Ковалентная неполярная химическая связь

Научиться объяснять, как и почему образуется ковалентная неполярная связь, и предсказывать её наличие в простых веществах-неметаллах.

Понимание ковалентной неполярной связи объясняет, почему многие газы (кислород, водород) существуют в виде двухатомных молекул, а не одиночных атомов, и почему алмаз и графит такие твёрдые. Это основа для понимания строения всех веществ и их свойств.

• Ковалентная неполярная связь образуется между атомами одного и того же химического элемента-неметалла.
• При образовании связи каждый атом предоставляет один неспаренный электрон, и образуется общая электронная пара.
• Общая электронная пара в неполярной связи принадлежит обоим атомам одинаково, так как их электроотрицательности равны.
• Ковалентная неполярная связь характерна для простых веществ-неметаллов: H₂, O₂, N₂, Cl₂, Br₂, I₂, а также для аллотропных модификаций углерода (алмаз, графит).
• Связь может быть одинарной (одна общая пара), двойной (две общие пары) или тройной (три общие пары).
• Чем больше общих электронных пар, тем прочнее связь и тем короче расстояние между атомами.
• Молекулы с ковалентной неполярной связью не имеют зарядов на атомах, поэтому они электрически нейтральны.

Ковалентная связь

Химическая связь, возникающая за счёт образования общих электронных пар между атомами неметаллов.

Ковалентная неполярная связь

Связь между атомами с одинаковой электроотрицательностью, когда общая электронная пара расположена симметрично и не смещена ни к одному из атомов.

Электроотрицательность

Способность атома притягивать к себе общие электронные пары в химической связи.

Общая электронная пара

Пара электронов, которая принадлежит одновременно двум атомам и удерживает их вместе.

Простое вещество

Вещество, состоящее из атомов одного химического элемента.

• Ковалентная неполярная связь образуется только между атомами одного элемента-неметалла (например, H–H, Cl–Cl).
• Электроотрицательность атомов в неполярной связи одинакова, поэтому общая электронная пара не смещена.
• В молекуле водорода H₂ атомы соединены одной общей электронной парой (одинарная связь).
• В молекуле кислорода O₂ атомы соединены двумя общими электронными парами (двойная связь).
• В молекуле азота N₂ атомы соединены тремя общими электронными парами (тройная связь), поэтому азот очень прочен.
• Схема образования связи: H· + ·H → H:H (или H–H), где две точки — общая электронная пара.
• Вещества с ковалентной неполярной связью при обычных условиях могут быть газами (H₂, O₂), жидкостями (Br₂) или твёрдыми веществами (алмаз, графит).

1. Пример 1случай

   Молекула водорода H₂

   Пояснение

   • два атома водорода делят одну электронную пару, образуя прочную связь — так водород существует в воздухе
2. Пример 2случай

   Молекула хлора Cl₂

   Пояснение

   • два атома хлора соединяются одной общей парой, образуя жёлто-зелёный газ, используемый для обеззараживания воды
3. Пример 3случай

   Алмаз

   Пояснение

   • каждый атом углерода связан с четырьмя другими ковалентными неполярными связями, образуя трёхмерную решётку, что делает его сверхтвёрдым
4. Пример 4случай

   Молекула кислорода O₂

   Пояснение

   • два атома кислорода связаны двойной связью, поэтому кислород — активный газ, поддерживающий горение

• Молекула азота N₂ настолько прочна из-за тройной связи, что азот используется для создания инертной атмосферы при хранении продуктов — он не реагирует почти ни с чем.
• Графит и алмаз — оба состоят только из углерода, но из-за разного строения ковалентной связи графит мягкий и оставляет след на бумаге, а алмаз — самый твёрдый природный минерал.
• Если бы кислород был одноатомным (O), он был бы чрезвычайно реакционноспособным и опасным, но благодаря двойной связи в O₂ он стабилен и необходим для дыхания.

• Водород H₂ — взрывоопасен в смеси с воздухом, поэтому при работе с ним нельзя допускать открытого огня.
• Хлор Cl₂ — ядовитый газ, при работе с ним нужна вытяжная вентиляция и средства защиты.
• Кислород O₂ поддерживает горение, поэтому рядом с ним нельзя работать с маслами и горючими веществами.

• Ковалентная полярная химическая связь (урок 64)
• Электроотрицательность химических элементов (урок 60)
• Ионная химическая связь (урок 62)
• Строение атома (урок 55)