Hech kimga sir emaski, kimyo juda murakkab va xilma-xil fandir. Ko'p turli xil reaktsiyalar, reagentlar, kimyoviy moddalar va boshqa murakkab va tushunarsiz atamalar - ularning barchasi bir-biri bilan o'zaro ta'sir qiladi. Lekin asosiysi, biz har kuni kimyo bilan shug'ullanamiz, darsda o'qituvchini tinglaymiz va yangi material o'rganamizmi yoki choy qaynatamizmi, bu ham kimyoviy jarayondir.

Bundan xulosa qilish mumkin kimyo fani shart, buni tushunish va bizning dunyomiz yoki uning ayrim qismlari qanday ishlashini bilish qiziqarli va bundan tashqari, foydalidir.

Endi biz, aytmoqchi, qutbli va qutbsiz bo'lishi mumkin bo'lgan kovalent bog'lanish kabi atama bilan shug'ullanishimiz kerak. Aytgancha, "kovalent" so'zi lotincha "co" - birgalikda va "vales" - kuchga ega bo'lgan so'zlardan hosil bo'lgan.

Term hodisalari

Keling, bundan boshlaylik "Kovalent" atamasi birinchi marta 1919 yilda Irving Langmur tomonidan kiritilgan - Nobel mukofoti laureati. "Kovalent" tushunchasi ikkala atom ham elektronlar bo'lgan kimyoviy bog'lanishni anglatadi, bu birgalikda egalik deb ataladi. Shunday qilib, u, masalan, elektronlar erkin bo'lgan metalldan yoki biri boshqasiga elektron beradigan iondan farq qiladi. Shuni ta'kidlash kerakki, u metall bo'lmaganlar orasida hosil bo'ladi.

Yuqorida aytilganlarga asoslanib, biz bu jarayon nima ekanligi haqida kichik xulosa chiqarishimiz mumkin. U umumiy elektron juftlarning hosil bo'lishi tufayli atomlar orasida paydo bo'ladi va bu juftliklar elektronlarning tashqi va oldingi tashqi pastki sathlarida paydo bo'ladi.

Misollar, qutbli moddalar:

Kovalent bog'lanish turlari

Ikkita tur ham ajralib turadi - bular qutbli va shunga mos ravishda qutbsiz aloqalar. Biz ularning har birining xususiyatlarini alohida tahlil qilamiz.

Kovalent qutb - ta'lim

"Polar" atamasi nima?

Odatda ikkita atom turli xil elektronegativlikka ega bo'ladi, shuning uchun umumiy elektronlar ularga teng darajada tegishli emas, lekin ular har doim boshqasiga qaraganda biriga yaqinroqdir. Masalan, vodorod xlorid molekulasi, unda kovalent bog'lanish elektronlari xlor atomiga yaqinroq joylashgan, chunki uning elektromanfiyligi vodorodnikidan yuqori. Biroq, aslida, elektronni jalb qilishdagi farq elektronni vodoroddan xlorga to'liq o'tkazish uchun etarlicha kichikdir.

Natijada, qutblanishda elektron zichligi ko'proq elektron manfiyga o'tadi va uning ustida qisman manfiy zaryad paydo bo'ladi. O'z navbatida, elektronegativligi past bo'lgan yadro, shunga ko'ra, qisman musbat zaryadga ega.

Xulosa qilamiz: qutbli turli xil metall bo'lmaganlar o'rtasida paydo bo'ladi, ular elektromanfiylik qiymatida farqlanadi va elektronlar katta elektronegativlik bilan yadroga yaqinroq joylashgan.

Elektromanfiylik - ba'zi atomlarning boshqalarning elektronlarini jalb qilish qobiliyati, shu bilan kimyoviy reaktsiya hosil qiladi.

Kovalent qutblarga misollar, kovalent qutbli aloqaga ega bo'lgan moddalar:

Kovalent qutbli aloqaga ega bo'lgan moddaning formulasi

Kovalent qutbsiz, qutbsiz va qutbsiz o'rtasidagi farq

Va nihoyat, qutbsiz, biz tez orada nima ekanligini bilib olamiz.

Polar bo'lmagan va polar o'rtasidagi asosiy farq simmetriya hisoblanadi. Agar qutbli bog'lanish holatida elektronlar bitta atomga yaqinroq joylashgan bo'lsa, qutbsiz bog'lanish bilan elektronlar nosimmetrik tarzda, ya'ni ikkalasiga nisbatan teng joylashadi.

Shunisi e'tiborga loyiqki, bitta kimyoviy elementning metall bo'lmagan atomlari orasida qutbsizlar paydo bo'ladi.

Masalan, qutbsiz kovalent bog'lanishga ega bo'lgan moddalar:

Shuningdek, elektronlar to'plami ko'pincha oddiygina elektron bulut deb ataladi, shundan kelib chiqqan holda biz umumiy elektron juftligini tashkil etuvchi elektron aloqa buluti kosmosda nosimmetrik yoki ikkalasining yadrolariga nisbatan teng ravishda taqsimlangan degan xulosaga kelamiz.

Kovalent qutbsiz bog'lanishga misollar va kovalent qutbsiz bog'lanishning hosil bo'lish sxemasi.

Ammo kovalent qutbli va qutbsizni qanday ajratishni bilish ham foydalidir.

kovalent qutbsiz har doim bir xil moddaning atomlari. H2. CL2.

Ushbu maqola o'z nihoyasiga yetdi, endi biz bu kimyoviy jarayon nima ekanligini bilamiz, biz uni va uning navlarini qanday aniqlashni bilamiz, moddalarning hosil bo'lish formulalarini bilamiz va umuman bizning murakkab dunyomiz haqida bir oz ko'proq, muvaffaqiyat kimyo va yangi formulalarni shakllantirish.

Ta'rif

Kovalent bog'lanish - bu ularning valentlik elektronlari atomlarining sotsializatsiyasi natijasida hosil bo'lgan kimyoviy bog'lanish. Kovalent bog'lanishning paydo bo'lishining majburiy sharti valentlik elektronlari joylashgan atom orbitallarining (AO) bir-birining ustiga chiqishidir. Eng oddiy holatda, ikkita AO ning bir-biriga yopishishi ikkita molekulyar orbital (MO) hosil bo'lishiga olib keladi: bog'lovchi MO va antibog'lanish (bo'shashtiruvchi) MO. Birgalikda elektronlar pastroq energiya bog'lovchi MO da joylashgan:

Kommunikativ ta'lim

Kovalent bog'lanish (atom aloqasi, gomeopolar bog'lanish) - har bir atomdan ikkita elektronning sotsializatsiyasi (elektron almashish) tufayli ikki atom o'rtasidagi bog'lanish:

A. + B. -> A: B

Shu sababli, gomeopolyar munosabatlar yo'naltiruvchi xususiyatga ega. Aloqa yaratuvchi elektronlar bir vaqtning o'zida ikkala bog'lovchi atomga tegishlidir, masalan:

Kovalent bog'lanish turlari

Kovalent kimyoviy bog'lanishning uch turi mavjud bo'lib, ular hosil bo'lish mexanizmida farqlanadi:

1. Oddiy kovalent bog'lanish. Uning shakllanishi uchun atomlarning har biri bitta juftlashtirilmagan elektronni beradi. Oddiy kovalent bog'lanish hosil bo'lganda, atomlarning rasmiy zaryadlari o'zgarishsiz qoladi. Agar oddiy kovalent bog'ni hosil qiluvchi atomlar bir xil bo'lsa, molekuladagi atomlarning haqiqiy zaryadlari ham bir xil bo'ladi, chunki bog'lanishni tashkil etuvchi atomlar teng ravishda ijtimoiylashgan elektron juftlikka egalik qiladi, bunday bog'lanish qutbsiz kovalent deb ataladi. rishta. Agar atomlar har xil bo'lsa, sotsializatsiyalangan elektron juftligiga egalik darajasi atomlarning elektr manfiyligidagi farq bilan belgilanadi, ko'proq elektronegativlikka ega bo'lgan atomda ko'proq bog'lanish elektronlari mavjud va shuning uchun uning haqiqiy zaryad manfiy belgiga ega bo'lsa, elektron manfiyligi pastroq bo'lgan atom mos ravishda bir xil zaryad oladi, lekin ijobiy belgiga ega.

Sigma (s)-, pi (p)-bog'lar - organik birikmalar molekulalaridagi kovalent bog'lanish turlarining taxminiy tavsifi, s-bog' elektron bulutining zichligi bog'lovchi o'q bo'ylab maksimal bo'lishi bilan tavsiflanadi. atomlarning yadrolari. p-bog' hosil bo'lganda, elektron bulutlarning lateral qoplamasi deb ataladigan narsa sodir bo'ladi va elektron bulutning zichligi s-bog' tekisligidan maksimal "yuqorida" va "pastda" bo'ladi. Masalan, etilen, asetilen va benzolni oling.

Etilen C 2 H 4 molekulasida CH 2 \u003d CH 2 qo'sh bog'lanish mavjud, uning elektron formulasi: H: C:: C: H. Barcha etilen atomlarining yadrolari bir tekislikda joylashgan. Har bir uglerod atomining uchta elektron buluti bir xil tekislikdagi boshqa atomlar bilan uchta kovalent bog'lanish hosil qiladi (ular orasidagi burchaklar taxminan 120 °). Uglerod atomining to?rtinchi valentlik elektronining buluti molekula tekisligidan yuqorida va pastda joylashgan. Ikkala uglerod atomining bunday elektron bulutlari molekula tekisligining tepasida va ostida qisman bir-biriga yopishib, uglerod atomlari o'rtasida ikkinchi bog'lanish hosil qiladi. Uglerod atomlari orasidagi birinchi, kuchliroq kovalent bog'lanish s-bog' deb ataladi; ikkinchi, kamroq kuchli kovalent bog'lanish p-bog' deb ataladi.

Chiziqli asetilen molekulasida

H-S?S-N (N: S::: S: N)

uglerod va vodorod atomlari o'rtasida s-bog'lar, ikkita uglerod atomlari orasida bitta s-bog' va bir xil uglerod atomlari orasida ikkita p-bog' mavjud. Ikki p-bog' s-bog'ning ta'sir doirasi ustida ikkita o'zaro perpendikulyar tekislikda joylashgan.

C 6 H 6 siklik benzol molekulasining barcha oltita uglerod atomlari bir xil tekislikda yotadi. s-bog'lar halqa tekisligidagi uglerod atomlari o'rtasida harakat qiladi; vodorod atomlari bilan har bir uglerod atomi uchun bir xil bog'lanishlar mavjud. Har bir uglerod atomi bu bog'lanishlarni amalga oshirish uchun uchta elektron sarflaydi. Sakkizlik shaklga ega bo'lgan uglerod atomlarining to'rtinchi valentlik elektronlarining bulutlari benzol molekulasi tekisligiga perpendikulyar joylashgan. Bunday bulutlarning har biri qo‘shni uglerod atomlarining elektron bulutlari bilan teng ravishda ustma-ust tushadi. Benzol molekulasida uchta alohida p-bog'lar emas, balki barcha uglerod atomlari uchun umumiy bo'lgan olti elektrondan iborat yagona p-elektron tizimi hosil bo'ladi. Benzol molekulasidagi uglerod atomlari orasidagi bog'lanishlar aynan bir xil.

Kovalent bog'lanish elektronlarning sotsializatsiyasi (umumiy elektron juftlarning shakllanishi bilan) natijasida hosil bo'ladi, bu elektron bulutlarning bir-biriga yopishishi paytida yuzaga keladi. Ikki atomning elektron bulutlari kovalent bog'lanish hosil bo'lishida ishtirok etadi. Kovalent bog'lanishning ikkita asosiy turi mavjud:

• Xuddi shu kimyoviy elementning metall bo'lmagan atomlari o'rtasida kovalent qutbsiz bog'lanish hosil bo'ladi. Oddiy moddalar bunday bog'lanishga ega, masalan, O 2; N 2 ; C 12.
• Kovalent qutbli bog'lanish turli metall bo'lmaganlar atomlari o'rtasida hosil bo'ladi.

Shuningdek qarang

Adabiyot

• "Kimyoviy ensiklopedik lug'at", M., "Sovet ensiklopediyasi", 1983, 264-bet.

Wikimedia fondi. 2010 yil.

Bunda atomlardan biri elektron berib, kationga aylangan, ikkinchisi esa elektronni qabul qilib, anionga aylangan.

Kovalent bog'lanishning xarakterli xossalari - yo'nalishlilik, to'yinganlik, qutblanish, qutblanish - birikmalarning kimyoviy va fizik xususiyatlarini aniqlaydi.

Bog'lanish yo'nalishi moddaning molekulyar tuzilishi va ularning molekulasining geometrik shakli bilan bog'liq. Ikki bog'lanish orasidagi burchaklar bog'lanish burchaklari deb ataladi.

To'yinganlik - atomlarning cheklangan miqdordagi kovalent bog'lanishlar hosil qilish qobiliyati. Atom tomonidan hosil qilingan bog'lanishlar soni uning tashqi atom orbitallari soni bilan chegaralanadi.

Bog'lanishning qutbliligi atomlarning elektron manfiyligidagi farqlar tufayli elektron zichligi notekis taqsimlanishi bilan bog'liq. Shu asosda kovalent bog'lanishlar qutbsiz va qutbsiz (polyar bo'lmagan - diatomik molekula bir xil atomlardan (H 2, Cl 2, N 2) iborat) bo'linadi va har bir atomning elektron bulutlari ularga nisbatan simmetrik taqsimlanadi. atomlar; qutbli - diatomik molekula turli xil kimyoviy elementlarning atomlaridan iborat va umumiy elektron buluti atomlardan biriga siljiydi va shu bilan molekulada elektr zaryadining taqsimlanishida assimetriya hosil qiladi va molekulaning dipol momentini hosil qiladi) .

Bog'lanishning qutblanish qobiliyati tashqi elektr maydoni, shu jumladan boshqa reaksiyaga kirishuvchi zarracha ta'sirida bog'lanish elektronlarining siljishida ifodalanadi. Polarizatsiya elektron harakatchanligi bilan belgilanadi. Kovalent bog'lanishlarning qutbliligi va qutblanishi molekulalarning qutbli reagentlarga nisbatan reaktivligini aniqlaydi.

Biroq, ikki marta Nobel mukofoti sovrindori L. Pauling "ba'zi molekulalarda umumiy juftlik o'rniga bir yoki uchta elektron tufayli kovalent bog'lanishlar mavjud" deb ta'kidladi. Yagona elektron-kimyoviy bog'lanish molekulyar-ion-vodorod-H 2 + da amalga oshiriladi.

Molekulyar vodorod ioni H 2 + ikkita proton va bitta elektronni o'z ichiga oladi. Molekulyar tizimning yagona elektroni ikkita protonning elektrostatik itilishini qoplaydi va ularni 1,06 ? (H 2 + kimyoviy bog'lanish uzunligi) masofasida ushlab turadi. Molekulyar sistema elektron bulutining elektron zichligi markazi ikkala protondan Bor radiusi a 0 =0,53 A bo?yicha teng masofada joylashgan va molekulyar vodorod ioni H 2+ simmetriya markazidir.

Entsiklopedik YouTube

• 1 / 5

  Kovalent bog'lanish ikki atom o'rtasida taqsimlangan bir juft elektron tomonidan hosil bo'ladi va bu elektronlar har bir atomdan bittadan ikkita barqaror orbitalni egallashi kerak.

  A + B -> A: B

  Ijtimoiylashuv natijasida elektronlar to'ldirilgan energiya darajasini hosil qiladi. Agar bu darajadagi ularning umumiy energiyasi boshlang'ich holatidan kamroq bo'lsa (va energiyadagi farq bog'lanish energiyasidan boshqa narsa emas) bog'lanish hosil bo'ladi.

  Molekulyar orbitallar nazariyasiga ko'ra, ikkita atom orbitalining bir-birining ustiga chiqishi eng oddiy holatda ikkita molekulyar orbital (MO) hosil bo'lishiga olib keladi: majburiy MO va antibog'lanish (bo'shashtirish) MO. Birgalikda elektronlar pastroq energiya bog'lovchi MO da joylashgan.

  Atomlarning rekombinatsiyasi jarayonida bog'lanish hosil bo'lishi

  Biroq, atomlararo o'zaro ta'sir mexanizmi uzoq vaqt davomida noma'lum bo'lib qoldi. Faqat 1930 yilda F.London dispersion tortishish tushunchasini - oniy va induktsiyalangan (induktsiyalangan) dipollar o'rtasidagi o'zaro ta'sirni kiritdi. Hozirgi vaqtda atomlar va molekulalarning o'zgaruvchan elektr dipollari o'rtasidagi o'zaro ta'sirdan kelib chiqadigan jozibador kuchlar "London kuchlari" deb ataladi.

  Bunday o'zaro ta'sirning energiyasi elektron qutblanish a kvadratiga to'g'ridan-to'g'ri proportsional va ikkita atom yoki molekula orasidagi masofaning oltinchi darajasiga teskari proportsionaldir.

  Donor-akseptor mexanizmi orqali bog'lanish hosil bo'lishi

  Oldingi bo'limda tasvirlangan kovalent bog'lanishning hosil bo'lishining bir hil mexanizmiga qo'shimcha ravishda, geterogen mexanizm mavjud - qarama-qarshi zaryadlangan ionlar - proton H + va manfiy vodorod ioni H - gidrid ioni deb ataladigan o'zaro ta'sir:

  H + + H - -> H 2

  Ionlar yaqinlashganda, gidrid ionining ikki elektronli buluti (elektron jufti) protonga tortiladi va oxir-oqibat ikkala vodorod yadrosi uchun umumiy bo'ladi, ya'ni bog'lovchi elektron juftiga aylanadi. Elektron juftlikni ta'minlovchi zarracha donor, bu elektron juftini qabul qiladigan zarracha esa akseptor deb ataladi. Kovalent bog'lanish hosil bo'lishining bunday mexanizmi donor-akseptor deb ataladi.

  H + + H 2 O -> H 3 O +

  Proton suv molekulasining yolg'iz elektron juftiga hujum qiladi va kislotalarning suvli eritmalarida mavjud bo'lgan barqaror kation hosil qiladi.

  Xuddi shunday, proton ammiak molekulasiga murakkab ammoniy kationi hosil bo'lishi bilan biriktiriladi:

  NH 3 + H + -> NH 4 +

  Shu tariqa (kovalent bog` hosil bo`lishining donor-akseptor mexanizmiga ko`ra) ammoniy, oksoniy, fosfoniy, sulfoniy va boshqa birikmalarni o`z ichiga olgan oniy birikmalarining katta sinfi olinadi.

  Vodorod molekulasi elektron juft donor sifatida harakat qilishi mumkin, bu proton bilan aloqa qilganda molekulyar vodorod ioni H 3 + hosil bo'lishiga olib keladi:

  H 2 + H + -> H 3 +

  Molekulyar vodorod ioni H 3 + ning bog'lovchi elektron juftligi bir vaqtning o'zida uchta protonga tegishli.

  Kovalent bog'lanish turlari

  Kovalent kimyoviy bog'lanishning uch turi mavjud bo'lib, ular hosil bo'lish mexanizmida farqlanadi:

  1. Oddiy kovalent bog'lanish. Uning shakllanishi uchun atomlarning har biri bitta juftlashtirilmagan elektronni beradi. Oddiy kovalent bog'lanish hosil bo'lganda, atomlarning rasmiy zaryadlari o'zgarishsiz qoladi.

  • Agar oddiy kovalent bog’ hosil qiluvchi atomlar bir xil bo’lsa, molekuladagi atomlarning haqiqiy zaryadlari ham bir xil bo’ladi, chunki bog’ hosil qiluvchi atomlar umumiy elektron juftiga teng egalik qiladi. Bunday ulanish deyiladi qutbsiz kovalent aloqa. Oddiy moddalar shunday bog'lanishga ega, masalan: 2, 2, 2. Lekin nafaqat bir xil turdagi metall bo'lmaganlar kovalent qutbsiz bog'lanish hosil qilishi mumkin. Elektromanfiyligi teng qiymatga ega bo'lgan metall bo'lmagan elementlar ham kovalent qutbsiz bog'lanish hosil qilishi mumkin, masalan, PH 3 molekulasida bog'lanish kovalent qutbsizdir, chunki vodorodning EO fosforning EO ga teng.
  • Agar atomlar boshqacha bo'lsa, u holda ijtimoiylashtirilgan juft elektronga egalik darajasi atomlarning elektronegativligidagi farq bilan belgilanadi. Elektromanfiyligi katta bo'lgan atom bir juft bog'langan elektronni o'ziga kuchliroq tortadi va uning haqiqiy zaryadi manfiy bo'ladi. Elektromanfiyligi kamroq bo'lgan atom mos ravishda bir xil musbat zaryad oladi. Ikki xil metall bo'lmaganlar o'rtasida birikma hosil bo'lsa, unda bunday birikma deyiladi qutbli kovalent aloqa.

  Etilen C 2 H 4 molekulasida CH 2 \u003d CH 2 qo'sh bog'lanish mavjud, uning elektron formulasi: H: C:: C: H. Barcha etilen atomlarining yadrolari bir tekislikda joylashgan. Har bir uglerod atomining uchta elektron buluti bir xil tekislikdagi boshqa atomlar bilan uchta kovalent bog'lanish hosil qiladi (ular orasidagi burchaklar taxminan 120 °). Uglerod atomining to?rtinchi valentlik elektronining buluti molekula tekisligidan yuqorida va pastda joylashgan. Ikkala uglerod atomining bunday elektron bulutlari molekula tekisligining tepasida va ostida qisman bir-biriga yopishib, uglerod atomlari o'rtasida ikkinchi bog'lanish hosil qiladi. Uglerod atomlari orasidagi birinchi, kuchliroq kovalent bog'lanish s-bog' deb ataladi; ikkinchi, zaifroq kovalent bog'lanish deyiladi p (\displaystyle \pi)-aloqa.

  Chiziqli asetilen molekulasida

  H-S?S-N (N: S::: S: N)

  uglerod va vodorod atomlari o'rtasida s-bog'lar, ikkita uglerod atomlari o'rtasida bitta s-bog' va ikkita p (\displaystyle \pi) bir xil uglerod atomlari orasidagi bog'lanish. Ikki p (\displaystyle \pi)-bog'lar s-bog'ning ta'sir doirasi ustida ikkita o'zaro perpendikulyar tekislikda joylashgan.

  C 6 H 6 siklik benzol molekulasining barcha oltita uglerod atomlari bir xil tekislikda yotadi. s-bog'lar halqa tekisligidagi uglerod atomlari o'rtasida harakat qiladi; vodorod atomlari bilan har bir uglerod atomi uchun bir xil bog'lanishlar mavjud. Har bir uglerod atomi bu bog'lanishlarni amalga oshirish uchun uchta elektron sarflaydi. Sakkizlik shaklga ega bo'lgan uglerod atomlarining to'rtinchi valentlik elektronlarining bulutlari benzol molekulasi tekisligiga perpendikulyar joylashgan. Bunday bulutlarning har biri qo‘shni uglerod atomlarining elektron bulutlari bilan teng ravishda ustma-ust tushadi. Benzol molekulasida uchta alohida emas p (\displaystyle \pi)- ulanishlar, lekin bitta p (\displaystyle \pi ) dielektriklar yoki yarim o'tkazgichlar. Atom kristallarining tipik misollari (atomlari kovalent (atom) aloqalar bilan bog'langan)

  Kovalent, ion va metall kimyoviy bog'lanishning uchta asosiy turidir.

  Keling, ko'proq bilib olaylik kovalent kimyoviy bog'lanish. Keling, uning paydo bo'lish mexanizmini ko'rib chiqaylik. Misol tariqasida vodorod molekulasining hosil bo'lishini olaylik:

  1s elektrondan hosil bo?lgan sferik simmetrik bulut erkin vodorod atomining yadrosini o?rab oladi. Atomlar bir-biriga ma'lum masofaga yaqinlashganda, ularning orbitallari qisman bir-biriga yopishadi (rasmga qarang), natijada ikkala yadro markazlari orasida molekulyar ikki elektronli bulut paydo bo‘ladi, bu bulut yadrolar orasidagi bo‘shliqda maksimal elektron zichlikka ega. Manfiy zaryad zichligi ortishi bilan molekulyar bulut va yadrolar orasidagi tortishish kuchlarining kuchli ortishi kuzatiladi.

  Shunday qilib, biz kovalent bog'lanish atomlarning elektron bulutlarining bir-birining ustiga chiqishi natijasida hosil bo'lishini ko'ramiz, bu energiya chiqishi bilan birga keladi. Agar teginishga yaqinlashayotgan atomlarning yadrolari orasidagi masofa 0,106 nm bo'lsa, elektron bulutlar bir-birining ustiga chiqqandan keyin u 0,074 nm bo'ladi. Elektron orbitallarning bir-birining ustiga chiqishi qanchalik katta bo'lsa, kimyoviy bog'lanish shunchalik kuchli bo'ladi.

  kovalent chaqirdi elektron juftlar tomonidan amalga oshiriladigan kimyoviy bog'lanish. Kovalent bog'lanishga ega bo'lgan birikmalar deyiladi gomeopolar yoki atom.

  Mavjud kovalent bog'lanishning ikki turi: qutbli va qutbsiz.

  Polar bo'lmagan bilan umumiy juft elektronlar tomonidan hosil qilingan kovalent bog'lanish, elektron buluti ikkala atomning yadrolariga nisbatan nosimmetrik tarzda taqsimlanadi. Misol tariqasida bitta elementdan tashkil topgan diatomik molekulalarni keltirish mumkin: Cl 2, N 2, H 2, F 2, O 2 va boshqalar, ularda elektron jufti ikkala atomga teng ravishda tegishli.

  Qutbda Kovalent bog'lanishda elektron buluti nisbiy elektronegativligi yuqori bo'lgan atom tomon siljiydi. Masalan, H 2 S, HCl, H 2 O va boshqalar kabi uchuvchi noorganik birikmalarning molekulalari.

  HCl molekulasining hosil bo'lishini quyidagicha ifodalash mumkin:

  

  Chunki xlor atomining nisbiy elektr manfiyligi (2.83) vodorod atominikidan (2.1) katta bo?lsa, elektron jufti xlor atomi tomon siljiydi.

  Kovalent bog'lanishning shakllanishi uchun almashinuv mexanizmidan tashqari - bir-birining ustiga chiqishi tufayli ham mavjud donor-akseptor uning shakllanish mexanizmi. Bu bir atomning ikki elektronli buluti (donor) va boshqa atomning (akseptor) erkin orbitali tufayli kovalent bog'lanish hosil bo'ladigan mexanizmdir. Ammoniy NH 4+ hosil bo?lish mexanizmiga misol keltiramiz.Ammiak molekulasida azot atomi ikki elektronli bulutga ega:

  Vodorod ioni erkin 1s orbitalga ega, uni quyidagicha belgilaymiz.

  Ammoniy ionining hosil bo'lishi jarayonida azotning ikki elektronli buluti azot va vodorod atomlari uchun umumiy bo'lib qoladi, ya'ni u molekulyar elektron bulutiga aylanadi. Shuning uchun to'rtinchi kovalent bog'lanish paydo bo'ladi. Ammoniy hosil bo'lish jarayonini quyidagicha ifodalash mumkin:

  Vodorod ionining zaryadi barcha atomlar orasida tarqaladi va azotga tegishli bo'lgan ikki elektronli bulut vodorod bilan umumiy bo'ladi.

  Savollaringiz bormi? Uy vazifangizni qanday qilishni bilmayapsizmi?
  Repetitor yordamini olish uchun - ro'yxatdan o'ting.
  Birinchi dars bepul!

  sayt, materialni to'liq yoki qisman nusxalash bilan, manbaga havola talab qilinadi.

  Kimyoviy bog'lanish zarrachalarning (ionlar yoki atomlarning) o'zaro ta'siri bo'lib, u oxirgi elektron darajada joylashgan elektronlarni almashish jarayonida amalga oshiriladi. Bunday bog'lanishning bir necha turlari mavjud: kovalent (u qutbsiz va qutbga bo'linadi) va ionli. Ushbu maqolada biz kimyoviy bog'lanishlarning birinchi turi - kovalent haqida batafsilroq to'xtalamiz. Va aniqrog'i, uning qutb shaklida.

  Kovalent qutbli bog'lanish qo'shni atomlarning valent elektron bulutlari orasidagi kimyoviy bog'lanishdir. "Ko-" prefiksi - bu holda "birga" degan ma'noni anglatadi va "valentlik" asosi kuch yoki qobiliyat deb tarjima qilinadi. Bir-biri bilan bog'langan ikkita elektron elektron juft deb ataladi.

  Hikoya

  Ushbu atama birinchi marta ilmiy kontekstda Nobel mukofoti sovrindori kimyogar Irving Lenngryum tomonidan qo'llanilgan. Bu 1919 yilda sodir bo'lgan. Olim o'z ishida ikkita atom uchun umumiy elektronlar kuzatilgan bog'lanish metall yoki iondan farq qilishini tushuntirdi. Shunday qilib, u alohida nom talab qiladi.

  Keyinchalik, 1927 yilda F.London va V.Xaytler kimyoviy va fizik jihatdan eng oddiy model sifatida vodorod molekulasini misol qilib, kovalent bog'lanishni tasvirlab berdilar. Ular boshqa tomondan ishga kirishdilar va kvant mexanikasi yordamida kuzatishlarini asoslashdi.

  Reaksiyaning mohiyati

  

  Atom vodorodini molekulyar vodorodga aylantirish jarayoni odatiy kimyoviy reaktsiya bo'lib, uning sifat xususiyati ikkita elektron birlashganda katta issiqlik chiqarishdir. Bu shunday ko'rinadi: ikkita geliy atomi bir-biriga yaqinlashmoqda, ularning orbitasida bitta elektron bor. Keyin bu ikki bulut bir-biriga yaqinlashadi va geliy qobig'iga o'xshash yangisini hosil qiladi, unda ikkita elektron allaqachon aylanadi.

  Tugallangan elektron qobiqlar to'liq bo'lmaganlarga qaraganda barqarorroqdir, shuning uchun ularning energiyasi ikkita alohida atomnikidan sezilarli darajada past bo'ladi. Molekulaning hosil bo'lishi jarayonida ortiqcha issiqlik muhitda tarqaladi.

  Tasniflash

  Kimyoda kovalent bog'lanishning ikki turi mavjud:

  1. Kislorod, vodorod, azot, uglerod kabi bir xil metall bo'lmagan elementning ikkita atomi o'rtasida hosil bo'lgan qutbsiz kovalent bog'lanish.
  2. Kovalent qutbli bog'lanish turli metallar atomlari o'rtasida paydo bo'ladi. Yaxshi misol - vodorod xlorid molekulasi. Ikki elementning atomlari bir-biri bilan birlashganda, vodoroddan juftlashtirilmagan elektron qisman xlor atomining oxirgi elektron darajasiga o'tadi. Shunday qilib, vodorod atomida musbat zaryad, xlor atomida esa manfiy zaryad hosil bo'ladi.

  Donor-akseptor aloqasi ham kovalent bog'lanishning bir turi hisoblanadi. Bu shundan iboratki, juftlikdan bitta atom ikkala elektronni ham beradi, donorga aylanadi va ularni qabul qiluvchi atom mos ravishda qabul qiluvchi hisoblanadi. Atomlar o'rtasida bog'lanish hosil bo'lganda, donorning zaryadi bir marta ortadi va akseptorning zaryadi kamayadi.

  Semipolyar bog'lanish - e Uni donor-akseptorning kichik turi deb hisoblash mumkin. Faqat bu holda atomlar birlashadi, ulardan biri to'liq elektron orbitalga (galogenlar, fosfor, azot), ikkinchisida esa ikkita juftlashtirilmagan elektron (kislorod) mavjud. Muloqot ikki bosqichda shakllanadi:

  • birinchidan, bitta elektron yolg'iz juftlikdan chiqariladi va juftlashtirilmaganlarga qo'shiladi;
  • qolgan juftlashtirilmagan elektrodlarning birlashishi, ya'ni kovalent qutbli bog'lanish hosil bo'ladi.

  Xususiyatlari

  

  Qutbli kovalent bog'lanish o'ziga xos fizikaviy va kimyoviy xususiyatlarga ega, masalan, yo'nalish, to'yinganlik, qutblanish va qutblanish. Ular hosil bo'lgan molekulalarning xususiyatlarini aniqlaydi.

  Bog'lanish yo'nalishi hosil bo'lgan moddaning kelajakdagi molekulyar tuzilishiga, ya'ni qo'shilganda ikkita atom hosil bo'ladigan geometrik shaklga bog'liq.

  To'yinganlik moddaning bir atomi qancha kovalent bog'lanish hosil qilishi mumkinligini ko'rsatadi. Bu raqam tashqi atom orbitallari soni bilan cheklangan.

  Molekulaning qutbliligi ikki xil elektrondan hosil bo'lgan elektron bulutining butun atrofi bo'ylab notekis bo'lganligi sababli yuzaga keladi. Bu ularning har biridagi manfiy zaryadning farqiga bog'liq. Aynan shu xususiyat bog'lanishning qutbli yoki qutbsiz ekanligini aniqlaydi. Xuddi shu elementning ikkita atomi birlashganda, elektron buluti simmetrik bo'ladi, ya'ni aloqa kovalent qutbsizdir. Va agar turli elementlarning atomlari birlashsa, u holda molekulaning dipol momenti deb ataladigan assimetrik elektron buluti hosil bo'ladi.

  Qutblanish qobiliyati molekuladagi elektronlarning tashqi fizik yoki kimyoviy omillar, masalan, elektr yoki magnit maydon, boshqa zarralar ta'sirida qanchalik faol siljishini aks ettiradi.

  Olingan molekulaning oxirgi ikki xususiyati uning boshqa qutbli reagentlar bilan reaksiyaga kirishish qobiliyatini aniqlaydi.

  Sigma aloqasi va pi aloqasi

  Bu bog'lanishlarning hosil bo'lishi molekula hosil bo'lishida elektron bulutidagi elektronlarning taqsimlanish zichligiga bog'liq.

  Sigma bog'lanish atom yadrolarini bog'lovchi o'q bo'ylab, ya'ni gorizontal tekislikda elektronlarning zich to'planishi bilan tavsiflanadi.

  Pi bog'i elektron bulutlarning kesishish nuqtasida, ya'ni atom yadrosi ustida va ostida siqilishi bilan tavsiflanadi.

  Formula yozuvidagi aloqalarni vizualizatsiya qilish

  

  Misol tariqasida xlor atomini olaylik. Uning tashqi elektron darajasi ettita elektronni o'z ichiga oladi. Formulada ular nuqta ko'rinishidagi elementni belgilash atrofida uchta juft va bitta juftlashtirilmagan elektronda joylashgan.

  Agar xlor molekulasi xuddi shu tarzda yozilsa, ikkita juftlashtirilmagan elektron ikkita atomga umumiy juftlik hosil qilganligi ko'rinadi, bu umumiy deyiladi. Bundan tashqari, ularning har biri sakkizta elektronni oldi.

  Oktet-dubl qoidasi

  

  Qutbli kovalent bog‘lanish qanday hosil bo‘lishini taklif qilgan kimyogar Lyuis o‘z hamkasblari orasida birinchi bo‘lib atomlar molekulalarga birlashganda ularning barqarorligini tushuntiruvchi qoidani ishlab chiqdi. Uning mohiyati shundaki, atomlar orasidagi kimyoviy bog'lanishlar olijanob elementlarning atomlariga o'xshash takrorlanadigan elektron konfiguratsiyani olish uchun etarli miqdordagi elektronlar ijtimoiylashtirilganda hosil bo'ladi.

  Ya'ni, molekulalar hosil bo'lganda, ularning barqarorlashishi uchun barcha atomlar to'liq tashqi elektron darajaga ega bo'lishi kerak. Masalan, vodorod atomlari molekulaga birlashib, geliyning elektron qobig'ini, xlor atomlarini takrorlaydi, argon atomi bilan elektron darajada o'xshashlikka ega bo'ladi.

  Havola uzunligi

  

  Kovalent qutbli aloqa, boshqa narsalar qatorida, molekulani tashkil etuvchi atomlarning yadrolari orasidagi ma'lum masofa bilan tavsiflanadi. Ular bir-biridan shunday masofada joylashganki, bunda molekula energiyasi minimal bo'ladi. Bunga erishish uchun atomlarning elektron bulutlari iloji boricha bir-birining ustiga chiqishi kerak. Atomlarning kattaligi va uzoq bog'lanish o'rtasida to'g'ridan-to'g'ri proportsional naqsh mavjud. Atom qanchalik katta bo'lsa, yadrolar orasidagi bog'lanish shunchalik uzun bo'ladi.

  Variant atom bitta emas, balki bir nechta kovalent qutbli bog'lanishlarni hosil qilganda mumkin. Keyin yadrolar orasida valentlik burchaklari deb ataladigan burchaklar hosil bo'ladi. Ular to'qsondan bir yuz sakson darajagacha bo'lishi mumkin. Ular molekulaning geometrik formulasini aniqlaydilar.