.webp){kind=small}
// навигация Содержание статьи ↓
- Что такое ковалентная связь
- Определение ковалентной связи простыми словами
- Между какими атомами образуется ковалентная связь
- Виды ковалентной связи
- Ковалентная полярная и неполярная связь — краткое сравнение
- Ковалентная неполярная связь
- Что такое ковалентная неполярная связь
- Образование ковалентной неполярной связи на примере O₂
- Вещества с ковалентной неполярной связью
- Ковалентная полярная связь
- Что такое ковалентная полярная связь
- Образование ковалентной полярной связи на примере HCl
- Вещества с ковалентной полярной связью
- Полярная связь и полярная молекула — это не одно и то же
- Как определить тип ковалентной связи
- Алгоритм определения ковалентной связи
- Таблица «Как определить тип ковалентной связи»
- Как образуется ковалентная связь — механизмы
- Обменный механизм образования ковалентной связи
- Донорно-акцепторный механизм образования ковалентной связи
- Донорно-акцепторный механизм на примерах
- Ион аммония NH₄⁺
- Катион гидроксония H₃O⁺
- Где встречается донорно-акцепторный механизм в ЕГЭ
- Примеры образования ковалентной связи
- Молекула азота N₂
- Молекула хлороводорода HCl
- Молекула аммиака NH₃
- Молекула метана CH₄
- Свойства ковалентной связи
- Полярность ковалентной связи
- Длина и энергия ковалентной связи
- Кратность ковалентной связи
- Сигма- и пи-связи
- Направленность и насыщаемость ковалентной связи
- Ковалентная связь в задании №4 ЕГЭ
- Как решать задания на ковалентную связь
- Пример 1
- Пример 2
- Пример 3
- Частые ошибки по теме «Ковалентная связь»
- Ошибка 1. Определяют тип связи по веществу целиком, а не по конкретным атомам
- Ошибка 2. Путают полярную связь и полярную молекулу
- Ошибка 3. Думают, что ковалентная связь бывает только у газов
- Ошибка 4. Считают донорно-акцепторную связь отдельным типом связи
- Ошибка 5. Забывают про NH₄⁺ и H₃O⁺
- Ошибка 6. Не учитывают кратность связи
- Ковалентная связь — часто задаваемые вопросы
Ковалентная связь — это химическая связь, которая образуется за счёт общей электронной пары между атомами. Проще говоря, атомы не полностью отдают электроны друг другу, а как бы «складываются» ими в общую связь.
В ЕГЭ эта тема чаще всего встречается в задании №4. Там могут спросить, какие вещества имеют ковалентную полярную связь, ковалентную неполярную связь или связь, образованную по донорно-акцепторному механизму. Обычно задание несложное, но ошибиться в нём очень неприятно: один балл на ЕГЭ сейчас стоит дорого.
Главное, что нужно понять сразу:
- образуется между атомами неметаллов;
- если атомы одинаковые, связь неполярная;
- если атомы разные, связь полярная;
- может образоваться по обменному или донорно-акцепторному механизму;
в одном веществе могут быть разные виды, например в H₂O₂ есть и O—O, и O—H.
Разберём всё спокойно и без лишней академичности.
Что такое ковалентная связь
Определение ковалентной связи простыми словами
Ковалентная химическая связь — это связь между атомами, которая возникает за счёт образования одной или нескольких общих электронных пар.
Если совсем просто: у атомов есть электроны на внешнем уровне. Иногда двум атомам выгоднее не отдавать электрон полностью, а объединить свои электроны в общую пару. Эта пара и удерживает атомы рядом.
Например, у двух атомов водорода есть по одному электрону. Каждый атом водорода даёт по одному электрону, получается одна общая электронная пара — и образуется молекула H₂.
H· + ·H → H:H
Вот эта общая пара и есть ковалентная связь.
Между какими атомами образуется ковалентная связь
В школьной химии и в заданиях ЕГЭ ковалентную связь чаще всего ищут между атомами неметаллов.
Примеры:
- H₂ — связь между двумя атомами водорода;
- O₂ — связь между двумя атомами кислорода;
- HCl — связь между водородом и хлором;
- H₂O — связи между водородом и кислородом;
- NH₃ — связи между азотом и водородом;
- CO₂ — связи между углеродом и кислородом.
Виды ковалентной связи
Она бывает двух основных видов:
- ковалентная неполярная;
- ковалентная полярная.
Разница между ними зависит от электроотрицательности.
Электроотрицательность — это способность атома притягивать к себе общую электронную пару.
Если атомы одинаковые, электроотрицательность у них одинаковая. Никто не перетягивает её на себя. Связь получается неполярной.
Если атомы разные, один из них обычно сильнее притягивает её. Связь становится полярной.
Ковалентная полярная и неполярная связь — краткое сравнение
| Признак | Ковалентная неполярная связь | Ковалентная полярная связь |
|---|---|---|
| Между какими атомами образуется | Между одинаковыми атомами неметаллов | Между разными атомами неметаллов |
| Электроотрицательность | Одинаковая | Разная |
| Общая электронная пара | Расположена симметрично | Смещена к более электроотрицательному атому |
| Частичные заряды | Не возникают | Возникают δ+ и δ− |
| Примеры | H₂, O₂, N₂, Cl₂, S₈, P₄ | HCl, H₂O, NH₃, HF, HBr, CO₂ |
| Как узнать на ЕГЭ | Одинаковые неметаллы | Разные неметаллы |
Ковалентная неполярная связь
Что такое ковалентная неполярная связь
Ковалентная неполярная связь — это связь между одинаковыми атомами неметаллов, при которой общая пара не смещается ни к одному из атомов.
Почему не смещается? Потому что атомы одинаковые. У них одинаковая электроотрицательность. Они притягивают её с одинаковой силой.
Алмаз, графит и кремний образуют атомную кристаллическую решётку — тип решётки определяет физические свойства вещества. Подробнее об этом в статье Кристаллические решётки на ЕГЭ.
Образование ковалентной неполярной связи на примере O₂
Посмотрим на кислород.
У атома кислорода на внешнем уровне есть два неспаренных электрона. У второго — такая же ситуация. Каждый атом даёт по два, и образуются две общие пары.
То есть в молекуле O₂ между атомами кислорода двойная связь.
O=O
Так как оба атома одинаковые, электронная плотность распределена симметрично. Поэтому связь O=O — ковалентная неполярная.
Вещества с ковалентной неполярной связью
| Вещество | Какая связь | Почему |
|---|---|---|
| H₂ | Неполярная | Оба атома водорода одинаковые, H—H |
| O₂ | Неполярная | Оба атома кислорода одинаковые, O—O |
| N₂ | Неполярная | Оба атома азота одинаковые, N≡N |
| Cl₂ | Неполярная | Оба атома хлора одинаковые, Cl—Cl |
| F₂ | Неполярная | Оба атома фтора одинаковые, F—F |
| S₈ | Неполярная | В молекуле серы: S—S |
| P₄ | Неполярная | В молекуле фосфора: P—P |
| Алмаз | Неполярная | Атомы углерода одинаковые, C—C |
| Графит | Неполярная | Атомы углерода одинаковые, C—C |
| Кремний | Неполярная | Атомы кремния одинаковые, Si—Si |
Отдельно запомните H₂O₂. Это хороший пример для ЕГЭ.
В перекиси водорода строение такое: H—O—O—H
Здесь связь O—O ковалентная неполярная, потому что она между одинаковыми атомами кислорода. А связи O—H ковалентные полярные, потому что кислород и водород — разные неметаллы.
То есть в одном веществе могут быть сразу разные типы ковалентной связи.
Ковалентная полярная связь
Что такое ковалентная полярная связь
Ковалентная полярная связь — это связь между разными атомами неметаллов, при которой общая электронная пара смещается к более электроотрицательному атому.
Например, в HCl связь образована между водородом и хлором. Хлор более электроотрицателен, поэтому пара смещается к нему.
В результате:
- на хлоре появляется частичный отрицательный заряд δ−;
- на водороде появляется частичный положительный заряд δ+.
Образование ковалентной полярной связи на примере HCl
У водорода есть один неспаренный электрон. У хлора тоже есть один неспаренный электрон на внешнем уровне. Эти электроны объединяются в общую пару.
H· + ·Cl → H:Cl
Связь ковалентная — есть общая пара.
Но хлор притягивает её сильнее, чем водород. Поэтому H—Cl полярная.
Вещества с ковалентной полярной связью
| Вещество | Какая связь | Почему |
|---|---|---|
| H₂O | Полярная | O—H между разными неметаллами, кислород сильнее притягивает пару |
| HCl | Полярная | H—Cl, пара смещена к хлору |
| NH₃ | Полярная | N—H, азот более электроотрицателен, чем водород |
| HBr | Полярная | H—Br между разными неметаллами |
| HF | Полярная | H—F очень полярная, фтор — самый электроотрицательный элемент |
| CO₂ | Полярная | C=O, кислород более электроотрицателен, чем углерод |
| SiO₂ | Полярная | Si—O между разными неметаллами |
| CH₄ | Слабополярная | C—H между разными атомами; молекула в целом неполярна из-за симметрии |
Полярная связь и полярная молекула — это не одно и то же
Вот здесь школьники часто путаются.
Полярная связь — это про смещение электронной пары между двумя атомами.
Полярная молекула — это уже про всю молекулу целиком.
Например:
- HCl: связь полярная, молекула тоже полярная;
- H₂O: связи O—H полярные, молекула полярная;
- CO₂: связи C=O полярные, но молекула неполярная, потому что она симметричная;
- CH₄: связи C—H слабополярные, но молекула в целом неполярная из-за симметрии.
Для ЕГЭ это не всегда нужно глубоко расписывать, но понимать полезно. Особенно если в задании спрашивают не просто тип связи, а полярность молекулы или свойства вещества.
Полярность связи O—H в воде объясняет и то, почему молекулы воды образуют водородные связи друг с другом.
Хочешь уверенно решать задание №4 и весь ЕГЭ по химии?
Оставь заявку — разберём твои слабые места и составим план подготовки. Занятия в минигруппе до 6 человек или индивидуально, с нуля до 100 баллов.
Как определить тип ковалентной связи
Для школьных заданий можно использовать простой алгоритм.
Алгоритм определения ковалентной связи
- Сначала смотрим, какие атомы соединены между собой.
- Если связь между атомами неметаллов, чаще всего она ковалентная.
- Если атомы одинаковые, связь ковалентная неполярная.
- Если атомы разные, связь ковалентная полярная.
Если вещество сложное, смотрим не только на формулу, а на отдельные связи внутри вещества.
Примеры:
- O₂: O и O одинаковые → ковалентная неполярная.
- HCl: H и Cl разные → ковалентная полярная.
- NH₃: N и H разные → ковалентная полярная.
- H₂O₂: O—O неполярная, O—H полярная.
- SO₄²⁻: внутри иона связи S—O ковалентные полярные.
- NH₄⁺: связи N—H ковалентные полярные, одна из них образуется по донорно-акцепторному механизму.
Таблица «Как определить тип ковалентной связи»
| Какие атомы соединены | Есть ли разница в электроотрицательности | Тип | Примеры |
|---|---|---|---|
| Одинаковые атомы неметаллов | Разницы нет | Неполярная | H₂, O₂, N₂, Cl₂, S₈, P₄, алмаз, графит |
| Разные атомы неметаллов | Разница есть | Полярная | HCl, H₂O, NH₃, HF, HBr, CO₂, SiO₂ |
| Атомы неметаллов внутри сложного иона | Обычно разница есть | Полярная | SO₄²⁻, NO₃⁻, OH⁻, NH₄⁺ |
| Атомы неметаллов в органическом веществе | Зависит от конкретной связи | Полярная или неполярная | C₂H₆: C—C неполярная, C—H слабополярная |
Главная мысль: не пытайтесь определять всё вещество одним взглядом, если внутри него есть разные связи. Сначала найдите, какие атомы соединены друг с другом.
Как образуется ковалентная связь — механизмы
Она образуется двумя основными способами:
- по обменному механизму;
- по донорно-акцепторному механизму.
В обоих случаях итог один: появляется общая пара. Разница только в том, откуда берутся электроны для неё.
Обменный механизм образования ковалентной связи
Обменный механизм — это когда каждый атом даёт по одному неспаренному электрону в общую пару.
Схема: один атом даёт электрон + второй атом даёт электрон → образуется общая пара.
Так образуются связи во многих молекулах: H₂, O₂, N₂, HCl, H₂O, NH₃, CH₄.
Пример с водородом H₂
H· + ·H → H:H
Каждый атом водорода дал по одному электрону. Получилась одна общая пара — образовалась ковалентная связь.
Пример с кислородом O₂
У каждого атома кислорода было по два неспаренных электрона. Поэтому образовались две общие пары. Это двойная связь O=O. Так как оба атома одинаковые, электронная плотность распределена симметрично — связь ковалентная неполярная.
Пример с аммиаком NH₃
У азота три неспаренных электрона и одна неподелённая пара. Три неспаренных электрона образуют три связи с тремя атомами водорода. Поэтому в NH₃ три связи N—H — по обменному механизму.
Донорно-акцепторный механизм образования ковалентной связи
Донорно-акцепторный механизм — это способ образования ковалентной связи, при котором оба электрона для общей пары даёт один атом или ион.
Тот, кто даёт электронную пару, называется донором.
Тот, кто принимает эту пару на свободную орбиталь, называется акцептором.
Схема: донор даёт неподелённую пару + акцептор предоставляет свободную орбиталь → образуется ковалентная связь.
Донорно-акцепторный механизм на примерах
Ион аммония NH₄⁺
Самый важный пример для ЕГЭ — ион аммония NH₄⁺.
Сначала есть молекула аммиака NH₃. У азота уже три связи с водородом и ещё одна неподелённая пара.
У протона водорода H⁺ электронов нет, зато есть свободная орбиталь.
Азот отдаёт свою неподелённую пару, а H⁺ принимает её на свободную орбиталь. Так образуется ещё одна связь N—H.
NH₃ + H⁺ → NH₄⁺
В NH₄⁺ три связи N—H образованы по обменному механизму, а одна — по донорно-акцепторному.
Но после образования иона аммония все связи N—H становятся равноценными. То есть в готовом NH₄⁺ нельзя ткнуть пальцем и сказать: «Вот эта связь особенная, а эти обычные». Разница только в способе образования.
Это хороший ЕГЭ-момент.
Катион гидроксония H₃O⁺
Похожая история с катионом гидроксония H₃O⁺.
В воде H₂O у кислорода есть неподелённые пары. Когда к воде присоединяется протон H⁺, кислород отдаёт одну такую пару на его свободную орбиталь.
H₂O + H⁺ → H₃O⁺
Так образуется ковалентная связь по донорно-акцепторному механизму.
Где встречается донорно-акцепторный механизм в ЕГЭ
На ЕГЭ обычно не нужно рисовать красивые схемы донорно-акцепторного механизма. Чаще нужно просто узнать вещества, где такой механизм возможен.
| Где искать | Примеры | Что важно помнить |
|---|---|---|
| Ион аммония и соли аммония | NH₄⁺, NH₄Cl, (NH₄)₂SO₄ | Связь образуется между NH₃ и H⁺ |
| Катион гидроксония | H₃O⁺ | Вода выступает донором электронной пары |
| Азотная кислота и нитраты | HNO₃, NO₃⁻ | В школьной модели одну из связей рассматривают как образованную по донорно-акцепторному механизму |
| Комплексные соединения | [Ag(NH₃)₂]⁺, [Cu(NH₃)₄]²⁺ | Лиганды дают электронные пары иону металла |
| Угарный газ | CO | В школьной модели в CO есть связь с донорно-акцепторным вкладом |
| Соли аминов | RNH₃⁺Cl⁻ | Похоже на образование солей аммония |
| Озон | O₃ | В школьной модели может рассматриваться как пример с донорно-акцепторным механизмом |
Не надо пытаться каждый раз заново выводить донорно-акцепторную связь с нуля. Для ЕГЭ полезнее понимать принцип и помнить типичные группы веществ.
Примеры образования ковалентной связи
Молекула азота N₂
В молекуле азота между атомами образуется тройная связь N≡N.
Тройная связь очень прочная. Именно поэтому азот N₂ довольно инертен при обычных условиях. Чтобы разорвать эту связь, нужна большая энергия. Это полезно помнить, когда будете проходить синтез аммиака: там нужны высокая температура, давление и катализатор не просто так.
Молекула хлороводорода HCl
В HCl водород и хлор образуют одну общую пару. Но хлор более электроотрицателен, поэтому она смещена к нему. Связь H—Cl ковалентная полярная.
Молекула аммиака NH₃
В NH₃ азот образует три связи с тремя атомами водорода. Связи N—H ковалентные полярные, потому что азот и водород — разные неметаллы, а азот сильнее притягивает электронную плотность.
У азота также остаётся одна неподелённая пара. Именно она потом может участвовать в образовании NH₄⁺ по донорно-акцепторному механизму.
Молекула метана CH₄
В CH₄ углерод образует четыре связи C—H. В школьных задачах связь C—H обычно рассматривают как ковалентную слабополярную. При этом сама молекула метана симметричная, поэтому в целом она неполярная.
Свойства ковалентной связи
У неё есть несколько характеристик. Для ЕГЭ чаще всего важны три:
- полярность — насколько неравномерно распределена электронная плотность между атомами;
- длина — расстояние между ядрами связанных атомов;
- кратность — число общих пар между двумя атомами.
Направленность и насыщаемость тоже относятся к свойствам ковалентной связи, но в заданиях обычно играют меньшую роль.
Полярность ковалентной связи
Полярность показывает, насколько неравномерно распределена электронная плотность между атомами.
Чем больше разница в электроотрицательности атомов, тем сильнее смещена электронная пара и тем более полярна связь.
Например:
HF более полярная связь, чем HI.
Почему? Фтор намного более электроотрицателен, чем йод. Значит, в HF электронная пара сильнее смещена к фтору.
Ещё пример: C—N более полярная связь, чем C—H, потому что разница электроотрицательностей между C и N больше.
Длина и энергия ковалентной связи
Длина связи — это расстояние между ядрами связанных атомов.
Чем больше радиусы атомов, тем длиннее связь. Обычно длинная связь слабее, а короткая — прочнее.
Например, в ряду Cl₂ → Br₂ → I₂ радиус атомов увеличивается, длина связи растёт, а прочность связи в целом уменьшается.
Энергия связи — это энергия, которую нужно затратить, чтобы эту связь разорвать. Чем выше энергия связи, тем связь прочнее.
Кратность ковалентной связи
Кратность — это число общих пар между двумя атомами.
Бывает:
- одинарная связь — одна общая пара;
- двойная связь — две общие пары;
- тройная связь — три общие пары.
| Молекула | Связь | Кратность |
|---|---|---|
| H₂ | H—H | Одинарная |
| O₂ | O=O | Двойная |
| N₂ | N≡N | Тройная |
Чем выше кратность, тем связь обычно короче и прочнее. Поэтому связь N≡N в молекуле азота очень прочная.
Сигма- и пи-связи
- Одинарная связь — это всегда σ-связь.
- В двойной связи одна σ-связь и одна π-связь.
- В тройной связи одна σ-связь и две π-связи.
То есть:
- одинарная связь: 1 σ;
- двойная связь: 1 σ + 1 π;
- тройная связь: 1 σ + 2 π.
Направленность и насыщаемость ковалентной связи
Она направлена в пространстве — это связано с тем, как перекрываются электронные облака атомов.
Из-за этого молекулы имеют определённую форму:
- молекула воды H₂O имеет угловое строение;
- молекула метана CH₄ имеет тетраэдрическое строение;
- молекула CO₂ линейная.
Насыщаемость означает, что число таких связей у каждого атома ограничено. Например, углерод в обычных органических соединениях образует четыре. Поэтому для метана нормальная формула CH₄, а не CH₅ или CH₆.
Ковалентная связь в задании №4 ЕГЭ
В задании №4 чаще всего не нужно писать длинные объяснения. Нужно быстро определить, какие связи есть в предложенных веществах.
Как решать задания на ковалентную связь
- Сначала найдите вещества, состоящие только из неметаллов.
Если нужно найти ковалентную неполярную связь, ищите связи между одинаковыми атомами: H—H, O—O, N≡N, Cl—Cl, C—C.
Если нужно найти ковалентную полярную связь, ищите связи между разными неметаллами: H—Cl, O—H, N—H, C—O, S—O.
- Если вещество содержит сложный ион, смотрите связи внутри иона.
Если спрашивают донорно-акцепторный механизм, вспоминайте типичные примеры: NH₄⁺, H₃O⁺, HNO₃, NO₃⁻, CO, комплексные соединения, соли аминов, O₃.
Пример 1
Из перечня выберите два вещества, в которых есть ковалентная неполярная связь: 1) Mg 2) CO 3) C₆₀ 4) NaCl 5) N₂
Ответ
Ответ: 3 и 5. C₆₀ — вещество углерода, связи C—C ковалентные неполярные. N₂ — связь между одинаковыми атомами азота, ковалентная неполярная.
Mg — металлическая связь. CO — связь между разными неметаллами, ковалентная полярная. NaCl — ионная связь.
Разбор:
1) Mg — металл, связь металлическая. Не подходит.
2) CO — связь между разными неметаллами C и O, ковалентная полярная. Не подходит.
3) C₆₀ — фуллерен, вещество углерода. Все связи C—C между одинаковыми атомами — ковалентная неполярная. ✓
4) NaCl — металл и неметалл, ионная связь. Не подходит.
5) N₂ — связь между двумя одинаковыми атомами азота N≡N, ковалентная неполярная. ✓
Ответ: 3 и 5.
Пример 2
Выберите два вещества, в которых присутствуют только ковалентные полярные связи: 1) KNO₃ 2) C 3) SiO₂ 4) HNO₃ 5) Na₂S
Ответ
Ответ: 3 и 4. SiO₂ — связи Si—O ковалентные полярные. HNO₃ — связи между разными неметаллами, ковалентные полярные.
KNO₃ содержит ионную связь между K⁺ и NO₃⁻. C — простое вещество, связи C—C неполярные. Na₂S — ионное соединение.
Разбор:
1) KNO₃ — между K⁺ и NO₃⁻ ионная связь. Не подходит: здесь не только ковалентные.
2) C — простое вещество (алмаз, графит). Связи C—C неполярные, а не полярные. Не подходит.
3) SiO₂ — связи Si—O между разными неметаллами, ковалентные полярные. Других типов связи нет. ✓
4) HNO₃ — все связи между неметаллами (H, N, O), ковалентные полярные. ✓
5) Na₂S — натрий и сера, ионное соединение. Не подходит.
Ответ: 3 и 4.
Пример 3
Почему H₂O₂ может встретиться и в теме полярной, и в теме неполярной связи?
Ответ
В H₂O₂ строение H—O—O—H. Связь O—O — ковалентная неполярная (одинаковые атомы кислорода). Связи O—H — ковалентные полярные (разные неметаллы). Поэтому если задание спрашивает «есть ли в веществе неполярная связь», H₂O₂ подойдёт, а если «только неполярные» — нет. Слово «только» меняет всё.
Посмотрите на структуру H—O—O—H: здесь два разных вида связей — O—O между одинаковыми атомами и O—H между разными.
Разбор:
В H₂O₂ строение молекулы: H—O—O—H.
Связь O—O — между двумя одинаковыми атомами кислорода → ковалентная неполярная.
Связи O—H — между разными неметаллами → ковалентные полярные.
Поэтому H₂O₂ встречается сразу в двух темах. Если задание спрашивает «есть ли неполярная связь» — H₂O₂ подойдёт. Если «только неполярные» — нет. Слово «только» меняет всё.
Ответ: в H₂O₂ есть и O—H (полярная), и O—O (неполярная).
Частые ошибки по теме «Ковалентная связь»
Ошибка 1. Определяют тип связи по веществу целиком, а не по конкретным атомам.
Ошибка 2. Путают полярную связь и полярную молекулу.
Ошибка 3. Думают, что ковалентная связь бывает только у газов.
Ошибка 4. Считают донорно-акцепторную связь отдельным типом связи.
Ошибка 5. Забывают про NH₄⁺ и H₃O⁺.
Ошибка 6. Не учитывают кратность связи при сравнении прочности.
Ошибка 1. Определяют тип связи по веществу целиком, а не по конкретным атомам
Например, видят H₂O₂ и говорят: «Там разные элементы, значит всё полярное». Это неверно — нужно смотреть на каждую связь отдельно, а не на формулу целиком. В одном веществе может быть несколько разных типов.
Ошибка 2. Путают полярную связь и полярную молекулу
CO₂ — хороший пример.
Связи C=O полярные, потому что кислород сильнее притягивает электронную пару. Но молекула CO₂ линейная и симметричная, поэтому в целом она неполярная.
Ошибка 3. Думают, что ковалентная связь бывает только у газов
Это не так. Она встречается в газах, жидкостях и твёрдых веществах.
Примеры:
- H₂, O₂, N₂ — газы;
- H₂O — жидкость;
- алмаз, графит, кремний, SiO₂ — твёрдые вещества.
Агрегатное состояние не определяет тип химической связи.
Ошибка 4. Считают донорно-акцепторную связь отдельным типом связи
Донорно-акцепторный механизм — это не отдельный тип химической связи, а способ её образования. Результат тот же: ковалентная связь с общей парой.
Ошибка 5. Забывают про NH₄⁺ и H₃O⁺
Ион аммония NH₄⁺ и катион гидроксония H₃O⁺ — классические примеры донорно-акцепторного механизма.
- В NH₄⁺ аммиак NH₃ даёт неподелённую электронную пару протону H⁺.
- В H₃O⁺ вода H₂O даёт неподелённую электронную пару протону H⁺.
Ошибка 6. Не учитывают кратность связи
Если сравнивают прочность связей, нужно помнить: тройная связь прочнее двойной, а двойная прочнее одинарной.
Например: N≡N прочнее O=O, а O=O прочнее H—H не просто потому, что «так написано в учебнике», а потому что меняется число общих электронных пар и энергия связи.
Задайте вопрос по химии в мессенджерах
Если хотите уточнить тему, формат подготовки или подобрать курс, напишите удобным способом.
Ковалентная связь — часто задаваемые вопросы
Что такое ковалентная связь?
Это химическая связь за счёт общей электронной пары между атомами. В школьной химии — обычно между атомами неметаллов.
Какую связь называют ковалентной?
Ковалентной называют связь, при которой атомы не передают электроны полностью, а используют одну или несколько общих пар.
Что такое ковалентная полярная связь?
Это связь между разными атомами неметаллов. Общая пара смещена к более электроотрицательному атому. Примеры: HCl, H₂O, NH₃, HF, HBr.
Что такое ковалентная неполярная связь?
Это связь между одинаковыми атомами неметаллов. Общая пара распределена симметрично. Примеры: H₂, O₂, N₂, Cl₂, S₈, P₄, алмаз, графит.
Чем отличается ковалентная полярная связь от неполярной?
В неполярной атомы одинаковые, пара не смещается. В полярной атомы разные — более электроотрицательный атом сильнее притягивает её.
Как образуется ковалентная связь?
Она образуется при появлении общей электронной пары. По обменному механизму каждый атом даёт по одному электрону, по донорно-акцепторному — оба электрона даёт один участник.
Что такое обменный механизм образования ковалентной связи?
Обменный механизм — это когда каждый атом предоставляет по одному неспаренному электрону. Эти электроны образуют общую пару. Примеры: H₂, O₂, HCl, NH₃, CH₄.
Что такое донорно-акцепторный механизм?
Это когда один атом или ион даёт неподелённую пару, а другой принимает её на свободную орбиталь. Примеры: NH₄⁺, H₃O⁺, CO, HNO₃, NO₃⁻, комплексные соединения.
Какие вещества имеют ковалентную неполярную связь?
Неполярную ковалентную связь имеют простые вещества неметаллов: H₂, O₂, N₂, Cl₂, F₂, Br₂, I₂, S₈, P₄. Также она есть в алмазе, графите, кремнии и в отдельных фрагментах сложных веществ, например O—O в H₂O₂.
Какие вещества имеют ковалентную полярную связь?
Она есть в веществах, где связаны разные неметаллы: H₂O, HCl, NH₃, HF, HBr, H₂S, CO₂, SiO₂, HNO₃.
Почему в воде связь ковалентная полярная?
O—H образованы атомами разных неметаллов. Кислород более электроотрицателен, поэтому общие пары смещены к нему. Это и делает O—H ковалентными полярными.
Сколько ковалентных связей в молекуле азота?
В молекуле N₂ между атомами тройная связь — три общие пары.
Может ли в одном веществе быть и полярная, и неполярная ковалентная связь?
Да. Например, в H₂O₂ есть O—O (неполярная) и O—H (полярные).
Как определить ковалентную связь по формуле вещества?
Смотрим, какие атомы соединены. Если между неметаллами — обычно ковалентная. Одинаковые атомы — неполярная. Разные — полярная. В сложных веществах смотрим на конкретные пары атомов, а не на формулу целиком.
Какая связь прочнее: одинарная, двойная или тройная?
Обычно тройная прочнее двойной, а двойная прочнее одинарной. Чем больше общих пар между атомами, тем выше кратность — и тем короче и прочнее.
Ковалентная связь прочнее водородной?
Да, ковалентная обычно намного прочнее водородной. Она удерживает атомы внутри молекулы, а водородная чаще возникает между молекулами или их частями.
