Страница 20 - гдз по химии 10 класс учебник Рудзитис, Фельдман

Какие виды химической связи вам известны?

Химическая связь — это взаимодействие между атомами, которое удерживает их вместе в молекулах, ионах, кристаллах и других химических системах. Силы, лежащие в основе этого взаимодействия, имеют электрическую природу. Существует несколько основных видов химической связи, которые классифицируются по механизму их образования.

Ионная связь

Этот тип связи возникает между атомами с большой разницей в электроотрицательности (как правило, между типичным металлом и неметаллом, $\Delta \chi > 1.7$). Связь образуется за счет электростатического притяжения между противоположно заряженными ионами. Один атом (металл) полностью отдает свои валентные электроны, превращаясь в положительно заряженный ион (катион), а другой атом (неметалл) принимает эти электроны, становясь отрицательно заряженным ионом (анионом). Например, в соединении хлорида натрия ($NaCl$) атом натрия отдает электрон атому хлора, образуя ионы $Na^+$ и $Cl^-$, которые притягиваются друг к другу.

Ответ: связь, возникающая за счет электростатического притяжения между катионами и анионами, которые образуются в результате полной передачи электронов от одного атома к другому.

Ковалентная связь

Этот вид связи характерен для атомов неметаллов, имеющих близкие значения электроотрицательности. Связь образуется путем обобществления одной или нескольких пар электронов. Атомы как бы "делят" электроны, чтобы достичь устойчивой электронной оболочки. В зависимости от того, как распределена общая электронная пара между атомами, ковалентную связь делят на полярную и неполярную.

Ковалентная неполярная связь

Возникает между атомами одного и того же химического элемента (например, в молекулах $H_2$, $O_2$, $Cl_2$) или элементами с очень близкой электроотрицательностью ($\Delta \chi \approx 0$). В этом случае общая электронная пара в равной степени принадлежит обоим атомам, и электронная плотность распределена симметрично. Заряды на атомах отсутствуют.

Ответ: связь, при которой общая электронная пара в равной степени принадлежит двум одинаковым или очень близким по электроотрицательности атомам.

Ковалентная полярная связь

Образуется между атомами разных неметаллов (например, в молекулах $H_2O$, $HCl$, $NH_3$). Атом с большей электроотрицательностью сильнее притягивает к себе общую электронную пару. В результате электронная плотность смещается, и на этом атоме возникает частичный отрицательный заряд ($ \delta^- $), а на атоме с меньшей электроотрицательностью — частичный положительный заряд ($ \delta^+ $). Молекула становится полярной, то есть превращается в диполь.

Ответ: связь, при которой общая электронная пара смещена в сторону более электроотрицательного атома, что приводит к возникновению частичных зарядов на атомах.

Металлическая связь

Этот тип связи существует в металлах и их сплавах. Она представляет собой связь между положительно заряженными ионами металлов, расположенными в узлах кристаллической решетки, и обобществленными валентными электронами, которые свободно перемещаются по всему объему кристалла. Эти "электронный газ" или "море электронов" удерживают ионы вместе и обуславливают такие свойства металлов, как электро- и теплопроводность, ковкость, пластичность и металлический блеск. Примеры: железо ($Fe$), медь ($Cu$), алюминий ($Al$).

Ответ: связь в металлах и сплавах, осуществляемая за счет притяжения между катионами металлов и свободно перемещающимися по всему кристаллу обобществленными электронами.

Водородная связь

Это особый вид межмолекулярного или внутримолекулярного взаимодействия. Она значительно слабее ионной или ковалентной связи, но сильнее обычных межмолекулярных сил. Водородная связь возникает между молекулами, в которых атом водорода связан с сильно электроотрицательным атомом (кислородом $O$, азотом $N$ или фтором $F$). Положительно поляризованный атом водорода ($H^{\delta+}$) одной молекулы притягивается к неподеленной электронной паре электроотрицательного атома ($O^{\delta-}$, $N^{\delta-}$, $F^{\delta-}$) другой молекулы. Именно водородные связи, например, удерживают молекулы воды ($H_2O$) вместе, обуславливая ее аномально высокую температуру кипения и плотность в жидком состоянии.

Ответ: электростатическое взаимодействие между положительно поляризованным атомом водорода одной молекулы и отрицательно поляризованным атомом сильно электроотрицательного элемента (F, O, N) другой молекулы.