Химическая связь: определение, типы, свойства

Статья написана Павлом Чайкой, главным редактором журнала «Познавайка». С 2013 года, с момента основания журнала Павел Чайка посвятил себя популяризации науки в Украине и мире. Основная цель, как журнала, так и этой статьи – объяснить сложные научные темы простым и доступным языком

химическая связь

Содержание:

  • Определение

  • Типы связей

  • Ионная связь

  • Водородная связь

  • Связь металлов

  • Как определить вид связи

  • Свойства связей

    Химическая связь, ее типы, свойства, наряду с химическими реакциями является одним из краеугольных камней интересной науки под названием химия. В этой статье мы разберем все аспекты химических связей, их значение в науке, приведем примеры и многое другое.

    Определение

    Под химической связью в химии понимается взаимное сцепление атомов в молекуле и кристаллической решетке, в результате действия силы притяжения, существующей между атомами. Именно благодаря химическим связям происходит образование различных химических соединений, в этом заключается природа химической связи.

    Типы связей

    Механизм образования химической связи сильно зависит от ее типа или вида, в целом различаются такие основные виды химической связи:

    • Ковалентная химическая связь (которая в свою очередь может быть полярной и неполярной)
    • Ионная связь
    • Водородная связь
    • Химическая связь металлов
    • подобных людям.

    Что касается ковалентной химической связи, то на нашем сайте ей посвящена отдельная статья, и более детально вы можете почитать по ссылке. Далее же мы разберем более детально все другие основные типы химических связей.

    Ионная связь

    Образование ионной химической связи возникает при взаимном электрическом притяжении двух ионов, имеющих разные заряды. Ионы обычно при таких химических связях простые, состоящие из одного атома вещества.

    Ионая связь

    Схема ионной химической связи.

    Характерной особенностью ионного типа химичечкой связи является отсутствие у нее насыщенности, и как результат, к иону или даже целой группе ионов может присоединиться самое разное количество противоположно заряженных ионов. Примером ионной химической связи может служить соединение фторида цезия CsF, в котором уровень «ионости» составляет практически 97%.

    Водородная связь

    Еще задолго до появления современной теории химических связей в ее современном виде учеными химиками было замечено, что соединения водорода с неметаллами обладают различными удивительными свойствами. Скажем, температура кипения воды и вместе со фтороводородом гораздо выше, чем это могло бы быть, вот вам готовый пример водородной химической связи.

    Водородная связь

    На картинке схема образования водородной химической связи.

    Природа и свойства водородной химической связи обусловлены способностью атома водорода H образовывать еще одну химическую связь, отсюда собственно и название этой связи. Причиной образования такой связи являются свойства электростатических сил. Например, общее электронное облако в молекуле фтороводорода настолько смещено в сторону фтора, что пространство вокруг атома этого вещества насыщено отрицательным электрическим полем. Вокруг атома водорода, тем более лишенного своего единственного электрона, все с точностью до наоборот, его электронное поле значительно слабее и как следствие имеет положительный заряд. А положительные и отрицательные заряды, как известно, притягиваются, таким нехитрым образом и возникает водородная связь.

    Связь металлов

    Какая химическая связь характерна для металлов? У этих веществ есть свой собственный тип химической связи – атомы всех металлов расположены не абы как, а определенным образом, порядок их расположения называется кристаллической решеткой. Электроны различных атомов образуют общее электронное облако, при этом они слабо взаимодействуют друг с другом.

    химическая связь металов

    Так выглядит металлическая химическая связь.

    В качестве примера металлической химической связи могут выступать любые металлы: натрий, железо, цинк и так далее.

    Как определить вид связи

    В зависимости от веществ, принимающих в ней участие, если метал и неметалл, то связь ионная, если два метала, то металлическая, если два неметалла то ковалентная.

    Свойства связей

    Чтобы провести сравнение разных химических реакций используются разные количественные характеристики, такие как:

    • длина,
    • энергия,
    • полярность,
    • порядок связей.

    Разберем их подробнее.

    Длина связи – равновесное расстояние между ядрами атомов, которые соединены химической связью. Обычно измеряется экспериментально.

    Энергия химической связи определяет ее прочность. В данном случае под энергией подразумевается усилие, необходимое, для того, чтобы разорвать химическую связь и разъединить атомы.

    Полярность химической связи показывает, насколько электронная плотность смещена к одному из атомов. Способность атомов смещать к себе электронную плотность или говоря простым языком «тянуть одеяло на себя» в химии называют электроотрицательностью.

    Порядок химической связи (другими словами кратность химической связи) – это число электронных пар, вступающих в химическую связь. Порядок может быть, как целым, так и дробным, чем он выше, тем большее число электронов осуществляют химическую связь и тем труднее ее разорвать.


    Автор: Павел Чайка, главный редактор журнала Познавайка

    При написании статьи старался сделать ее максимально интересной, полезной и качественной. Буду благодарен за любую обратную связь и конструктивную критику в виде комментариев к статье. Также Ваше пожелание/вопрос/предложение можете написать на мою почту pavelchaika1983@gmail.com или в Фейсбук, с уважением автор.


    Эта статья доступна на английском языке – Chemical Bonding: Definition, Types, Properties.

  • Один комментарий

    • 1. ионость-это степень ионНости связи?
      2. Под энергией связи подразумевается не усилие, а по определению называют количество энергии, необходимое для разрыва связи. На всякий случай -сила и энергия это величины, имеющие разную размерность.
      3. Вы пишете: “Электроны различных атомов образуют общее электронное облако, при этом они слабо взаимодействуют друг с другом.” Вы наверное имели в виду ВАЛЕНТНЫЕ электроны? Кто слабо взаимодействует друг с другом? Что-то в вашей металлической кристаллической решетке “выключает” кулоновское взаимодействие между электронами, образующих т.н. электронный газ?
      4. Вы пишете: “Длина связи – равновесное расстояние между ядрами атомов, которые соединены химической связью.” Какое равновесие вы имеете в виду? А если двухатомная молекула колеблется? Это расстояние постоянно меняется? Лучше уж скажите “среднее”. Интуитивно понятно о чем речь, но чувствуется какая-то нестрогость в изложении и поэтому так и хочется придраться.
      5. Вы пишете: “Полярность химической связи показывает, насколько электронная плотность смещена к одному из атомов.” Наверное вы имеете в виду смещение электронной плотности ОБЩЕЙ электронной пары?
      6. Вы пишете: “Образование ионной химической связи возникает при взаимном электрическом притяжении двух ионов, имеющих разные заряды. Ионы обычно при таких химических связях простые, состоящие из одного атома вещества.” Вы легким движением вычеркиваете все кислородсодержащие соли (сульфаты, хлораты и перхлораты и многие другие).
      7. Вы пишете: “В качестве примера металлической химической связи могут выступать любые металлы: натрий, железо, цинк и так далее.” Выражайтесь точнее. Металлы могут выступать в роли примера веществ, а пример металлической связи это уже то, что происходит между атомами в кристаллической решетке.

      Для такой коротенькой статьи многовато мелких неточностей. Если трудно пересказать всего лишь школьный учебник, то хотя бы перепишите его один в один. Но тогда в чем ваша роль как популяризатора науки на сайте? В разделе математика у вас значительно выше процентное содержание интересных и более качественных статей. За что вы так невзлюбили химию?