Для объяснения физических и химических свойств веществ химики используют теорию их строения и взаимодействия. Анализ структур веществ показывает, что элементы в них могут быть расположены и связаны между собой несколькими различными способами. Теория химических связей объясняет, как атомы удерживаются вместе в этих структурах.
Существует три типа сильных химических связей: ионные, ковалентные и металлические.
Ионные связи
Ионное связывание частиц представляет собой противоположно заряженные ионы. Ионное связывание происходит в соединениях, образованных из металлов в сочетании с неметаллами.
Когда атом металла реагирует с неметаллом, его электроны со внешней оболочки переносятся. Металлы теряют электроны, и стают положительно заряженными ионами. Неметаллы приобретая электроны становиться отрицательно заряженными ионами.
Ионы, полученные из металлов 1 и 2 групп и неметаллов 6 и 7 групп, имеют электронную структуру благородных газов (группа 0). Заряды ионов, образованных металлами 1 и 2 групп и неметаллов 6 и 7 групп, связанны с номером группы элемента в периодической таблице.
Ковалентные связи
Ковалентное связывание частиц представляет собой связывание атомов, которые осуществляется за счет общих пар электронов. Такое связывание происходит в большинстве неметаллических элементов и в соединениях неметаллов.
Когда атомы разделяются общими парами электронов, они образуют особые — ковалентные – связи. Такие межатомные связи крайне сильны. Ковалентносвязанные вещества могут образовывать небольшие молекулы, состоящие как из двух, так и из большего числа атомов.
Ковалентносвязанные вещества, которые состоят из небольших молекул, обычно являются газами или жидкостями, которые имеют относительно низкие температуры плавления и точки кипения. Они обладают слабыми силами взаимодействия между молекулами (межмолекулярными силами).
Когда такое вещество тает или кипит происходит разрушение именно этих межмолекулярных сил взаимодействия, а не разрушение ковалентных связей внутри самого вещества.
Межмолекулярные силы увеличиваются с увеличением размеров молекул, поэтому более крупные молекулы имеют более высокие температуры плавления и кипения. Эти вещества не проводят электричество.
Некоторые ковалентносвязанные вещества, такие как полимеры, имеют очень большие молекулы, а алмаз и диоксид кремния способны образовывать гигантские ковалентные структуры.
Металлические связи
Металлическое связывание частиц представляет собой атомы, которые разделены делокализованными электронами. Металлические связи образуются в металлических элементах и сплавах.
Металлы состоят из гигантских структур атомов, расположенных в регулярном порядке. Электроны во внешней оболочке атомов металла делокализуются и поэтому свободно перемещаются по всей структуре. Обмен делокализованными электронами приводит к сильным металлическим связям.
Следует заметить, что собственно металлическое связывание частиц не являются единственным типом химического связывания, которое может проявлять металл, даже в виде чистого вещества. Например, элементный галлий состоит из ковалентно связанных пар атомов как в жидком, так и в твердом состоянии — эти пары образуют кристаллическую решетку с металлической связью между ними. Другим примером ковалентной связи металл-металл является связывание в системе ртуть-ртуть.
Не знаете, сколько стоит статья по химии на заказ? Обратитесь к нашим экспертам!
Комментарии