Коваленттік байланыс – атомдардың ортақ (арасында ортақ) электрон жұптарының көмегімен байланысуы.«Ковалентті» сөзіндегі «ко-» префиксі «бірлескен қатысу» дегенді білдіреді. Ал «валента» орыс тіліне аударғанда – күш, қабілет. Бұл жағдайда атомдардың басқа атомдармен байланысу қабілетін айтамыз.

Коваленттік байланыс пайда болған кезде атомдар өздерінің электрондарын біріктіреді, мысалы, жеке атомдардың атомдық қабықтарынан түзілетін жалпы «шошқа банкіне» - молекулалық орбитальға. Бұл жаңа қабат мүмкіндігінше толық электрондарды қамтиды және атомдарды өздерінің толық емес атомдық қабықтарымен ауыстырады.

Сутегі молекуласының түзілу механизмі туралы идеялар күрделірек молекулаларға дейін кеңейтілді. Осы негізде жасалған химиялық байланыс теориясы деп аталды валенттік байланыс әдісі (VS әдісі). VS әдісі келесі ережелерге негізделген:

1) Ковалентті байланыс спиндері қарама-қарсы бағытталған екі электрон арқылы түзіледі және бұл электронды жұп екі атомға жатады.

2) Коваленттік байланыс неғұрлым күшті болса, соғұрлым электрон бұлттары қабаттасады.

Молекуланың электрондық құрылымын көрсететін екі электронды екі центрлі байланыстардың комбинациясы валенттік схемалар деп аталады. Валенттік схемаларды құру мысалдары:

Валенттік схемаларда өкілдіктер ең айқын бейнеленген Льюисасыл газдың электронды қабықшасының түзілуімен электрондардың әлеуметтенуі арқылы химиялық байланыстың пайда болуы туралы: сутегі- екі электроннан (қабық Ол), Үшін азот- сегіз электроннан (қабық Жоқ).

29. Полюсті емес және полюсті коваленттік байланыс.

Егер екі атомды молекула бір элемент атомдарынан тұрса, онда электронды бұлт атомдар ядроларына қатысты кеңістікте симметриялы түрде таралады. Мұндай коваленттік байланыс полюссіз деп аталады. Егер әртүрлі элементтер атомдары арасында коваленттік байланыс түзілсе, онда ортақ электронды бұлт атомдардың біріне қарай ығысады. Бұл жағдайда коваленттік байланыс полюсті болады.

Полярлы коваленттік байланыстың түзілуі нәтижесінде электртерістігі жоғары атом жартылай теріс зарядқа, ал электртерістігі төмен атом жартылай оң зарядқа ие болады. Бұл зарядтарды әдетте молекуладағы атомдардың тиімді зарядтары деп атайды. Олар бөлшек болуы мүмкін.

30. Коваленттік байланысты өрнектеу әдістері.

құрудың екі негізгі жолы бар коваленттік байланыс * .

1) Байланысты құрайтын электронды жұп жұпталмағандықтан түзілуі мүмкін электрондар, толқусыз қол жетімді атомдар. Құрылғандар санын көбейту коваленттік байланыстаратомның қозуына жұмсалатын энергиядан көбірек энергияның бөлінуімен қатар жүреді. Атомның валенттілігі жұпталмаған электрондар санына байланысты болғандықтан, қозу валенттіліктің жоғарылауына әкеледі. Азот, оттегі, фтор атомдарында жұпталмаған электрондар саны көбеймейді, өйткені екінші деңгейде тегін жоқ орбитальдар*, ал электрондардың үшінші кванттық деңгейге қозғалысы қосымша байланыстардың пайда болуы кезінде бөлінетін энергиядан әлдеқайда көп энергияны қажет етеді. Осылайша, Атом қозған кезде электрондардың бос күйге ауысуыорбитальдар бірдей энергетикалық деңгейде ғана мүмкін.

2) Коваленттік байланыстар атомның сыртқы электрондық қабатында болатын жұпталған электрондар есебінен түзілуі мүмкін. Бұл жағдайда екінші атомның сыртқы қабатында бос орбиталь болуы керек. Коваленттік байланыс * түзу үшін өзінің электрон жұбын қамтамасыз ететін атомды донор, ал бос орбиталь беретін атомды акцептор деп атайды. Осылай түзілген коваленттік байланыс донор-акцепторлық байланыс деп аталады. Аммоний катионында бұл байланыс өзінің қасиеттері бойынша бірінші әдіспен түзілген басқа үш коваленттік байланыспен мүлдем бірдей, сондықтан «донор-акцептор» термині қандай да бір ерекшелікті білдірмейді. қосылым түрі, бірақ оның қалыптасу жолы ғана.

коваленттік байланыс(латын тілінен «бірге» және «вале» жарамды) екі атомға да жататын электронды жұп арқылы жүзеге асырылады. Бейметалдардың атомдары арасында түзілген.

Бейметалдардың электртерістігі айтарлықтай үлкен, сондықтан екі бейметал атомының химиялық әрекеттесуі кезінде электрондардың бірінен екіншісіне толық ауысуы (жағдайдағыдай) мүмкін емес. Бұл жағдайда электронды біріктіруді орындау қажет.

Мысал ретінде сутегі мен хлор атомдарының әрекеттесуін талқылайық:

H 1s 1 - бір электрон

Cl 1s 2 2s 2 2 6 б 3 s2 3 б5 - сыртқы деңгейде жеті электрон

Толық сыртқы электрондық қабатқа ие болу үшін екі атомның әрқайсысында бір электрон жетіспейді. Және атомдардың әрқайсысы "ішінде" бөледі жалпы пайдалану” бір электрон арқылы. Осылайша, октеттік ереже орындалады. Мұны көрсетудің ең жақсы жолы - Льюис формулалары:

Коваленттік байланыстың түзілуі

Ортақ электрондар енді екі атомға да тиесілі. Сутегі атомында екі электрон бар (өзінің және хлор атомының ортақ электроны), ал хлор атомының сегіз электроны бар (өзінің және сутегі атомының ортақ электроны). Бұл екі ортақ электрон сутегі мен хлор атомдары арасында коваленттік байланыс түзеді. Екі атом байланысқан кезде түзілетін бөлшек деп аталады молекуласы.

Полярлы емес коваленттік байланыс

Коваленттік байланыс екеуінің арасында пайда болуы мүмкін бірдейатомдар. Мысалы:

Бұл диаграмма сутегі мен хлордың екі атомды молекулалар ретінде неліктен бар екенін түсіндіреді. Екі электронның жұптасуы мен әлеуметтенуінің арқасында екі атом үшін де октет ережесін орындауға болады.

Жалғыз байланыстардан басқа, мысалы, оттегі O 2 немесе азот N 2 молекулаларында сияқты қос немесе үш есе ковалентті байланыс түзілуі мүмкін. Азот атомдарының әрқайсысында бес валенттік электрон бар, сондықтан қабықты аяқтау үшін тағы үш электрон қажет. Бұған төменде көрсетілгендей үш жұп электрондарды ортақ пайдалану арқылы қол жеткізіледі:

Коваленттік қосылыстар әдетте газдар, сұйықтар немесе салыстырмалы түрде төмен балқитын қатты заттар болып табылады. Сирек ерекшеліктердің бірі - 3500 ° C-тан жоғары балқитын алмас. Бұл жеке молекулалардың жиынтығы емес, ковалентті байланысқан көміртегі атомдарының үздіксіз торы болып табылатын алмаздың құрылымына байланысты. Шын мәнінде, кез келген алмаз кристалы, өлшеміне қарамастан, бір үлкен молекула.

Коваленттік байланыс екі бейметал атомының электрондары біріктірілгенде пайда болады. Алынған құрылым молекула деп аталады.

Полярлық коваленттік байланыс

Көп жағдайда екі ковалентті байланысқан атомдар болады әртүрліэлектртерістілік және ортақ электрондар екі атомға бірдей жатпайды. Көпшілігіолар бір атомға екіншісіне қарағанда жақынырақ болады. Мысалы, хлорсутек молекуласында коваленттік байланыс түзетін электрондар хлор атомына жақын орналасады, өйткені оның электртерістігі сутегінен жоғары. Бірақ электрондарды тарту қабілетінің айырмашылығы соншалықты үлкен емес, электронның сутегі атомынан хлор атомына толық ауысуы болады. Сондықтан сутегі мен хлор атомдары арасындағы байланысты иондық байланыс (толық электрон тасымалдау) мен полярлы емес коваленттік байланыс (екі атом арасындағы электрон жұбының симметриялы орналасуы) арасындағы крест ретінде қарастыруға болады. Атомдардағы жартылай заряд гректің δ әрпімен белгіленеді. Мұндай байланыс деп аталады полярлық ковалент байланыс, ал хлорсутек молекуласы полярлы деп аталады, яғни оның оң зарядты ұшы (сутегі атомы) және теріс зарядты ұшы (хлор атомы) болады.

Төмендегі кестеде байланыстардың негізгі түрлері мен заттардың мысалдары келтірілген:

Коваленттік байланыстың түзілуінің алмасу және донор-акцепторлық механизмі

1) Алмасу механизмі. Әрбір атом ортақ электрон жұбына бір жұпталмаған электрон береді.

2) Донор-акцепторлық механизм. Бір атом (донор) электрон жұбын, ал басқа атом (акцептор) осы жұп үшін бос орбиталь береді.

Химия өте күрделі және жан-жақты ғылым екені ешкімге құпия емес. Бір топ әртүрлі реакциялар, реагенттер, химиялық заттар және басқа да күрделі және түсініксіз терминдер - олардың барлығы бір-бірімен әрекеттеседі. Бірақ, ең бастысы, сабақта мұғалімді тыңдап, жаңа материалды меңгерсек те, шай қайнатып алсақ та, біз күнделікті химиямен айналысамыз, бұл да жалпы химиялық процесс.

деп қорытынды жасауға болады химия міндетті болып табылады, оны түсіну және біздің әлем немесе оның кейбір бөліктері қалай жұмыс істейтінін білу қызықты және сонымен қатар пайдалы.

Енді бізге коваленттік байланыс сияқты терминмен айналысу керек, айтпақшы, ол полярлы да, полюссіз де болуы мүмкін. Айтпақшы, «ковалентті» сөзінің өзі латынның «co» - бірге және «vales» - күшке ие сөздерінен жасалған.

Терминдік құбылыстар

Одан бастайық «Ковалентті» терминін алғаш рет 1919 жылы Ирвинг Лангмюр енгізді -лауреаты Нобель сыйлығы. «Ковалентті» ұғымы екі атомның да электрондарды бөлісетін химиялық байланысын білдіреді, бұл ортақ меншік деп аталады. Осылайша, ол, мысалы, электрондары бос металдан немесе біреуі екіншісіне электрон беретін иондыдан ерекшеленеді. Айта кету керек, ол бейметалдар арасында пайда болады.

Жоғарыда айтылғандарға сүйене отырып, біз бұл процестің не екендігі туралы шағын қорытынды жасай аламыз. Ол атомдар арасында ортақ электронды жұптардың түзілуіне байланысты пайда болады және бұл жұптар электрондардың сыртқы және алдыңғы сыртқы ішкі деңгейлерінде пайда болады.

Мысалдар, полярлы заттар:

Коваленттік байланыстың түрлері

Сондай-ақ екі түрі ерекшеленеді - бұл полярлық және сәйкесінше полярлық емес байланыстар. Біз олардың әрқайсысының ерекшеліктерін бөлек талдаймыз.

Коваленттік полярлық – білім беру

«Полярлық» термині қандай?

Әдетте екі атомның электртерістігі әртүрлі болады, сондықтан ортақ электрондар оларға бірдей жатпайды, бірақ олар әрқашан екіншісіне қарағанда біріне жақынырақ болады. Мысалы, хлорсутек молекуласы, онда коваленттік байланысты электрондары хлор атомына жақын орналасқан, өйткені оның электртерістігі сутегінен жоғары. Алайда, шын мәнінде, электронның тартылуының айырмашылығы электронның сутегінен хлорға толық ауысуы үшін жеткілікті аз.

Нәтижесінде полярлық кезінде электронның тығыздығы электртерістікке ауысады және оған ішінара теріс заряд пайда болады. Өз кезегінде, электртерістігі төмен ядроның, сәйкесінше, ішінара оң заряды бар.

Қорытындылаймыз:полярлық электртерістігінің мәні бойынша ерекшеленетін әртүрлі бейметалдар арасында пайда болады және электрондар үлкен электртерістігі бар ядроға жақын орналасады.

Электртерістілік – кейбір атомдардың басқаларының электрондарын тартып, сол арқылы химиялық реакция түзу қабілеті.

Ковалентті полюстердің мысалдары, ковалентті полярлық байланысы бар заттар:

Коваленттік полярлық байланысы бар заттың формуласы

Ковалентті полярлы емес, полюсті және полюссіз айырмашылығы

Ақыр соңында, полярлық емес, біз оның не екенін жақын арада анықтаймыз.

Полярлы емес және полярлы арасындағы негізгі айырмашылықсимметрия болып табылады. Егер полярлық байланыс жағдайында электрондар бір атомға жақын орналасса, онда полярсыз байланыста электрондар симметриялы, яғни екеуіне қатысты тең орналасады.

Бір қызығы, бір бейметалдың атомдары арасында полярлы емес пайда болады химиялық элемент.

Мысалыға, Полярлы емес коваленттік байланысы бар заттар:

Сондай-ақ, электрондар жиынтығын көбінесе жай электронды бұлт деп атайды, осыған сүйене отырып, электрондардың ортақ жұбын құрайтын байланыс электронды бұлты кеңістікте симметриялы түрде немесе екеуінің де ядроларына қатысты біркелкі таралады деген қорытындыға келеміз.

Ковалентті полюссіз байланыстың мысалдары және ковалентті полюссіз байланыстың түзілу схемасы

Бірақ ковалентті полярлы және полярсызды қалай ажыратуға болатынын білу де пайдалы.

ковалентті полюссізәрқашан бір заттың атомдары болып табылады. H2. CL2.

Бұл мақала аяқталды, енді біз бұл химиялық процестің не екенін білеміз, оны және оның сорттарын қалай анықтау керектігін білеміз, заттардың түзілу формулаларын білеміз және жалпы біздің күрделі дүние, химияда табысқа жету және жаңа формулаларды қалыптастыру.

Химиялық байланыстың үш негізгі түрі коваленттік, иондық және металдық болып табылады.

туралы көбірек білейік ковалентті химиялық байланыс. Оның пайда болу механизмін қарастырайық. Мысал ретінде сутегі молекуласының түзілуін алайық:

1s электроннан түзілген сфералық симметриялы бұлт бос сутегі атомының ядросын қоршайды. Атомдар бір-біріне белгілі бір қашықтыққа жақындағанда, олардың орбитальдары ішінара қабаттасады (суретті қараңыз), нәтижесінде екі ядроның орталықтары арасында молекулалық екі электронды бұлт пайда болады, оның ядролар арасындағы кеңістікте максималды электрон тығыздығы болады. Теріс зарядтың тығыздығының жоғарылауымен молекулалық бұлт пен ядролар арасындағы тартылыс күштерінің күшті өсуі байқалады.

Сонымен, энергияның бөлінуімен бірге жүретін атомдардың электрон бұлттарының қабаттасуынан коваленттік байланыс түзілетінін көреміз. Егер жанасуға жақындаған атомдардың ядроларының арақашықтығы 0,106 нм болса, онда электронды бұлттардың қабаттасқанынан кейін ол 0,074 нм болады. Электрондық орбитальдардың қабаттасуы неғұрлым көп болса, химиялық байланыс соғұрлым күшті болады.

коваленттішақырды электронды жұп арқылы жүзеге асатын химиялық байланыс. Коваленттік байланысы бар қосылыстар деп аталады гомеополярлынемесе атомдық.

Бар коваленттік байланыстың екі түрі: полярлықЖәне полярлы емес.

Полярсыз коваленттік байланыс электрондардың ортақ жұбымен түзіледі, электронды бұлт екі атомның ядроларына қатысты симметриялы түрде таралады. Мысал ретінде бір элементтен тұратын екі атомды молекулаларды келтіруге болады: Cl 2, N 2, H 2, F 2, O 2 және басқалар, оларда электронды жұп екі атомға да бірдей жатады.

Полярлық Коваленттік байланыста электронды бұлт салыстырмалы электртерістігі жоғары атомға қарай ығысады. Мысалы, ұшпа бейорганикалық қосылыстардың молекулалары, мысалы, H 2 S, HCl, H 2 O және т.б.

HCl молекуласының түзілуін келесідей көрсетуге болады:

Өйткені хлор атомының салыстырмалы электртерістігі (2,83) сутегі атомынан (2,1) жоғары, электрон жұбы хлор атомына қарай ығысады.

Коваленттік байланыстың түзілуінің алмасу механизмінен басқа – қабаттасу есебінен де бар донор-акцептороның қалыптасу механизмі. Бұл коваленттік байланыстың түзілуі бір атомның (донордың) екі электронды бұлты мен басқа атомның (акцептордың) бос орбиталының есебінен болатын механизм. Аммоний NH 4+ түзілу механизмінің мысалын қарастырайық.Аммиак молекуласында азот атомында екі электронды бұлт бар:

Сутегі ионында бос 1s орбиталь бар, оны деп белгілейік.

Аммоний ионының түзілу процесінде азоттың екі электронды бұлты азот пен сутегі атомдары үшін ортақ болады, яғни ол молекулалық электронды бұлтқа айналады. Сондықтан төртінші коваленттік байланыс пайда болады. Аммоний түзілу процесін келесідей көрсетуге болады:

Сутегі ионының заряды барлық атомдар арасында таралады, ал азотқа жататын екі электронды бұлт сутегімен ортақ болады.

Сұрақтарыңыз бар ма? Үй тапсырмасын қалай орындау керектігін білмейсіз бе?
Тәрбиешінің көмегін алу үшін – тіркеліңіз.
Бірінші сабақ тегін!

сайт, материалды толық немесе ішінара көшіру арқылы дереккөзге сілтеме қажет.

«Ковалентті байланыс» терминінің өзі екі латын сөзінен шыққан: «co» - бірлескен және «vales» - күшке ие, өйткені бұл бір уақытта (немесе сөйлейтін) электрондар жұбының нәтижесінде пайда болатын байланыс. Көбірек қарапайым тіл, атомдар арасындағы оларға ортақ электрондар жұбына байланысты байланыс). Коваленттік байланыстың түзілуі тек бейметал атомдарының арасында жүреді және ол молекулалардың атомдарында да, кристалдарда да пайда болуы мүмкін.

Ковалентті ковалентті алғаш рет сонау 1916 жылы американ химигі Дж.Льюис ашты және біраз уақыт гипотеза, идея түрінде өмір сүрді, содан кейін ғана тәжірибе жүзінде расталды. Химиктер ол туралы не білді? Ал бейметалдардың электртерістігі айтарлықтай үлкен болуы мүмкін және екі атомның химиялық әрекеттесуі кезінде электрондардың бірінен екіншісіне ауысуы мүмкін емес болуы мүмкін, дәл осы сәтте екі атомның электрондары біріктіріледі, нақты Олардың арасында атомдардың коваленттік байланысы пайда болады.

Коваленттік байланыстың түрлері

Жалпы, коваленттік байланыстың екі түрі бар:

• айырбастау,
• донор-акцептор.

Атомдар арасындағы коваленттік байланыстың алмасу түрімен байланыстырушы атомдардың әрқайсысы электронды байланыстың қалыптасуы үшін бір жұпталмаған электронды білдіреді. Бұл жағдайда бұл электрондардың қарама-қарсы зарядтары (спиндері) болуы керек.

Мұндай коваленттік байланыстың мысалы сутегі молекуласында болатын байланыстар болуы мүмкін. Сутегі атомдары бір-біріне жақындаған кезде олардың электронды бұлттары бір-біріне еніп кетеді, ғылымда бұл электронды бұлттардың қабаттасуы деп аталады. Нәтижесінде ядролар арасындағы электрон тығыздығы артып, олардың өздері бір-біріне тартылып, жүйенің энергиясы азаяды. Алайда, тым жақын жақындаған кезде, ядролар бір-бірін итермелей бастайды, осылайша олардың арасында оңтайлы қашықтық болады.

Бұл суретте нақтырақ көрсетілген.

Коваленттік байланыстың донорлық-акцепторлық түріне келетін болсақ, ол бір бөлшек, бұл жағдайда донор байланыс үшін өзінің электронды жұбын, ал екіншісі, акцептор еркін орбиталь ұсынғанда пайда болады.

Сондай-ақ коваленттік байланыстың түрлері туралы айта отырып, полюссіз және полярлы коваленттік байланыстарды ажыратуға болады, біз олар туралы төменде толығырақ жазамыз.

Ковалентті полюссіз байланыс

Ковалентті полярлы емес байланыстың анықтамасы қарапайым, ол екі бірдей атом арасында түзілетін байланыс. Полярсыз коваленттік байланыстың түзілу мысалы, төмендегі диаграмманы қараңыз.

Ковалентті полюссіз байланыстың диаграммасы.

Ковалентті полярлы емес байланысы бар молекулаларда ортақ электронды жұптар атом ядроларынан бірдей қашықтықта орналасады. Мысалы, молекулада (жоғарыдағы диаграммада) атомдар төрт жұп электрондарды бөлісе отырып, сегіз электронды конфигурацияға ие болады.

Ковалентті полярлы емес байланысы бар заттар әдетте газдар, сұйықтар немесе салыстырмалы түрде төмен балқитын қатты заттар болып табылады.

ковалентті полярлық байланыс

Енді қандай байланыс ковалентті полюсті деген сұраққа жауап берейік. Сонымен, ковалентті полярлық байланыс ковалентті байланысқан атомдардың электртерістігі әртүрлі болған кезде пайда болады және жалпы электрондар екі атомға бірдей жатпайды. Көп жағдайда жалпы электрондар бір атомға екіншісіне қарағанда жақынырақ болады. Коваленттік полярлы байланыстың мысалы ретінде хлорсутек молекуласында пайда болатын байланыс, онда коваленттік байланыстың түзілуіне жауапты қоғамдық электрондар сутегіге қарағанда хлор атомына жақынырақ орналасады. Мәселе мынада, хлордың сутегіге қарағанда электртерістігі жоғары.

Полярлық коваленттік байланыс осылай көрінеді.

Полярлық коваленттік байланысы бар заттардың жарқын мысалы - су.

Коваленттік байланысты қалай анықтауға болады

Енді сіз коваленттік полярлық байланысты қалай анықтауға болатындығы туралы сұраққа жауапты білесіз, ал полярлы емес болғандықтан, бұл үшін қасиеттері мен қасиеттерін білу жеткілікті. химиялық формуламолекулалар, егер бұл молекула әртүрлі элементтердің атомдарынан тұрса, онда байланыс полюсті болады, егер бір элементтен болса, онда полюссіз болады. Сондай-ақ, коваленттік байланыстар тек бейметалдар арасында ғана пайда болуы мүмкін екенін есте ұстаған жөн, бұл жоғарыда сипатталған коваленттік байланыстың механизміне байланысты.

Коваленттік байланыс, бейне

Ал видеолекцияның соңында біздің мақаланың тақырыбы, коваленттік байланыс.