§ 36. Ковалентная неполярная и полярная химическая связь — краткое содержание
Между атомами элементов-неметаллов образуется ковалентная химическая связь, которая возникает за счёт общих электронных пар. Если связь образуется между атомами одного и того же элемента, она называется ковалентной неполярной, а если между атомами разных неметаллов — ковалентной полярной.
Ковалентная полярная связь
В молекулах, состоящих из атомов разных элементов, ядра атомов притягивают общую электронную пару с разной силой. В результате электронная плотность смещается к более «сильному» атому. На нём появляется частичный отрицательный заряд (δ⁻), а на другом атоме — частичный положительный заряд (δ⁺).
Примером служит молекула хлороводорода HCl: общая электронная пара смещена к атому хлора, поэтому хлор приобретает частичный отрицательный заряд, а водород — частичный положительный. Такие молекулы имеют два полюса и называются диполями.
Полярность молекулы и её форма
Полярность молекулы зависит не только от полярности связей, но и от геометрической формы молекулы.
- В молекуле воды H₂O связи O–H полярные, а сама молекула имеет угловую форму, поэтому она является диполем.
- В молекуле углекислого газа CO₂ связи C=O тоже полярные, но молекула имеет линейную форму, и полюса компенсируют друг друга. Поэтому CO₂ — неполярная молекула, несмотря на полярные связи.
Электроотрицательность
Смещение электронных пар при образовании связи объясняется различием в электроотрицательности атомов — способности атома притягивать к себе общие электронные пары.
Наибольшей электроотрицательностью обладают неметаллы (фтор, кислород, азот, хлор). Электроотрицательность:
- возрастает в периоде слева направо;
- уменьшается в группе сверху вниз.
Американский учёный Лайнус Полинг предложил шкалу электроотрицательности элементов, которая широко используется в химии.
Виды ковалентной связи
- Ковалентная неполярная связь образуется между атомами с одинаковой электроотрицательностью (чаще всего между одинаковыми атомами неметаллов).
- Ковалентная полярная связь возникает между атомами с разной электроотрицательностью.
Кристаллические решётки веществ
Вещества с ковалентной связью могут иметь разные типы кристаллических решёток:
- Молекулярные решётки — состоят из молекул (CO₂, белый фосфор, йод). Такие вещества обычно летучи, легкоплавки и непрочны.
- Атомные решётки — состоят из атомов, связанных прочными ковалентными связями (SiO₂, Al₂O₃). Эти вещества отличаются высокой твёрдостью и температурой плавления.