Глава 9. Строение вещества

Виды ковалентной связи и её свойства

Для характеристики ковалентной связи необходимо знать её свойства. К таковым относятся прочность (энергия), длина, направленность, полярность, насыщаемость. С полярностью ковалентной связи вы уже познакомились.
Важнейшим свойством ковалентной связи является её прочность. Она определяется энергией связи. Вы уже знаете, что при образовании химической связи выделяется энергия — это экзотермический процесс. При образовании Н₂ выделяется 431 кДж/моль, при образовании HF — 565 кДж/моль (энергия связи измеряется в килоджоулях на один моль вещества).
Прочность молекул увеличивается с увеличением кратности связи между её атомами:

Длина связи — другое её свойство. Длину связи измеряют в нанометрах (1 нм = 1 • 10^-9 м). Длина связи зависит от радиуса взаимодействующих атомов, от кратности связи между ними. Прочность молекул увеличивается с уменьшением длины между их атомами и повышением её энергии.
Направленность ковалентной связи. Установлено, что при взаимодействии кислорода с атомами водорода образуются две химические связи О—Н. В молекуле воды они образуют угол. Однако экспериментально установлено, что угол связи Н—О—Н в молекуле воды равен не 90°, а 104,5° вследствие их взаимного отталкивания. Поэтому угол между связями ОН в молекуле воды увеличивается:

Направленность химических связей в молекуле определяет её пространственную форму, или «геометрию» молекул. У молекулы воды угловая форма. Позже вы узнаете причину этого.
Молекулы разных веществ могут иметь линейное, угловое, пирамидальное и другое строение, плоскостную и неплоскостную формы.
Двухатомные ковалентные молекулы (Н₂, Cl₂, НСl и др.) линейной формы. Трёхатомные молекулы могут иметь линейную (С02) или угловую (Н₂O) форму. У четырёхатомных молекул аммиака пирамидальное строение. Причины разной геометрии молекул вы узнаете позже.
Насыщаемостью связи называют способность атомов образовывать строго определённое число ковалентных связей.

Зная важнейшие характеристики химической связи и геометрию молекул, можно предсказать многие свойства вещества.

Основные понятия

Ковалентная (полярная и неполярная) связь

Вопросы и задания

1. Дайте определение ковалентной связи и опишите её свойства.

2. Как образуется ковалентная связь? Поясните на примере схем её образования между атомами в молекулах водорода и бромоводорода.

3. Дайте определение ковалентной полярной связи. Укажите и объясните направленность смещения электронных пар в молекулах: HBr, H₂S, NH₃, СН₄.

4. Какое из указанных веществ имеет ковалентную неполярную связь?

1) СаСl₂
2) N₂

3) HI
4) СН₄

5. Какой вид химической связи в молекуле сероводорода?

1) ковалентная полярная 2) ковалентная неполярная

6. Одинаковый вид химической связи имеют фтороводород и

1) фтор
2) фторид калия

3) кислород
4) вода

<<< К началу параграфа