Параграф 35 Химия 8 класс Габриелян | Конспект

Ковалентная химическая связь

Определение ковалентной связи
Ковалентная связь образуется за счет совместного использования общих электронных пар атомами. Это характерно для неметаллов, где атомы стремятся завершить свои внешние электронные слои. Молекулы таких веществ, как водород (H₂), кислород (O₂), азот (N₂), состоят из парных связей. Например, два атома хлора (Cl₂) объединяются, образуя общую электронную пару, которая удерживает их вместе. Атомы водорода образуют аналогичную связь, образуя молекулу H₂. Такие связи называют атомными или ковалентными.

Механизм образования ковалентной связи
Каждый атом стремится заполнить свой внешний энергетический слой, используя общий электронный ресурс. Для двух атомов хлора, каждый из которых имеет семь валентных электронов, требуется еще один для завершения слоя. Объединяя свои электроны, атомы формируют электронную пару. Электронная формула отображает такое взаимодействие с помощью точек или черточек. Это взаимодействие стабилизирует молекулу, уменьшая энергию системы. Молекулы с ковалентной связью обычно устойчивы и стабильны.

Валентность атома и структурные формулы
Валентность указывает количество общих электронных пар, образованных данным атомом. Для отображения порядка соединения атомов используются структурные формулы. Например, формула Cl—Cl демонстрирует одну связь между двумя атомами хлора. Аналогично H—H показывает связь между атомами водорода. Для сложных молекул применяются комбинированные формулы. Понимание валентности важно для определения реактивности вещества.

Типы ковалентных соединений
Молекулы, образованные ковалентной связью, могут быть одноатомными или многоатомными. Одноатомные молекулы, как у инертных газов, обладают завершенными электронными слоями. Многоатомные соединения, такие как H₂O или CH₄, содержат несколько атомов, объединенных общими парами. Природа связи определяет свойства вещества, включая его полярность и реакционную способность. Полярные молекулы, такие как HCl, имеют асимметричное распределение заряда. Неполярные, как Cl₂, равномерно распределяют электронную плотность.

Кристаллические решетки веществ с ковалентной связью
Ковалентная связь может формировать кристаллические решетки, как у алмаза или графита. Эти вещества отличаются прочностью и высокой температурой плавления. В алмазе каждый атом углерода соединен с четырьмя другими, создавая прочную трехмерную сеть. Графит, напротив, состоит из слоев, соединенных слабым межслоевым взаимодействием. Такие структуры обеспечивают уникальные физические свойства веществ. Это делает вещества с ковалентной связью важными в промышленности и технологиях.