Особенности ковалентной химической связи

Насыщаемость – проявляется в способности атомов образовывать ограниченное количество связей. Это связано с тем, что одна электронная орбиталь атома может принимать участие в образовании только одной ковалентной химической связи. Способность к образованию того или иного числа КХС у атомов ограничивается числом неспаренных валентных электронов.

Направленность – свойство КХС. Определяющее геометрическую структуру молекулы. Причина направленности связи заключается в том, что перекрывание электронных орбиталей возможно только при их определенной взаимной ориентации, обеспечивающей максимальную электронную плотность

2.1.3. Полярность связей и молекул

Если КХС образована одинаковыми атомами, например Н ─ Н, О ═ О,

N ≡ N, то обобществленные электроны равномерно распределены между ними.

Такая связь называется ковалентной неполярной связью. Если же один из атомов сильнее притягивает электроны, то электронная пара смещается в его сторону. В этом случае возникает ковалентная полярная химическая связь. Критерием способности атома притягивать электроны служит электроотрицательность. Чем выше электроотрицательность атома, более вероятно смещение общей электронной плотности в его сторону. Электроотрицательность увеличивается слева направо по периоду и снизу вверх по группе в таблице Д.И. Менделеева.

Смещение электронной пары в сторону ядра одного из атомов повышает плотность отрицательного заряда у данного атома; у второго атома повышается плотность положительного заряда. В результате возникает диполь – нейтральная система с двумя одинаковыми по величине и разными по знаку зарядами, находящимися на некотором расстоянии друг от друга (длина диполя). Чем больше длина диполя (ℓ), тем больше полярность молекулы.Для оценки полярности молекул пользуются дипольным моментом (μ): μ = ℓ◦ е. Дипольный момент – векторная величина, направление его условно принимают от положительного заряда к отрицательному.

Следует различать полярность молекулы и полярность связи. Для двухатомных молекул типа АВ эти понятия совпадают (чем больше разность электроотрицательностей атомов, тем больше дипольный момент) – в ряду HF, HCl, HBr, HJ электроотрицательность и дипольный момент ум и она будет полярной.еньшаются. Наличие или отсутствие дипольного момента в молекуле позволяет судить о ее геометрическом строении. Например, для АВ₂ возможно линейное или угловое строение: линейная структура характеризуется симметричным распределением зарядов и отвечает неполярной молекуле (СО₂); в угловой же молекуле заряды распределяются несимметрично (SO₂).

Зависимость между полярностью связей в молекуле и полярностью молекулы неоднозначна. Действительно, отсутствие в молекуле полярных связей обеспечивает ей самой отсутствие полярности. Наличие в молекуле полярных связе не означает, что она будет непременно полярной. Например, молекула О ═ С ═ О имеет полярные связи, но сама неполярна, что объясняется симметричностью расположения связей. В большинстве случаев неполярными являются молекулы содержащие гибридизованные связи