Xa vai trò cuối cùng ở cấp độ hóa học của tổ chức thế giới được đóng theo phương thức liên kết các hạt cấu trúc, liên kết với nhau. Đại đa số các chất đơn giản, cụ thể là phi kim loại, có kiểu liên kết cộng hóa trị không phân cực, ngoại trừ khí trơ. Các kim loại ở dạng tinh khiết của chúng có một cách liên kết đặc biệt, được thực hiện thông qua sự xã hội hóa của các electron tự do trong mạng tinh thể.
Tất cả các chất phức tạp (trừ một số chất hữu cơ) đều có liên kết cộng hóa trị có cực. Các dạng và ví dụ của các hợp chất này sẽ được thảo luận dưới đây. Trong khi đó, cần phải tìm ra đặc điểm nào của nguyên tử ảnh hưởng đến sự phân cực của liên kết.
Độ âm điện
Nguyên tử, hay đúng hơn là hạt nhân của chúng (như chúng ta đã biết, mang điện tích dương), có khả năng thu hút và giữ mật độ electron, đặc biệt, trong quá trình hình thành liên kết hóa học. Tính chất này được gọi là độ âm điện. Trong bảng tuần hoàn, giá trị của nó tăng dần theo các chu kỳ và phân nhóm chính của các nguyên tố. Giá trị của độ âm điện không phải lúc nào cũng không đổi và có thể thay đổi, ví dụ khi thay đổi kiểu lai hóa đóobitan nguyên tử.
Liên kết hóa học, các loại và ví dụ về chúng sẽ được chỉ ra bên dưới, hay nói đúng hơn là sự bản địa hóa hoặc dịch chuyển một phần của những liên kết này sang một trong những thành phần tham gia liên kết, được giải thích chính xác bằng đặc tính âm điện của một hoặc nguyên tố khác. Sự chuyển dịch xảy ra đối với nguyên tử mà nó mạnh hơn.
Liên kết cộng hóa trị không phân cực
"Công thức" của liên kết cộng hóa trị không phân cực rất đơn giản - hai nguyên tử có cùng bản chất liên kết các electron của lớp vỏ hóa trị của chúng thành một cặp liên kết. Một cặp như vậy được gọi là chia sẻ vì nó đều thuộc về cả hai người tham gia trong ràng buộc. Nhờ sự xã hội hóa của mật độ điện tử dưới dạng một cặp điện tử mà các nguyên tử chuyển sang trạng thái ổn định hơn, khi chúng hoàn thành mức điện tử bên ngoài của chúng, và "octet" (hoặc "doublet" trong trường hợp một chất hydro đơn giản H2, nó có một quỹ đạo s duy nhất, đòi hỏi hai electron để hoàn thành) là trạng thái của mức ngoài cùng mà tất cả các nguyên tử đều mong muốn, vì sự lấp đầy của nó tương ứng với trạng thái có năng lượng tối thiểu.
Một ví dụ về liên kết cộng hóa trị không phân cực tồn tại trong chất vô cơ và dù nghe có vẻ kỳ lạ đến đâu, nhưng cũng có thể xảy ra trong hóa học hữu cơ. Loại liên kết này vốn có trong tất cả các chất đơn giản - phi kim loại, ngoại trừ khí quý, vì mức hóa trị của một nguyên tử khí trơ đã được hoàn thành và có một octet electron, có nghĩa là liên kết với một nguyên tử khí tương tự không tạo ra. có ý nghĩa đối với nó và thậm chí còn ít có lợi hơn về mặt năng lượng. Trong các chất hữu cơ, không phân cực xảy ra trong các phân tử riêng lẻmột cấu trúc nhất định và có điều kiện.
Liên kết phân cực cộng hóa trị
Ví dụ về liên kết cộng hóa trị không phân cực được giới hạn trong một vài phân tử của một chất đơn giản, trong khi các hợp chất lưỡng cực trong đó mật độ electron bị dịch chuyển một phần sang nguyên tố có độ âm điện lớn hơn chiếm phần lớn. Bất kỳ sự kết hợp nào của các nguyên tử với các giá trị độ âm điện khác nhau đều cho một liên kết có cực. Đặc biệt, liên kết trong chất hữu cơ là liên kết cộng hóa trị có cực. Đôi khi ion, oxit vô cơ cũng phân cực, và trong muối và axit, loại liên kết ion chiếm ưu thế.
Là một trường hợp cực đoan của liên kết phân cực, loại ion của hợp chất đôi khi được xem xét. Nếu độ âm điện của một trong các nguyên tố lớn hơn đáng kể so với độ âm điện của nguyên tố kia thì cặp electron bị dịch chuyển hoàn toàn từ tâm liên kết sang nó. Đây là cách xảy ra sự phân tách thành các ion. Người mất một cặp điện tử sẽ biến thành anion và nhận điện tích âm, còn người mất một cặp điện tử sẽ biến thành cation và trở thành dương.
Ví dụ về các chất vô cơ có loại liên kết cộng hóa trị không phân cực
Các chất có liên kết cộng hóa trị không phân cực, ví dụ, tất cả các phân tử khí nhị phân: hydro (H - H), oxy (O=O), nitơ (trong phân tử của nó 2 nguyên tử được nối với nhau bằng liên kết ba (N ≡ N)); chất lỏng và chất rắn: clo (Cl - Cl), flo (F - F), brom (Br - Br), iot (I - I). Cũng như các chất phức tạp bao gồm các nguyên tử của các nguyên tố khác nhau, nhưng thực tế giống nhaugiá trị độ âm điện, ví dụ, hyđrua phốt pho - pH3.
Tổ chức và ràng buộc không phân cực
Rõ ràng là tất cả các chất hữu cơ đều phức tạp. Câu hỏi được đặt ra, làm thế nào có thể có một liên kết không phân cực trong một chất phức tạp? Câu trả lời khá đơn giản nếu bạn suy nghĩ logic một chút. Nếu giá trị độ âm điện của các nguyên tố được ghép đôi khác nhau không đáng kể và không tạo ra momen lưỡng cực trong hợp chất thì liên kết như vậy có thể được coi là không phân cực. Đây chính xác là tình huống xảy ra với cacbon và hydro: tất cả các liên kết C-H trong chất hữu cơ được coi là không phân cực.
Một ví dụ về liên kết cộng hóa trị không cực là một phân tử của metan, hợp chất hữu cơ đơn giản nhất. Nó bao gồm một nguyên tử cacbon, theo hóa trị của nó, được kết nối bằng các liên kết đơn với bốn nguyên tử hydro. Trên thực tế, phân tử không phải là một lưỡng cực, vì không có sự định vị của các điện tích trong nó, ở một mức độ nào đó do cấu trúc tứ diện. Mật độ electron được phân bố đều.
Một ví dụ về liên kết cộng hóa trị không phân cực tồn tại trong các hợp chất hữu cơ phức tạp hơn. Nó được nhận ra do các hiệu ứng mesomeric, tức là sự rút đi liên tiếp của mật độ điện tử, mật độ này nhanh chóng mờ dần dọc theo chuỗi cacbon. Vì vậy, trong phân tử hexachloroethane, liên kết C-C là không phân cực do sự kéo đồng đều của mật độ electron bởi sáu nguyên tử clo.
Các loại liên kết khác
Ngoài liên kết cộng hóa trị, nhân tiện, cũng có thể được thực hiện theo cơ chế cho-nhận, còn có ion, kim loại vàliên kết hydro. Đặc điểm ngắn gọn của hai đội áp chót đã được trình bày ở trên.
Liên kết hydro là một tương tác tĩnh điện giữa các phân tử được quan sát nếu phân tử có một nguyên tử hydro và bất kỳ nguyên tử nào khác có các cặp electron không chia sẻ. Loại liên kết này yếu hơn nhiều so với các loại khác, nhưng do thực tế là rất nhiều liên kết này có thể hình thành trong chất nên nó đóng góp đáng kể vào các đặc tính của hợp chất.
