Тема 5. Химическая связь: ионная, ковалентная, металлическая

Простыми словами

Атомы «держатся» друг за друга с помощью электронов. Сильный забирает электрон себе — это ионная связь. Равные делят электроны поровну — ковалентная неполярная. Неравные делят, но один тянет сильнее — ковалентная полярная. Металлы складывают электроны в «общий котёл» — металлическая.

Насколько сильно атом притягивает электроны, показывает электроотрицательность (ЭО). Самый электроотрицательный элемент — фтор, затем кислород, азот, хлор. У металлов ЭО маленькая.

Четыре типа связи

Как определить тип связи по формуле

1. Один элемент в формуле? Металл ($\mathrm{Fe}$, $\mathrm{Na}$) — металлическая; неметалл (${\mathrm{O}}_2$, $\mathrm{C}{\mathrm{l}}_2$) — ковалентная неполярная.
2. Есть металл и неметалл ($\mathrm{NaCl}$, $\mathrm{MgO}$, $\mathrm{Ca}{\mathrm{F}}_2$) — ионная.
3. Только разные неметаллы ($\mathrm{HCl}$, $\mathrm{S}{\mathrm{O}}_2$, $\mathrm{C}{\mathrm{H}}_4$) — ковалентная полярная.

Число общих пар

При ковалентной связи атом достраивает внешний слой до 8 электронов (водород — до 2). Сколько электронов не хватает — столько общих пар он образует.

Ионы и электроотрицательность

• Атом металла отдаёт электроны и становится положительным ионом — катионом: $\mathrm{Na}-1e^{-}\to \mathrm{N}{\mathrm{a}}^{+}$, в $\mathrm{MgO}$ магний — $\mathrm{M}{\mathrm{g}}^{2+}$.
• Атом неметалла принимает электроны и становится отрицательным ионом — анионом: в $\mathrm{NaCl}$ хлор — $\mathrm{C}{\mathrm{l}}^{-}$ (заряд $-1$).
• В периоде слева направо электроотрицательность возрастает, в группе сверху вниз — убывает. В $\mathrm{HCl}$ общая пара смещена к хлору, он электроотрицательнее водорода.
• Число общих пар: в $\mathrm{N}{\mathrm{H}}_3$ — три (по одной на каждый атом H), в $\mathrm{C}{\mathrm{H}}_4$ — четыре.

Кристаллические решётки

Электропроводность и пластичность металлов объясняются наличием свободных (обобществлённых) электронов.