также элементы-неметаллы, электроотрицательность которых имеет равное значение, например, в молекуле PH₃ связь является ковалентной неполярной, так как ЭО водорода равна ЭО фосфора.

• Если атомы различны, то степень владения обобществлённой парой электронов определяется различием в электроотрицательностях атомов. Атом с большей электроотрицательностью сильнее притягивает к себе пару электронов связи, и его истинный заряд становится отрицательным. Атом с меньшей электроотрицательностью приобретает, соответственно, такой же по величине положительный заряд. Если соединение образуется между двумя различными неметаллами, то такое соединение называется ковалентной полярной связью.

2. Донорно-акцепторная связь. Для образования этого вида ковалентной связи оба электрона предоставляет один из атомов —

донор. Второй из атомов, участвующий в образовании связи, называется акцептором. В образовавшейся молекуле формальный заряд донора увеличивается на единицу, а формальный заряд акцептора уменьшается на единицу.

3. Семиполярная связь. Её можно рассматривать как полярную донорно-акцепторную связь. Этот вид ковалентной связи образуется между атомом, обладающим неподелённой парой электронов (азот, фосфор, сера, галогены и т. п.) и атомом с двумя неспаренными электронами (кислород, сера). Образование семиполярной связи протекает в два этапа:

1. Перенос одного электрона от атома с неподелённой парой электронов к атому с двумя неспаренными электронами. В результате атом с неподелённой парой электронов превращается в катион-радикал (положительно заряженная частица с неспаренным электроном), а атом с двумя неспаренными электронами — в анион-радикал (отрицательно заряженная частица с неспаренным электроном).

2. Обобществление неспаренных электронов (как в случае простой ковалентной связи).

При образовании семиполярной связи атом с неподелённой парой электронов увеличивает свой формальный заряд на единицу, а атом с двумя неспаренными электронами понижает свой формальный заряд на единицу.

Сигма (σ)-, пи (π)-связи — приближенное описание видов ковалентных связей в молекулах различных соединений, σ-связь характеризуется тем, что плотность электронного облака максимальна вдоль оси, соединяющей ядра атомов. При образовании π{\displaystyle \pi }-связи осуществляется так называемое боковое перекрывание электронных облаков, и плотность электронного облака максимальна «над» и «под» плоскостью σ-связи. Для примера возьмем этилен, ацетилен и бензол.

В молекуле этилена С₂Н₄ имеется двойная связь СН₂=СН₂, его электронная формула: Н:С::С:Н. Ядра всех атомов этилена расположены в одной плоскости. Три электронных облака каждого атома углерода образуют три ковалентные связи с другими атомами в одной плоскости (с углами между ними примерно 120°). Облако четвёртого валентного электрона атома углерода располагается над и под плоскостью молекулы. Такие электронные облака обоих атомов углерода, частично перекрываясь выше и ниже плоскости молекулы, образуют вторую связь между атомами углерода. Первую, более прочную ковалентную связь между атомами углерода называют σ-связью; вторую, менее прочную ковалентную связь называют π{\displaystyle \pi }-связью.

В линейной молекуле ацетилена

Н—С≡С—Н (Н : С ::: С : Н)

имеются σ-связи между атомами углерода и водорода, одна σ-связь между двумя атомами углерода и две π{\displaystyle \pi }-связи между этими же атомами углерода. Две π{\displaystyle \pi }-связи расположены над сферой действия σ-связи в двух взаимно перпендикулярных плоскостях.

Все шесть атомов углерода циклической молекулы бензола С₆H₆ лежат в одной плоскости. Между атомами углерода в плоскости кольца действуют σ-связи; такие же связи имеются у каждого атома углерода с атомами водорода. На осуществление этих связей атомы углерода затрачивают по три электрона. Облака четвёртых валентных электронов атомов углерода, имеющих форму восьмерок, расположены перпендикулярно к плоскости молекулы бензола. Каждое такое облако перекрывается одинаково с электронными облаками соседних атомов углерода. В молекуле бензола образуются не три отдельные π{\displaystyle \pi }-связи, а единая π{\displaystyle \pi }-электронная система из шести электронов, общая для всех атомов углерода. Связи между атомами углерода в молекуле бензола совершенно одинаковые.

Примеры веществ с ковалентной связью[править | править код]

Простой ковалентной связью соединены атомы в молекулах простых газов (Н₂, Cl₂ и др.) и соединений (Н₂О, NH₃, CH₄, СО₂, HCl и др.). Соединения с донорно-акцепторной связью — аммония NH₄⁺, тетрафторборат анион BF₄⁻ и др. Соединения с семиполярной связью — закись азота N₂O, O⁻-PCl₃⁺.

Кристаллы с ковалентной связью — диэлектрики или полупроводники. Типичными примерами атомных кристаллов (атомы в которых соединены между собой ковалентными (атомными) связями) могут служить алмаз, германий и кремний.

1. ↑ March, Jerry. Advanced Organic Chemistry: Reactions, Mechanisms, and Structure (англ.). — John Wiley & Sons, 1992. — ISBN 0-471-60180-2.
2. ↑ Gary L. Miessler; Donald Arthur Tarr. Inorganic Chemistry (неопр.). — Prentice Hall (англ.)русск., 2004. — ISBN 0-13-035471-6.
3. ↑ Гиллеспи Р. Геометрия молекул. — М: «Мир», 1975. — С. 49. — 278 с.
4. ↑ ^{1 2} Л.Паулинг. Природа химической связи. — М.-Л.: Издательство химической литературы, 1947. — С. 16. — 440 с.
5. ↑ I. Langmuir. Journal of the American Chemical Society. — 1919. — Т. 41. — 868 с.
6. ↑ Полинг.Л., Полинг П. Химия. — «Мир», 1978. — С. 129. — 684 с.
7. ↑ Некрасов Б. В. Курс общей химии. — 14. — М.: изд. химической литературы, 1962. — С. 110. — 976 с.
8. ↑ Даниэльс Ф., Олберти Р. Физическая химия. — М.: «Мир», 1978. — С. 453. — 646 с.
9. ↑ Ахметов Н. С. Неорганическая химия. — изд. 2-е перераб. и доп.. — М.: Высшая школа, 1975. — С. 60. — 672 с.
10. ↑ Химический энциклопедический словарь / гл. ред. И. Л. Кнунянц. — М.: Сов. энциклопедия, 1983. — С. 132. — 792 с.
11. ↑ Onium compounds IUPAC Gold Book

• «Химический энциклопедический словарь», М., «Советская энциклопедия», 1983, с.264.

ru.wikipedia.org

Химическая связь

1. Ковалентная неполярная связь образуется за счет общих электронных пар в простых веществах — неметаллах (H₂, O₂, Cl₂, N₂)

2. Ковалентная полярная связь образуется в сложных веществах между атомами неметаллов (HCl, H₂O, NH₃)

3. Ионная связь возникает в сложных веществах между разноименно заряженными ионами металлов и неметаллов (NaCl, CaO)

4. Металлическая связь образуется в простых веществах металлах за счет свободных электронов и положительных ионов (Al, Fe, Cu)

Давайте порассуждаем вместе

1. Вещество с ковалентной неполярной связью имеет формулу:

1) HF

2) F₂

3) NaF

4) Ca

 

Ответ: простым веществом-неметаллом является фтор F₂, значит в молекуле фтора связь ковалентная неполярная.

2. Вещество с ковалентной полярной связью имеет формулу:

1)  PF₅

2) S₈

3) KCl

4) Mg

 

Ответ: сложным веществом, состоящим из атомов неметаллов является фторид фосфора (V), значит в этом веществе ковалентная полярная связь

3. Вещество с ионной связью имеет формулу:

1) H₂S

2) P₄

3) Ag

4) BaF₂

 

Ответ: сложным веществом, состоящим из ионов металла бария и неметалла фтора, является фторид бария, значит в этом веществе ионная связь.

4. Веществом с металлической связью является:

1) аммиак

2) цинк

3) хлорид магния

4) озон

 

Ответ: Цинк является простым веществом — металлом, значит связь в цинке металлическая

5. Гидроксид натрия образован

1) металлической и ковалентной связями

2) только ионной связью

3) ионной и ковалентной связями

4) только ковалентной связью

 

Ответ: Связь между ионом натрия и гидроксид-ионом ионная, а между атомом кислорода и атомом водорода ковалентная полярная

6. Ковалентная полярная связь присутствует в веществе

1) железо

2) серная кислота

3) кислород

4) бромид калия

 

Ответ: ковалентная полярная связь присутствует в серной кислоте, так как это вещество сложное и образовано атомами водорода, кислорода и серы (неметаллами)

7. Химическая связь соответственно: ионная, ковалентная полярная, металлическая, ковалентная неполярная

Решение задач по химии — любой сложности. Готовые и на заказ.

1) NaCl, SO₂, Ca, H₂

2) HCl, Al, Cl2, CuCl₂

3) K, CO₂, FeBr₃, O₂

4) F₂, Zn, H₂O, BaS

 

Ответ: хлорид натрия — вещество с ионной связью, оксид серы (IV) — вещество с ковалентной связью, кальций — простое вещество — металл, связь металлическая, в молекуле водорода — связь ковалентная неполярная

dx-dy.ru

План урока по химии «Основные виды химической связи: ковалентная неполярная, ковалентная полярная».

План урока по химии -8 класс

Джабраилова Х.Д.

Тема. Основные виды химической связи: ковалентная неполярная, ковалентная полярная..

Цель урока: продолжить работать с понятиями электроотрицательность элементов, предсказывать и объяснять тип химической связи в соединении; сформировать у учащихся знания о ковалентной химической связи. Научить школьников записывать схемы образования ковалентной связи для двухатомных молекул.

Задачи урока:

Образовательные:

• изучить виды ковалентной связи (полярная и неполярная)

• научиться составлять электронные формулы молекул бинарных соединений;

• сформировать понятие об атомной и молекулярной кристаллической решетках, свойствах веществ с этим типом кристаллической решетки;

• систематизировать и обобщить знания учащихся о ковалентной химической связи

Развивающие:

• создание условий для развития приемов мышления (анализ, синтез, обобщение, классификация), развитие коммуникационных умений.

• закрепить знания учащихся о распределении электронов в атоме;

• формировать умения определять вид ковалентной связи

• развивать навыки аналитического мышления;

• развитие самостоятельности, памяти, внимания, логического мышления, умения анализировать и систематизировать, самостоятельно делать выводы посредством обобщений.

Воспитательные:

• воспитывать умение работать в сотрудничестве, оказывать взаимовыручку и взаимопомощь.

• создание условий для воспитания активности и самостоятельности, убежденности в познаваемости мира.

• воспитывать культуру научного труда; повышать интерес к проблемам современной науки.

• формирование эстетического чувства при аккуратном заполнение тетрадей;

Основные термины и понятия: металлы и неметаллы, электроотрицательность, ион, атом, химическая связь: ковалентная полярная и неполярная, структурная формула, σ-связь, π-связь.

Планируемые результаты: учащиеся должны

Знать

• важнейшие химические понятия: электроотрицательность химических элементов, химическая связь, ковалентная связь, ковалентная неполярная связь, ковалентная полярная связь,

• понимать механизм образования ковалентной неполярной, ковалентной полярной;

• особенности строения и свойств атомов металлов и неметаллов;

Уметь

• пользоваться таблицей электроотрицательностей химических элементов;

• прогнозировать свойства атома на основании его строения;

• определять тип химической связи в соединениях,

• приводить примеры веществ с различным типом хим. связи;

• характеризовать связь между составом, строением и свойствами веществ;

Оборудование: таблица «Химическая связь», периодическая система химических элементов Д.И.Менделеева;

Ход урока.

1. Организационный момент.

Приветствие :здравствуйте ребята , мы продолжаем изучение темы строение вещества и сегодня мы рассмотрим какие же существую химические связи, каким образом они образуются, но для начала повторим то что мы с вами изучали на предыдущем уроке.

2. Актуализация опорных знаний.

1 вариант:

1.По данным о распределении валентных электронов назовите элемент:

а) 2s¹

б) 2s²2p⁴

в) 3s²3p⁶

г) 3d¹⁰4s¹

2.Изобразите строение атома азота

2 вариант:

По данным о распределении валентных электронов найдите элемент:

а) 4s²4p⁵

б) 2s²2p⁶

в) 3s²3p⁴

г) 4s²4p³

2.определ какой химический элемент имеет более выраженные металлические и неметаллические свойства в парах:

Li и Cs, Na и Al, P и Cl, В и F.

Проверка домашнего задания1 с.193

Цезий, калий, литий, кальций, магний, алюминий, кремний, бор, водород, фосфор, углерод, сера, кислород, фтор

Тесты. С. 193

1-2 уменьшается 2.-1 увеличивается

3. Изучение нового материала.

Вспомните что же представляет собой химическая связь?

химическая связь — это такое взаимодействие атомов, которое связывает их в молекулы, ионы, радикалы, кристаллы

Какова же причина образования химической связи? Почему атомы образуют химические связи?

Причина в стремлении атомов к стабильной электронной конфигурации.

-Атомы каких химических элементов практически не образуют химических связей?

Инертные газы, так как они имеют стабильную электронную конфигурацию.

— Сегодня мы продолжаем изучение строение веществ. На сегодняшнем уроке мы с вами должны расширить знаний о химических связях и их типах.

Рассказ учителя. В образовании химической связи участвуют только

валентные электроны. У элементов главных подгрупп это электроны внешнего энергетического уровня. Они расположены дальше от ядра и менее прочно связаны с ним. В зависимости от способа образования завершённых электронных структур атомов различают несколько видов химической связи.

Различают три случая образования химической связи.

а) Между атомами элементов, электроотрицательность которых одинакова;

б) Между атомами в металле, электроотрицательность которых также одинакова.

2. Между атомами элементов, электроотрицательность которых отличается, но не сильно.

3. Между атомами элементов, электроотрицательность которых резко отличается.

Химическая связь, возникающая в результате образования общих электронных пар, называют ковалентной связью.

Н + Н Н : Н

s-s — связь s-p — связь p-p — связь — связь

Ковалентная химическая связь бывает полярной и неполярной

Н + CI H : CI H CI

Химическую связь, возникающую между ионами в результате действия электростатических сил притяжения, называют ионной связью

Связь, образованная между двумя неметаллами, называется ковалентной. Она осуществляется за счет образования общих электронных пар между двумя атомами неметаллов.

КОВАЛЕНТНАЯ СВЯЗЬ — это связь, возникающая между атомами за счет образования общих электронных пар (Например: H₂, HCl, H₂O).

По степени смещённости общих электронных пар к одному из связанных ими атомов ковалентная связь может быть полярной и неполярной.

Вспомним что такое электроотрицательность?

Электроотрицательность (ЭО) — это свойство атомов одного элемента притягивать к себе электроны от атомов других элементов.

Какой самый электроотрицательный химический элемент?

Самый электроотрицательный элемент – фтор F

Электроотрицательность можно выразить количественно и выстроить элементы в ряд по ее возрастанию. Наиболее часто используют ряд электроотрицательности элементов, предложенный американским химиком Л. Полингом.

Как меняются значения электроотрицательности в периодической системе по периоду и подгруппе?

(вывод: Металлы имеют более низкое значение электроотрицательности, чем неметаллы. И между ними она сильно отличается.)

Таблица. Электроотрицательности (ЭО) некоторых элементов (приведены в порядке возрастания ЭО).

Составим схемы образования ковалентной связи.

Если связь образуется между двумя одинаковыми атомами или между атомами с одинаковым значением ЭО, то смещения общей электронной пары нет и такая связь носит название неполярной.

КОВАЛЕНТНАЯ НЕПОЛЯРНАЯ СВЯЗЬ(КНС) — образуют атомы одного и того же химического элемента — неметалла (Например: H₂, O₂, О₃).

Механизм образования связи.

(Составление электронных формул молекул простых веществ неметаллов)

Число неспаренных электронов =8 – номер группы элемента

Например, у серы число неспаренных электронов равно 8 – 6 = 2.

Ковалентная связь – это химическая связь между атомами, осуществляемая при помощи общих электронных пар. . Электронная пара принадлежит в равной мере обоим атомам.

Рассмотрим механизм образования молекулы хлора:Cl₂ – кнс.

Электронная схема образования молекулы Cl₂:

Структурная формула молекулы Cl₂:.

σ

Cl – Cl , σ (p – p) — одинарная связь

Образование молекулы водорода

Атомы образуют связь, осуществляемую общей для них электронной парой, для достижения наиболее стабильной электронной конфигурации, которая может быть представлена следующим образом (электроны обозначены точками):

Электронную пару можно обозначить черточкой:

Связь между двумя атомами образуется тогда, когда они приближаются друг к другу на расстояние, достаточное для того, чтобы электроны каждого из них оказались в пределах взаимодействия с ядром другого атома.

Предположим, что связь образуют два неметалла с различными значениями электроотрицательности. (Учитель берет за руку ученика, имитируя образование химической связи). Неспаренные электроны одного атома соединяются с неспаренными электронами другого атома, образуется общая электронная пара, которая принадлежит каждому из атомов. Если сила атомов различная, их ЭО различная, то связь смещается в сторону более сильного атома, т.е. атома с большим значением ЭО. Такая связь называется полярной.

КОВАЛЕНТНАЯ ПОЛЯРНАЯ СВЯЗЬ (КПС) — образуют атомы разных неметаллов, отличающихся по значениям электроотрицательности (Например: HCl, H₂O).

Механизм образования связи.

Каждый атом неметалла отдает в общее пользование другому атому свои наружные не спаренные электроны. Образуются общие электронные пары. Общая электронная пара смещена к более электроотрицательному элементу.

Рассмотрим механизм образования молекулы хлороводорода: НCl – кпс.

Электронная схема образования молекулы НCl:

Общая электронная пара смещена к хлору, как более электроотрицательному. Значит это ковалентная связь. Она образована атомами, электроотрицательности которых несильно отличаются, поэтому это ковалентная полярная связь.

Структурная формула молекулы НCl:

σ

Н → Cl ,

σ (s – p)

— одинарная связь σ, смещение электронной плотности в сторону более электроотрицательного атома хлора (→)

Составление электронных формул молекул йодоводорода и воды:

электронная формула молекулы йодоводорода,

••

H •• J ••

•• структурная формула молекулы йодоводорода. H → J

электронная формула молекулы воды,

••

H •• O ••

••

H структурная формула молекулы воды. Н →О

↑

Н

По степени смещенности общих электронных пар к одному из связанных ими атомов ковалентная связь может быть полярной и неполярной. При этом особую актуальность приобретает такое понятие как электроотрицательность. Вещества с ковалентной связью характеризуются кристаллической решеткой 2-х типов (демонстрирую модели кристаллических решеток алмаза, графита, иода): атомной (алмаз, графит), молекулярная (хлор, иод и др.)

4.Закрепление

Выполнение тестовых заданий

В-1 5 баллов

1. В каком ряду находятся вещества только с ковалентной связью – назвать выбранные вещества, указать полярная или неполярная связь:

А) K₂O, Na₂S, LiCl Б) MgO, H₂O, H₂S В) H₂SO_4, CO₂, Cl₂

2. Найти соответствие между количеством не спаренных электронов и химическим элементом (в основном состоянии):

1) N а) 1

2) S б) 3

3) F в) 2

3. Напишите схему образования химической связи в молекуле Н₂S

В-2

1. В каком ряду находятся вещества только с ковалентной связью – назвать выбранные вещества, указать полярная или неполярная связь:

А) F₂, Fe , HCl Б) N₂, HCl, P₂O₅ В) NaCl, CaO, K₃PO₄

2. Найти соответствие между количеством не спаренных электронов и химическим элементом (в основном состоянии):

1) Cl а) 1

2) O б) 4

3) C в) 2

3. Напишите схему образования химической связи в молекуле Н₂O

В-3-4 балла

1. В каком ряду находятся вещества только с ковалентной связью – назвать выбранные вещества: А) H₂S, NH₃ ,O₂ Б) K, HCl, HF, В) NaF, K₂SO₄ ,Ca₂N₃

2. Что такое ковалентная неполярная связь?

3. Напишите схему образования ковалентной связи в молекуле Н₂

В-4 – 3 балла

1. В каком ряду находятся вещества только с ковалентной связью:

А) F₂, Fe; Б) N₂, HCl; В) NaCl, CaO

2. Ковалентная связь образуется за счет:

А) притяжения ионов; Б) общей электронной пары; В) обмена ионов.

3. Дополнить схему образования ковалентной связи в молекуле F₂:

5.Домашнее задание

П.11, прочитать стр. 42

6. Рефлексия

Сегодня на уроке мы рассмотрели………………

Вывод: ковалентная связь – это химическая связь между атомами, осуществляемая при помощи общих электронных пар. КОВАЛЕНТНАЯ ПОЛЯРНАЯ СВЯЗЬ  — образуют атомы разных неметаллов, отличающихся по значениям электроотрицательности. (Например: HCl, H₂O).

infourok.ru