4.4: Ковалентні зв'язки в Н2 та інших молекулах

Last updated
Save as PDF

Page ID: 18741

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

Символи Льюїса можуть бути використані, щоб показати, як деякі атоми елементів у лівій частині таблиці лише з одним або двома електронами зовнішньої оболонки можуть втратити ці електрони, утворюючи катіони, такі як Na ⁺ або Ca ² ⁺. Також легко помітити, що атоми з груп поблизу правої сторони періодичної таблиці можуть приймати один або два електрони, щоб отримати стабільні октети і стати аніонами, такими як Cl ^- або O ^2-. Але важко неможливо відібрати більше двох електронів від атома, щоб сформувати катіони із зарядами більше +2 або додати 3 або більше електронів для утворення аніонів із зарядами -3 або навіть більше негативних, хоча іони, такі як Al ³ ⁺ та N ^3-, існують. Так атоми елементів в середині таблиці Менделєєва і неметали праворуч мають тенденцію ділитися електронами в ковалентних зв'язках, а не ставати іонами.

Легко візуалізується, як взаємно притягують іони протилежного заряду утримуються разом в кристалічній решітці. Спільні електрони в ковалентних зв'язках діють на зменшення сил відштовхування між позитивно зарядженими ядрами атомів, які вони з'єднують між собою. Це найлегше помітити у випадку молекули водню, H ₂. Ядра атомів Н складаються з одиночних протонів, а два ядра атома Н в молекулі Н ₂ відштовхуються один одного. Однак їх 2 спільних електрони складають хмару негативного заряду між двома ядрами Н, захищаючи ядра один від одного відштовхуючи позитивний заряд і дозволяючи молекулі існувати як ковалентно зв'язана молекула (рис. 4.7).

Малюнок 4.7. Електрони, що знаходяться в русі між і навколо, взаємно відштовхують Н-ядра, захищають ядра один від одного, складаючи єдину ковалентну зв'язок, яка утримує молекулу Н ₂ разом.