Атомы всегда стремятся иметь полную внешнюю оболочку электронов - для достижения этого они будут связываться с другими атомами.
Когда атомы связываются вместе, они образуют молекулы, причем, молекулы, состоящие из одного типа атомов, являются элементами, а молекулы, состоящие из разных типов атомов, являются сложными соединениями.
Внутримолекулярные связи
Атомы могут объединяться, приобретая и теряя электроны (ионная связь) или разделяя электроны (ковалентная связь).
Ионная связь:
- Ионная связь образуется между металлом и неметаллом;
- Металл имеет почти пустую внешнюю оболочку и теряет электроны, образуя положительно заряженный катион;
- Неметалл имеет почти полную внешнюю оболочку и поэтому получает электроны, образуя отрицательно заряженный анион;
- Результирующий заряд этих двух ионов создает сильное электростатическое притяжение между ними - ионную связь.
Ковалентная связь:
- Ковалентная связь образуется между двумя неметаллами;
- Поскольку оба атома имеют большое количество электронов во внешней оболочке, потерять или получить так много не представляется возможным, и поэтому они разделяют связь;
- Количество ковалентных связей, которые могут быть сформированы, отражает количество недостающих электронов из внешней оболочки (например, углероду требуется четыре электрона, и поэтому он может образовывать четыре ковалентные связи);
- Поскольку ионного заряда нет, ковалентные молекулы не так сильно притягиваются друг к другу, как ионные молекулы (ковалентные связи слабее).
Межмолекулярные связи
Атомы из одной молекулы могут привлекать атомы из другой молекулы - эти связи намного слабее, чем внутримолекулярные связи.
Водородная связь:
- Ковалентное распределение электронов между атомами не всегда может быть одинаковым и будет зависеть от:
- количества протонов в атоме (чем больше протонов, тем больше притяжение для электронов);
- количества электронных оболочек в атоме (электроны, находящиеся на большем расстоянии от ядра, меньше притягиваются к ядру).
- Считается, что атомы, которые имеют более сильное сродство к электронам, имеют более высокую электроотрицательность;
- Ковалентно распределенные электроны будут вращаться по орбите ближе к атомам с более высокой электроотрицательностью, что приведет к небольшой разнице в заряде.
- Эти молекулы являются полярными и могут образовывать слабые электростатические взаимодействия с другими полярными молекулами.
- Полярные ассоциации между атомом H одной молекулы и атомом F, O или N другой молекулы называются водородными связями.