9.6
Ковалентные связи образуются между неметаллами за счет обмена валентными электронами. Но почему неметаллы предпочитают делить электроны, а не отдавать их, как в ионных связях? Неметаллы обладают высокой энергией ионизации, что затрудняет перенос валентных электронов от одного атома к другому.
Рассмотрим молекулу аммиака. Атому азота требуется еще три электрона, чтобы достичь октета, а атому водорода нужен электрон, чтобы достичь дуэта. Следовательно, атом азота связывается с тремя атомами водорода, так что и азот, и водород достигают стабильных электронных конфигураций.
Поскольку каждая из этих связей образована одной парой электронов, она называется одинарной связью. Общая пара электронов в ковалентной связи называется связывающей парой. Валентные электроны, не участвующие в образовании связи, называются неподеленной парой или несвязывающими электронами.
С 6 валентными электронами атомам кислорода нужно еще два электрона, чтобы достичь октета. Следовательно, два атома кислорода разделяют двухэлектронные пары, образующие двойную связь. Азот, с другой стороны, разделяет три неспаренных электрона в своей двухатомной форме, создавая тройную связь.
Одинарные и кратные связи различаются по длине и прочности. Тройные связи короче двойных связей, которые короче одинарных. Прочность связи увеличивается с увеличением кратности связи.
Вот почему в азоте сложно разорвать тройную связь, что делает его относительно инертным. Модель Льюиса помогает предсказать структуру и стабильность молекул. Согласно модели Льюиса, H2O стабильная молекула;потому что и кислород, и водород достигли стабильных электронных конфигураций.
Если кислород разделяет электроны только с одним атомом водорода, полученная молекула ОН не будет стабильной, поскольку у кислорода будет только 7 валентных электронов, и он не достигнет октета. Однако, если к кислороду добавляется дополнительный электрон для завершения октета, полученный ион гидроксида становится стабильным с отрицательным зарядом. Ковалентные связи являются направленными, потому что общие электроны связывают две определенные пары атомов.
Напротив, ионные связи ненаправленные и удерживают несколько ионов в решетке. Таким образом, в ковалентном соединении фундаментальными единицами считаются отдельные молекулы.
По сравнению с ионной связью, которая является результатом передачи электронов между металлическими и неметаллическими атомами, ковалентные связи явля…
Авторские права © 2026 MyJoVE Corporation. Все права защищены.