Куда смещается общая пара
Выбирай связь. Электронная область и частичные заряды покажут влияние различия электроотрицательностей.
Учебная схема: размеры, цвета и расстояния условны. Переключатели показывают объяснённые примеры, оценка здесь не выставляется.
Одинарная связь: одна общая пара
Одна общая электронная пара соответствует одинарной связи. В H₂ запись H—H показывает два общих электрона. В H₂O каждая из двух связей O—H тоже одинарная.
Число связей в молекуле и кратность отдельной связи различаются. У воды две связи, но ни одна не двойная. Кратность относится к числу общих пар между одной выбранной парой атомов.
| Признак / объект | Что означает | Пояснение |
|---|---|---|
| H—H | Одна пара атомов | Одна общая пара |
| H—O—H | Две пары связанных атомов | По одной общей паре в каждой связи |
Одинарная связь содержит одну общую электронную пару. Кратность отдельной связи не равна общему числу связей в молекуле.
Двойная связь: две общие пары
В простой школьной модели O₂ атомы кислорода соединены двойной связью O=O. Между ними две общие пары, то есть четыре электрона. На каждом O остаются неподелённые пары.
В CO₂ две двойные связи: O=C=O. Между C и каждым O находятся две общие пары, всего в связях участвуют восемь электронов. Формула O=C=O сообщает связность, но для свойств учитывают также пространственное строение.
O=O
2 общие пары → 4 электрона
O=C=O
2 двойные связи → 4 общие пары
Всего в связях CO₂
8 электронов
Двойная связь образована двумя общими парами. В одной молекуле может быть несколько двойных связей.
Модель молекулы воды H₂O
В модели молекулы воды два атома H соединены с одним O; цвета и размеры условны.
Ben Mills · Wikimedia Commons · Public domain. Без изменений.
Не удалось загрузить изображение. Открыть источник
Модель молекулы углекислого газа
Молекула CO₂ линейна: две полярные связи расположены симметрично, поэтому их вклады в полярность компенсируются.
Ben Mills · Wikimedia Commons · Public domain. Без изменений.
Не удалось загрузить изображение. Открыть источник
Электроотрицательность сравнивает притяжение
Электроотрицательность характеризует способность атома в соединении притягивать общие электроны. Это сравнительная величина, зависящая от используемой шкалы. Среди элементов наиболее высока электроотрицательность фтора.
В периоде она в целом увеличивается слева направо, а в главной группе уменьшается сверху вниз. Эти тенденции помогают определить направление смещения общей пары, но не означают, что свободный атом уже имеет электрический заряд.
Сравнить элементы
Какой сильнее притягивает общую пару?
Определить направление
Электронная плотность смещается к нему.
Обозначить полярность
На нём частичный отрицательный заряд.
Электроотрицательность помогает сравнить притяжение общих электронов. Она определяет направление поляризации связи.
Полярная связь и частичные заряды
В HCl хлор сильнее притягивает общую пару. На Cl возникает частичный отрицательный заряд δ−, на H — частичный положительный δ+. Электронная пара остаётся общей, хотя распределена несимметрично.
Знаки δ обозначают частичные заряды, а не полностью образовавшиеся H⁺ и Cl⁻ в отдельной молекуле. Формальная степень окисления и реальное распределение электронной плотности — разные описания. Тройная связь N≡N содержит три общие пары: одну σ- и две π-составляющие. Для одной и той же пары элементов увеличение кратности обычно сокращает длину и увеличивает энергию разрыва связи. Энергия разрыва выражается в кДж/моль связей. Полярность молекулы зависит также от геометрии: в линейном CO₂ два направленных вклада C=O взаимно компенсируются.
| Признак / объект | Что означает | Пояснение |
|---|---|---|
| Hδ+—Clδ− | Полярная ковалентная связь | Общая пара смещена |
| Na⁺ и Cl⁻ в соли | Ионная модель | Притяжение противоположных ионов |
В полярной связи общая пара смещена к более электроотрицательному атому. Частичный заряд не равен автоматически целому заряду иона.
Шесть выводов
Тест по параграфу10 вопросов · 4 варианта · один правильный · 0,5 балла за ответ · максимум 5
Учебный источник и иллюстрации
Основа: предоставленный учебник «Химия, 10 класс», § 4. Материал переработан и дополнен разъяснениями; источник: 10 класс. Химия — § 04. Ковалентная связь.pdf. Учтены границы структурных моделей, влияние среды реакции и различия между составом и строением.
Иллюстрации загружаются непосредственно с Wikimedia Commons; авторы и лицензии указаны под изображениями. Схемы и обучающие модели созданы для этого конспекта.
OpenStax: Organic Chemistry · OpenStax: реакции моносахаридов