Химия, полный курс для 7 класса
Здравствуйте, ребята! Сегодня мы разберём одну из самых важных и интересных тем – ковалентную полярную связь. Чтобы вы сразу поняли суть, давайте проведём аналогию из жизни.
Представьте себе, что общая электронная пара – это не что иное, как конфета, которую держат двое детей. Если дети одинаково сильные, например, два брата-близнеца, они потянут её ровно на себя и ни один не пересилит. Конфета останется посередине. Это – ковалентная неполярная связь, как в молекулах H₂ или Cl₂, где атомы абсолютно одинаковые.
А теперь представьте, что конфету тянут старший брат и младшая сестра. Кто перетянет? Конечно, тот, кто сильнее. Конфета сместится в его сторону. В химии эту «силу» называют ЭЛЕКТРООТРИЦАТЕЛЬНОСТЬЮ.
Электроотрицательность (ЭО) – это не что иное, как мера «жадности» атома. Она показывает, насколько сильно атом стремится притянуть к себе общую электронную пару.
Чем выше значение ЭО, тем «жаднее» атом. Самый «жадный» элемент во всей таблице – это фтор, его электроотрицательность принята за максимум. Теперь давайте посмотрим, что происходит, когда связываются атомы с разной «жадностью».
Пример первый: ХЛОРОВОДОРОД (HCl).
Давайте познакомимся с нашими «соперниками».
-
Атом водорода (H). Его электроотрицательность равна 2,1. Он как тот самый младший брат.
-
Атом хлора (Cl). Его электроотрицательность равна 3,0. Он посильнее.
Оба хотят заполучить электрон, чтобы завершить свой внешний уровень, и поэтому образуют общую электронную пару. Но хлор «жаднее»! И он перетягивает эту пару, то есть электронную плотность, на себя.
Мы изображаем это смещение стрелкой в сторону более электроотрицательного атома:
H → Cl
Что в результате? Хлор, перетянув на себя электронную плотность, становится чуть-чуть отрицательным. А водород, немного её потеряв, становится чуть-чуть положительным. Эти небольшие, частичные заряды мы обозначаем греческой буквой δ (дельта).
δ+ δ–
H — Cl
Именно так и рождается КОВАЛЕНТНАЯ ПОЛЯРНАЯ СВЯЗЬ – связь между разными атомами неметаллов, в которой общая электронная пара смещена к более электроотрицательному атому.
Пример второй: ВОДА (H₂O).
Это, пожалуй, самый важный для нас пример. Без воды нет жизни. Давайте посмотрим на её молекулу.
-
Атом кислорода (O). Его ЭО = 3,5. Он очень «жадный».
-
Атом водорода (H). Его ЭО = 2,1.
Кислород связывается с двумя атомами водорода. И в каждой из этих двух связей O–H кислород безоговорочно побеждает и перетягивает общие электронные пары на себя.
δ+ δ– δ+
H — O — H
Именно эта сильная полярность связей в молекуле воды объясняет, почему вода – такое уникальное вещество и прекрасный растворитель. Она, как маленький магнит, своими частичными зарядами может окружать и разрушать кристаллические решётки многих веществ, например, соли или сахара.
Пример третий: АММИАК (NH₃).
Запах нашатырного спирта вам наверняка знаком. Его создают молекулы аммиака.
-
Атом азота (N). ЭО = 3,0.
-
Атом водорода (H). ЭО = 2,1.
Азот связывается с тремя атомами водорода. И хотя разница в «силах» здесь не такая большая, как в случае с кислородом, азот всё равно перетягивает общие электронные пары в связях N–H на себя. Связь тоже полярная.
Так в чём же главное отличие? Ковалентная неполярная связь – это справедливый дележ между одинаковыми атомами. А ковалентная полярная связь – это когда более «жадный» атом перетягивает одеяло на себя. Это не полноценный грабёж, как в ионной связи, а именно смещение, перекос.
Понимание этого простого принципа – ключ к разгадке множества химических явлений. Почему сахар растворяется в чае? Почему мы используем именно воду для мытья рук? Всё это можно объяснить, зная о полярности химических связей.
На сегодня всё. До свидания, ребята!