Основни видове химични връзки, образувани между атомите

Цялата материя е изградена от атоми. Атомите са малки частици от различни видове, които се обединяват, за да образуват молекули и други видове химични съединения. Това, което държи различните атоми заедно в многоатомно вещество като молекула или йонно съединение, е това, което наричаме химическа връзка.

Химическата връзка може да се дефинира като сила от електростатичен характер, която държи два атома заедно благодарение на взаимодействията между ядрата и електронните облаци и на двата . Тъй като има различни видове атоми, включително метални атоми, неметални атоми, металоиди и благородни газове, могат да възникнат различни комбинации, при които атомите взаимодействат по различни начини, пораждайки различни видове химични връзки.

Една от основните характеристики на атомите, която определя вида на връзката, която ще се образува между тях, е техният метален характер. Не е същото да обедините метален атом с друг, отколкото да обедините метал с неметал или неметал с друг неметал. Дори при свързването на два неметала заедно, връзката може да бъде от различен тип, в зависимост от разликата между електроотрицателностите на двата елемента.

Видове химични връзки и електроотрицателност

В зависимост от характеристиките на двата свързани атома могат да бъдат дадени различни видове връзки. Най-общо казано, можем да идентифицираме четири основни типа, които са:

• Йонната връзка .
• Полярната ковалентна връзка .
• Чистата или неполярна ковалентна връзка .
• Металната връзка .

Най-важното свойство, което определя вида на връзката, която ще се образува между два атома, е разликата между тяхната електроотрицателност. Електроотрицателността е способността на атома да привлича свързващи електрони, когато се образува химическа връзка. Това е периодично свойство, което се увеличава, когато се движите отдолу нагоре по група в периодичната таблица и когато се движите отляво надясно през период, като флуорът е най-електроотрицателният елемент от всички.

Електроотрицателността се измерва по скала, която варира от 0,7 (съответстваща на франциевия атом, най-малко електроотрицателният от всички) до 4 (съответстваща на флуор). Тази скала е известна като електроотрицателната скала на Полинг и е много полезна за прогнозиране на типа връзки, които ще се образуват между два атома.

Използване на електроотрицателността за прогнозиране на типа връзка

Когато два атома се свързват един с друг, те се стремят да завършат своя октет, т.е. те се стремят да се обградят с общо 8 валентни електрона. Поради тази причина, когато се образува връзката, незабавно има конкуренция за запазване на свързващите електрони на другия.

Атомът, който е по-електроотрицателен, получава всички електрони. Ако това се случи, този атом става отрицателно зареден, докато по-малко електроотрицателният, този, който е загубил електроните, остава положително зареден. Тези два йона се привличат един към друг благодарение на техните противоположни заряди, като по този начин образуват йонна връзка. Това е особено често срещано, когато свързваме метал с неметал, като магнезиев хлорид, показан по-долу.

От друга страна, ако и двата атома имат еднаква електроотрицателност (което може да се случи, ако и двата атома са еднакви, например), нито един от тях няма да спечели конкуренцията за електроните на другия, така че няма да имат друг избор освен да споделят електроните. за да задоволят едновременно съответните им октети. В този случай, тъй като валентните електрони се споделят, връзката се нарича ковалентна връзка .

Но какво се случва, ако съединим два атома, които имат подобни, но не еднакви електроотрицателности? В този случай връзката няма да бъде нито напълно йонна, нито напълно полярна. В тези случаи двата атома не споделят идеално електрони, генерирайки противоположни частични заряди във всеки край на връзката. Тези видове връзки се наричат ​​полярни ковалентни връзки или просто полярни връзки .

И накрая, когато съединим два метала, не се образува нито йонна, нито ковалентна връзка. В този случай се установява специален тип химична връзка, наречена метална връзка . При този тип връзка металните атоми обикновено са опаковани в кубична структура като тези, показани на следващата фигура.

Конвенционални критерии за определяне на типове връзки въз основа на електроотрицателност

Следната таблица обобщава критериите за вземане на решение дали връзката между два атома ще бъде йонна, полярна ковалентна, неполярна или метална.

Както може да се види в таблицата, връзката ще бъде йонна, когато разликата в електроотрицателността е повече от 1,7. Счита се за чиста ковалентна, ако няма разлика или ако разликата е много малка. Някои автори разграничават първия случай от втория, като считат за чисти ковалентни връзки само тези, в които се свързват два равни атома, докато когато разликата е много малка, те се класифицират като неполярни или аполярни връзки.

И накрая, ако два метала са свързани, тогава връзката се класифицира като метална връзка.

Характеристики на различните видове връзки

йонна връзка

Йонната връзка е наречена така, защото се образува от два йона с противоположни заряди. Образува се, когато метал с много ниска електроотрицателност, обикновено алкален или алкалоземен метал, се съедини с неметал с много висока електроотрицателност, обикновено халоген.

Този тип връзка не е насочена, тъй като електроните не се споделят по оста, която свързва двата атома. Също така не е възможно да се разпознаят отделни единици, когато се образуват йонни съединения, тъй като всеки катион може да бъде намерен заобиколен от множество аниони и те от своя страна са прикрепени към други катиони, без да принадлежат изключително към някой от тях.

Съединенията с йонни връзки обикновено са разтворими във вода и произвеждат разтвори, които провеждат електричество.

полярна ковалентна връзка

В този случай се образува връзка, в която електроните се споделят, но не по равно, генерирайки частичен отрицателен заряд на най-електроотрицателния атом и частично положителен заряд на най-малко електроотрицателния. Този тип връзка поражда дискретни единици, наречени молекули, в които всеки атом винаги е свързан със същите други атоми.

Много съединения с полярни връзки имат полярни молекули, които могат да станат разтворими във вода.

Чистата или неполярна ковалентна връзка

Тази връзка възниква, когато два идентични атома се свържат, както се случва в молекулите на Cl ₂ , O ₂ и N ₂ . Тъй като няма разлика в електроотрицателността, електроните се споделят идеално по равно. Съединенията, които съдържат само ковалентни връзки, са задължително неполярни и са съединения, които не са разтворими във вода.

множество ковалентни връзки

Както в чистата ковалентна връзка, така и в полярната, могат да възникнат ковалентни връзки, при които се споделят повече от една двойка електрони, което води до множество ковалентни връзки. В зависимост от това дали се споделят 2, 4 или 6 електрона, връзката ще бъде класифицирана съответно като единична, двойна или тройна ковалентна връзка.

металната връзка

Както вече беше споменато по-горе, този тип връзка се образува между метални атоми. Неговата най-важна характеристика е наличието на това, което се нарича „зона на проводимост“, през която валентните електрони на метала могат да се движат свободно от едната страна към другата. Тази свобода на движение прави металите много добри проводници на електричество.

Препратки

Álvarez, DO (2021 г., 15 юли). Химическа връзка – Понятие, видове връзки и примери . Концепция. https://concepto.de/enlace-quimico/

Atkins, P., & dePaula, J. (2008). Физическа химия (8- ^{мо издание} ). Панамериканска медицинска редакция.

Браун, Б. (2021). Химия: Централната наука (11-то ^{издание} ). Pearson Education.

Чанг, Р. (2008). Физическа химия (3-то ^{издание} ). Хил Макгроу.

Chang, R., & Goldsby, K. (2013). Химия (11-то ^{издание} ). McGraw-Hill Interamericana de España SL

Електроотрицателност на Полинг. (2020 г., 15 август). Извлечено от https://chem.libretexts.org/@go/page/1328

Валверде, М. (2021 г., 25 май). Как се образува материята? Видове химични връзки, примери и характеристики . ZS Испания. https://www.zschimmer-schwarz.es/como-se-forma-la-materia-tipos-de-enlaces-quimicos-ejemplos-y-caracteristicas/