Химическая связь. Типы

Химическая связь — взаимодействие, которое удерживает атомы или ионы вместе и приводит к образованию устойчивых частиц и кристаллов. Образование связи связано с электронной структурой атомов и обычно сопровождается переходом системы в состояние с меньшей энергией. Правило октета полезно для многих простых соединений, но не является универсальным законом.

Ковалентная связь

Ковалентная связь возникает благодаря общим электронным парам. При обычном обменном описании каждый из двух атомов вносит в общую пару по одному электрону. Например, в молекуле HCl водород и хлор образуют полярную ковалентную связь.

При донорно-акцепторном механизме оба электрона общей пары первоначально принадлежат одному участнику — донору, а другой предоставляет свободную орбиталь. Классический школьный пример — образование иона аммония NH₄⁺ при присоединении H⁺ к молекуле NH₃.

Ионная связь

Ионная связь обусловлена электростатическим притяжением противоположно заряженных ионов. Например, в кристалле CsF взаимодействуют катионы Cs⁺ и анионы F⁻.

Водородная связь

Водородная связь возникает, когда атом водорода, ковалентно связанный с сильно электроотрицательным атомом (обычно O, N или F), взаимодействует с другим электроотрицательным атомом, имеющим неподелённую электронную пару. Такие связи важны для свойств воды, спиртов, белков и ДНК.

Металлическая связь

В металлах валентные электроны делокализованы по кристаллу, а положительно заряженные атомные остовы удерживаются общим электронным облаком. Это связано с характерными свойствами металлов — электропроводностью, теплопроводностью и пластичностью.