Свойства и структура на материята: ковалентна неполярна връзка, разликата от полярната

Тази статия разказва за ковалентната неполярна връзка. Описани са неговите свойства, видовете атоми, които я образуват. Мястото на ковалентна връзка е показано сред други типове атомни съединения.

Физика или химия?

В обществото има такова явление: една част от една хомогенна група смята другата за по-малко разбираема, по-неудобна. Например, британците се смеят на ирландците, музикантите свирят струните на челистите, руснаците в етноса чукчи. За съжаление, науката не е изключение: физиците смятат химиците за второстепенни учени. Въпреки това, те го правят напразно: да се разделят, където физиката е, и където химията понякога е много трудна. Такъв пример могат да бъдат начините за свързване на атоми във веществото (например ковалентна неполярна връзка): структурата на атома определено е физика, производството на железен сулфид с желязо със свойства, различни от двете Fe и S, е точно химия, но от две различни атоми получават хомогенно съединение - нито едното, нито другото. Това е нещо в средата, но традиционно науката за взаимоотношенията се изучава като част от химията.

Електронни нива

Броят и разположението на електроните в един атом определят четири квантови числа: главната, орбиталната, магнитната и спинната. Така, според комбинацията от всички тези числа, на първата орбита има само два s-електрона, на втория - два s-електрона и шест p-електрона и така нататък. С увеличаване на ядрения заряд броят на електроните също се увеличава, запълвайки все повече и повече нови нива. Химичните свойства на веществото се определят от това колко и какви електрони са в черупката на техните атоми. Ковалентна връзка Полярна и неполярна, тя се образува, ако във външните орбитали има два свободни електрона.

Ковалентно свързване

На първо място, трябва да се отбележи, че е неправилно да се каже „орбита“ и „позиция“ по отношение на електроните в електронната обвивка на атомите. Според принципа на Хайзенберг е невъзможно да се определи точното местоположение на елементарна частица. В този случай би било по-правилно да се говори за електронния облак, сякаш „намазан” около ядрото на определено разстояние. Така че, ако два атома (понякога едни и същи, понякога различни химически елементи) имат един свободен електрон, те могат да ги комбинират в обща орбита. По този начин и двата електрона принадлежат на два атома едновременно. По този начин, например, се образува ковалентна неполярна връзка.

Свойства на ковалентни връзки

Има четири свойства на ковалентна връзка: насоченост, наситеност, полярност, поляризуемост. В зависимост от тяхното качество, химичните свойства на полученото вещество ще се променят: наситеността показва колко връзки може да създаде този атом, посоката показва ъгъла между връзките, поляризуемостта се определя от изместването на плътността към един от участниците в комуникацията. Полярността се свързва с такава концепция като електронегативност и показва как ковалентната неполярна връзка се различава от полярната. Като цяло, електроотрицателността на атома е способността да се привличат (или отблъскват) електроните на съседите му в стабилни молекули. Например, най-електронегативните химически елементи могат да се нарекат кислород, азот, флуор, хлор. Ако електроотрицателността на два различни атома съвпада, се появява ковалентна неполярна връзка. Това най-често се случва, ако два молекули от едно химично вещество са обединени в молекула, например Н2, N2, Cl2. Но това не е непременно така: при молекулите на PH ₃ ковалентната връзка също е неполярна.

Вода, кристал, плазма

В природата има няколко вида връзки: водород, метал, ковалентен (полярен, неполярен), йон. Връзката се определя от структурата на празната електронна обвивка и определя както структурата, така и свойствата на веществото. Както подсказва името, метална връзка е специфичен за кристали на някои химикали. Това е видът връзка между металните атоми, който определя тяхната способност за провеждане на електрически ток. Всъщност съвременната цивилизация е изградена върху този имот. Водата, най-важното вещество за хората, е резултат от ковалентно свързване на един кислороден атом и два водорода. Ъгълът между тези две съединения и определя уникалните свойства на водата. Много вещества, освен водата, притежават полезни свойства само защото техните атоми са свързани с ковалентна връзка (полярна и неполярна). Йонна връзка най-често съществува в кристали. Най-значимите са полезните свойства на лазерите. Сега те са различни: с работен флуид под формата на газ, течност, дори и органична боя. Но оптималното съотношение на мощност, размер и цена все още има твърд лазер. Обаче ковалентно не-полярно химическа връзка подобно на други видове взаимодействие на атоми в молекули, е присъщо на вещества в три агрегативни състояния: твърдо, течно, газообразно. За четвъртото физическо състояние на материята Плазменият разговор за комуникацията е безсмислен. Всъщност, това е силно йонизиран нагрят газ. Въпреки това, в състояние на плазмата може да има твърди молекули при нормални условия - метали, халогени и др. Трябва да се отбележи, че това агрегирано състояние на материята заема най-голям обем от Вселената: звезди, мъглявини, дори междузвездното пространство са смес от различни видове плазма. Най-малките частици, които са способни да проникнат в слънчевите батерии на комуникационните спътници и да изключат GPS системата, са прахообразна плазма с ниска температура. По този начин познатият свят за хората, в които е важно да се знае типа химическо свързване на веществата, е много малка част от обкръжаващата ни Вселена.