Най-важното от урока
Ковалентна връзка: Образува се чрез споделяне на електронни двойки между атоми (напр. \(H:H\) или \(H-H\)).
Електроотрицателност (\(\chi\)): Определя как се разпределя общата електронна двойка.
Неполярна връзка: При \(\Delta\chi = 0\). Електроните са поделени поравно (напр. \(Cl-Cl\)).
Полярна връзка: При \(\Delta\chi > 0\). Електроните са изтеглени към по-електроотрицателния атом, който получава заряд \(\delta^-\), а другият \(\delta^+\) (напр. \(H^{\delta+}-O^{\delta-}\)).
Водородна връзка: Силно привличане между молекули, съдържащи \(H\), свързан с \(F, O\) или \(N\).
Електроотрицателност (\(\chi\)): Определя как се разпределя общата електронна двойка.
Неполярна връзка: При \(\Delta\chi = 0\). Електроните са поделени поравно (напр. \(Cl-Cl\)).
Полярна връзка: При \(\Delta\chi > 0\). Електроните са изтеглени към по-електроотрицателния атом, който получава заряд \(\delta^-\), а другият \(\delta^+\) (напр. \(H^{\delta+}-O^{\delta-}\)).
Водородна връзка: Силно привличане между молекули, съдържащи \(H\), свързан с \(F, O\) или \(N\).
Химичната връзка е взаимодействие между атоми, което води до образуване на по-стабилни частици (молекули). Атомите се свързват, за да достигнат по-ниско енергийно състояние, обикновено като постигнат стабилна електронна конфигурация на външния си слой (най-често с 8 електрона).
Два отделни водородни атома са по-нестабилни (с по-висока енергия) от една молекула водород (\(H_2\)), в която те са свързани.
Защо благородните газове (като неон, аргон) са химически инертни и почти не образуват връзки?
Отговор: Защото те вече имат стабилен външен електронен слой с 8 електрона и са в устойчиво, нискоенергийно състояние.
Химична връзка, която се осъществява чрез образуване на една или повече общи електронни двойки между атоми, обикновено на неметали.
Връзката може да бъде проста (единична), сложна (двойна или тройна) в зависимост от броя на общите електронни двойки.
Колко общи електронни двойки има в молекулата на азота (\(N_2\)), ако връзката е тройна (\(N \equiv N\))?
Отговор: Тройната връзка се състои от три общи електронни двойки.
Електроотрицателност (\(\chi\)) е мярка за способността на един атом да привлича към себе си общата електронна двойка.
В зависимост от разликата в електроотрицателностите (\(\Delta\chi\)) на свързаните атоми, ковалентната връзка бива два вида:
- Ковалентна неполярна: Образува се между атоми с еднаква електроотрицателност (\(\Delta\chi = 0\)). Електронната двойка е разположена симетрично между двата атома. Пример: \(H-H\), \(O=O\), \(Cl-Cl\).
- Ковалентна полярна: Образува се между атоми с различна електроотрицателност (\(\Delta\chi > 0\)). Електронната двойка е изтеглена към по-електроотрицателния атом. Пример: \(H-Cl\), \(H-O\).
Определете вида на ковалентната връзка (полярна или неполярна) в молекулата на флуороводорода (\(HF\)). Обосновете се.
Отговор: Връзката е полярна, защото е образувана между атоми на два различни елемента (водород и флуор), които имат различна електроотрицателност (\(\Delta\chi > 0\)).
Това е вид междумолекулно привличане (не е химична връзка в пълния смисъл), което възниква между молекули, в които водороден атом (\(H^{\delta+}\)) е свързан със силно електроотрицателен атом (\(F, O\) или \(N\)).
Ще се образуват ли водородни връзки между молекулите на метана (\(CH_4\))? Защо?
Отговор: Не, защото въглеродът не е достатъчно електроотрицателен атом (не е F, O или N), за да се създаде достатъчно голям частичен положителен заряд върху водородните атоми.
Задачи за упражнение
Лесна: Каква е ковалентната връзка в молекулата на флуора (\(F_2\)) – полярна или неполярна?
Отговор: Неполярна, защото е образувана между два еднакви атома с нулева разлика в електроотрицателностите (\(\Delta\chi = 0\)).
Средна: В молекулата на въглеродния диоксид (\(CO_2\)) връзките са между въглерод и кислород (\(O=C=O\)). Кислородът е по-електроотрицателен от въглерода. Определете частичните заряди (\(\delta^+\) или \(\delta^-\)) на всеки атом.
Тъй като кислородът е по-електроотрицателен, той привлича по-силно общите електронни двойки и се зарежда частично отрицателно. Въглеродът се зарежда частично положително.
Отговор: \(O^{\delta-} = C^{\delta+} = O^{\delta-}\)
Отговор: \(O^{\delta-} = C^{\delta+} = O^{\delta-}\)
Трудна: Амонякът (\(NH_3\)) и метанът (\(CH_4\)) имат близки молекулни маси, но амонякът кипи при -33°C, а метанът при -161°C. Обяснете голямата разлика в температурите на кипене, като използвате понятието "водородна връзка".
В молекулата на амоняка (\(NH_3\)) водородните атоми са свързани със силно електроотрицателния атом азот (\(N\)). Това позволява образуването на силни междумолекулни водородни връзки. За да се преодолеят тези връзки и амонякът да кипне, е необходима повече енергия (по-висока температура). В метана (\(CH_4\)) няма водородни връзки, междумолекулните сили са много по-слаби и той кипи при много по-ниска температура.
