Химическая связь. Образование молекул из атомов приводи к выигрышу в энергии, так как в обычных условиях молекулярное состояние более устойчивое

Образование молекул из атомов приводи к выигрышу в энергии, так как в обычных условиях молекулярное состояние более устойчивое, чем атомное. У атома на внешнем энергетическом уровне может находиться до 8 электронов. Если число электронов максимально 8, то такой уровень называется завершенным. Завершенные уровни характеризуются высокой прочностью, но ими обладают только инертные благородные газы (неон, криптон, радон и др.). Внешние уровни других атомов являются незавершенными, они завершаются в процессе химического взаимодействия и образования молекул.

Химическая связь всегда образуется за счет валентных электронов, но осуществляется по-разному. Различают три основных типа химической связи: ковалентную, иону и металлическую.

1) Ковалентная связь осуществляется между атомами неметаллов и может быть трех видов:

А) Ковалентная неполярная связь образуется между атомами одного и того же неметалла.

Б) Ковалентная полярная связь образуется между атомами двух разных неметаллов, в результате чего более сильный атом притягивает к себе общую электронную пару, и молекула становится диполем.

В) Донорно-акцепторная связь образуется между двухэлектронного облака одного атома (донора) и свободной орбиталью другого атома (акцептора) (пример – образование NH₄⁺).

2) Ионная связь образуется между атомами металла и неметалла, которые резко различаются по свойствам. В результате образуются ионные соединения, не имеющие молекулярного строения, в твердом состоянии они существуют в виде кристаллов.

3) Металлическая связь образуется между атомами одного или разных металлов. При сближении атомов в результате образования кристаллической решетки, внешние орбитали атомов перекрываются, и валентные электроны могут свободно перемещаться из одной орбитали в другую, осуществляя связь между плотно упакованными атомами металла. Образование такого «электронного газа» отвечает за проводимость металлов.

Металлическая связь характерна для металлов в твердом и жидком состоянии. В парообразном состоянии атомы металлов связаны между собой ковалентной связью и образуют двухатомные молекулы.

Существует еще один особый вид химической связи – водородная межмолекулярная связь, которая возникает между молекулами, в состав которых входит водород и сильные неметаллы (фтор, кислород, азот, хлор, фосфор и сера). Эта связь в 15-20 раз слабее ковалентной, тем не менее, она отвечает за ассоциацию молекул и особенно характерна для органических соединений (белки, нуклеиновые кислоты и т.п.).