10.4. Виды химической связи

Лишь немногие химические элементы (благородные газы) в обычных условиях находятся в состоянии одноатомного газа. Атомы остальных элементов входят в состав молекул или кристаллических решеток, образуемых совокупностью атомов.

Следовательно, существует причина, по которой атомы «связываются друг с другом». Эта причина получила название: «химическая связь». Она обусловлена тем, что между атомами существуют электростатические силы взаимодействия электрических зарядов, носителями которых являются валентные электроны и ядра атомов.

В зависимости от характера распределения электронной плотности в молекуле различают три основных типа химической связи: ковалентную, ионную и металлическую.

Универсальный тип химической связи – ковалентная (гомеополярная) связь, которая возникает в результате обобществления валентных электронов парой соседних атомов. Эта связь является причиной сосуществования молекул простых газов (Н₂, Сℓ₂ и пр.), различных соединений (Н₂О, NH₃ и др.), многочисленных органических молекул (СН₄, Н₃С – СН₃ и т. п.), а также атомных кристаллов (фосфор, сера, графит и др.). Если химическая связь осуществляется между двумя одинаковыми атомами, она называется неполярной (например, N₂, О₂, атомы полупроводников Ge, Si и др.), в противном случае – полярной (к примеру, НСℓ).

В предельном случае полярности, когда электронные облака взаимодействующих атомов настолько разделены, что можно говорить об образовании катионов и анионов, имеет место ионная связь, которая осуществляется за счет кулоновского притяжения разноименно заряженных ионов (например, NaСℓ, CaF₂, нитриты, сульфиты, фосфаты и другие соли металлов).

По традиции к химическим связям относят также металлическую и водородную связи, хотя они отражают специфику химических объектов и агрегатных состояний, а не действующих сил.