Ковалентная связь: различия между версиями

м
оформление
м (оформление)
[[FileФайл:Covalent bond hydrogen.svg|thumb|400px|Ковалентная связь, формирующая молекулу водорода H<sub>2</sub> (справа), где два атома водорода перекрывают два [[электрон]]а]]
[[Файл:Sigma bond.svg|thumb|right|250px|Рис.1. Модель одинарной ковалентной связи ([[электронная плотность]] выделена красным цветом)]]
'''Ковалентная связь''' (от лат. ''co'' «совместно» и ''vales''  — «имеющий силу»)  — [[химическая связь]], образованная перекрытием (обобществлением) пары [[валентный электрон|валентных]] (находящихся на внешней [[Электронная оболочка|оболочке]] [[атом]]а) [[электронное облако|электронных облаков]]. Обеспечивающие связь электронные облака (электроны) называются ''общей [[электронная пара|электронной парой]]''.
 
Ковалентная связь включает в себя многие виды взаимодействий, включая [[Сигма-связь|σ-связь]], [[Пи-связь|π-связь]], [[Металлическая связь|металлическую связь]],<!-- "«nonmetal/nonmetal"» уже покрывается sigma/pi --> [[Банановая связь|банановую связь]] и [[Двухэлектронная трёхцентровая связь|двухэлектронную трёхцентровую связь]].<ref>{{книга |заглавие=Advanced Organic Chemistry: Reactions, Mechanisms, and Structure |год=1992 |издательство=[[John Wiley & Sons|John Wiley & Sons]] |isbn=0-471-60180-2 |язык=en |автор=March, Jerry}}</ref><ref>{{книга |заглавие=Inorganic Chemistry |год=2004 |издательство={{Нп3|Prentice Hall}} |isbn=0-13-035471-6 |язык=und |автор=Gary L. Miessler; Donald Arthur Tarr}}</ref>
 
С учётом [[статистическая интертация волновой функции|статистической интерпретации волновой функции М. Борна]] плотность вероятности нахождения связывающих электронов концентрируется в пространстве между ядрами молекулы (рис.1). В [[теория отталкивания электронных пар|теории отталкивания электронных пар]] рассматриваются геометрические размеры этих пар. Так, для элементов каждого периода существует некоторый средний радиус электронной пары (Å):
</ref>.
 
== Характерные свойства ковалентной связи ==
 
Характерные свойства ковалентной связи — направленность, насыщаемость, полярность, поляризуемость — определяют химические и физические свойства соединений.
 
Молекулярный ион водорода H<sub>2</sub><sup>+</sup> содержит два [[протон]]а и один электрон. Единственный электрон молекулярной системы компенсирует электростатическое отталкивание двух протонов и удерживает их на расстоянии 1,06 Å ([[длина химической связи]] H<sub>2</sub><sup>+</sup>). Центр электронной плотности электронного облака молекулярной системы равноудалён от обоих протонов на [[боровский радиус]] α<sub>0</sub>=0,53 А и является центром симметрии молекулярного иона водорода H<sub>2</sub><sup>+</sup>.
 
== История термина ==
Термин "«ковалентная связь"» был впервые введён лауреатом [[Нобелевская премия|Нобелевской премии]] [[Ирвинг Ленгмюр|Ирвингом Ленгмюром]] в 1919 году<ref>{{книга|автор=I. Langmuir|заглавие=Journal of the American Chemical Society|издание=|место=|издательство=|год=1919|том=41|страницы=|страниц=868}}
 
Термин "ковалентная связь" был впервые введён лауреатом [[Нобелевская премия|Нобелевской премии]] [[Ирвинг Ленгмюр|Ирвингом Ленгмюром]] в 1919 году<ref>{{книга|автор=I. Langmuir|заглавие=Journal of the American Chemical Society|издание=|место=|издательство=|год=1919|том=41|страницы=|страниц=868}}
</ref><ref name="LPaul" />.
Этот термин относился к [[химическая связь|химической связи]], обусловленной совместным обладанием [[электрон|электронами]]ами, в отличие от [[металлическая связь|металлической связи]], в которой электроны были свободными, или от [[ионная связь|ионной связи]], в которой один из [[атом]]ов отдавал электрон и становился [[катион]]ом, а другой атом принимал электрон и становился [[анион]]ом.
 
Позднее (1927 год) [[Лондон, Фриц|Ф. Лондон]] и [[Гайтлер, Вальтер|В. Гайтлер]] на примере [[молекула водорода|молекулы водорода]] дали первое описание ковалентной связи с точки зрения [[квантовая механика|квантовой механики]].
·CH<sub>3</sub> + ·CH<sub>3</sub> → CH<sub>3</sub> — CH<sub>3</sub>.
 
Образование связи при рекомбинации сопровождается выделением энергии. Так, при взаимодействии [[атом водорода|атомов водорода]] выделяется энергия в количестве 436 кДж/моль. Этот эффект используют в технике при атомно-водородной сварке. Поток [[водород]]а пропускают через электрическую дугу, где генерируется поток атомов водорода. Атомы затем вновь соединяются на металлической поверхности, помещаемой на небольшое расстояние от дуги. Металл может быть таким путём нагрет выше 3500 °C. Большим достоинством «пламени атомного водорода» является равномерность нагрева, позволяющая сваривать очень тонкие металлические детали<ref>{{книга
|автор = Некрасов Б. В.
|заглавие = Курс общей химии
Простой ковалентной связью соединены атомы в [[молекула]]х простых газов (Н<sub>2</sub>, Cl<sub>2</sub> и др.) и соединений (Н<sub>2</sub>О, NH<sub>3</sub>, CH<sub>4</sub>, СО<sub>2</sub>, HCl и др.). Соединения с донорно-акцепторной связью — [[Аммоний-катионы|аммония]] NH<sub>4</sub><sup>+</sup>, тетрафторборат [[анион]] BF<sub>4</sub><sup>−</sup> и др. Соединения с семиполярной связью — закись азота N<sub>2</sub>O, O<sup>−</sup>-PCl<sub>3</sub><sup>+</sup>.
 
Кристаллы с ковалентной связью - — [[диэлектрик]]и или [[полупроводник]]и.
Типичными примерами атомных кристаллов (атомы в которых соединены между собой ковалентными (атомными) связями) могут служить [[алмаз]], [[германий]] и [[кремний]].