Одна, две или три общие пары
Переключай молекулу и двигай ползунок сближения. Схема покажет общие пары и число электронов в связи.
Изображение показывает общие пары, а не реальные траектории электронов.
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 водорода H₂
Простое вещество водород состоит из двухатомных молекул H₂.
Hoa112008 · Wikimedia Commons · Public domain. Без изменений.
Не удалось загрузить изображение. Открыть источник
Модель молекулы кислорода O₂
Два атома O образуют молекулу простого вещества O₂.
Adam Rędzikowski · Wikimedia Commons · CC0. Без изменений.
Не удалось загрузить изображение. Открыть источник
Тройная связь и устойчивость молекулы
В N₂ школьная запись N≡N соответствует трём общим парам, шести электронам связи. Такая связь очень прочная, что помогает объяснить низкую реакционную способность молекулярного азота в обычных условиях.
Однако сравнивать прочность только по числу чёрточек для разных пар элементов нельзя. При сравнении связей одной и той же пары атомов большая кратность обычно означает меньшую длину и большую прочность.
Одинарная
Одна общая пара.
Двойная
Две общие пары.
Тройная
Три общие пары.
Тройная связь содержит три общие электронные пары. Влияние кратности на длину и прочность корректнее сравнивать для одинаковой пары элементов.
Считаем пары, электроны и атомы отдельно
Для H₂, O₂ и N₂ число атомов одинаково — два, но общих пар соответственно одна, две и три. Это три разных величины, которые нельзя подменять друг другом. Индекс 2 в формуле считает атомы, а не связи.
Электронная схема дополнительно показывает неподелённые пары. Проверяя её, сначала суммируют внешние электроны, затем распределяют их на общие и неподелённые пары. Такой подход помогает обнаружить лишние точки.
| Молекула | Атомов | Общих пар | Электронов в связи |
|---|---|---|---|
| H₂ | 2 | 1 | 2 |
| O₂ | 2 | 2 | 4 |
| N₂ | 2 | 3 | 6 |
Индекс в формуле и кратность связи описывают разные вещи. Электронный подсчёт учитывает общие и неподелённые пары.
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, 8 класс», § 43. Материал переработан для объяснения; источник: 8 класс. Химия — § 43. Одинарные и кратные связи.pdf. Научные уточнения учитывают различие молекулярного и немолекулярного строения и границы учебных моделей.
Иллюстрации загружаются непосредственно с Wikimedia Commons; авторы и лицензии указаны под изображениями. Схемы и обучающие модели созданы для этого конспекта.
Royal Society of Chemistry: данные о химических элементах