Աշխարհի կազմակերպման քիմիական մակարդակում վերջին դերից հեռու խաղում է կառուցվածքային մասնիկների միացման մեթոդը՝ փոխկապակցումը։ Պարզ նյութերի ճնշող մեծամասնությունը, այն է՝ ոչ մետաղները, ունեն կովալենտային ոչ բևեռային կապ, բացառությամբ իներտ գազերի։ Իրենց մաքուր ձևով մետաղներն ունեն կապի հատուկ ձև, որն իրականացվում է բյուրեղային ցանցում ազատ էլեկտրոնների սոցիալականացման միջոցով։
Բոլոր բարդ նյութերը (բացի որոշ օրգանականներից) ունեն կովալենտ բևեռային քիմիական կապեր։ Այս միացությունների տեսակներն ու օրինակները կքննարկվեն ստորև: Այդ ընթացքում անհրաժեշտ է պարզել, թե ատոմի որ հատկանիշն է ազդում կապի բևեռացման վրա։
էլեկտրբացասականություն
Ատոմները, ավելի ճիշտ՝ նրանց միջուկները (որոնք, ինչպես գիտենք, դրական լիցքավորված են) ունեն էլեկտրոնի խտությունը գրավելու և պահելու հատկություն, մասնավորապես՝ քիմիական կապի ձևավորման ժամանակ։ Այս հատկությունը կոչվում էր էլեկտրաբացասականություն։ Պարբերական աղյուսակում դրա արժեքը աճում է ժամանակաշրջաններում և տարրերի հիմնական ենթախմբերում: Էլեկտրբացասականության արժեքը միշտ չէ, որ հաստատուն է և կարող է փոխվել, օրինակ, երբ փոխվում է հիբրիդացման տեսակը, որըատոմային ուղեծրեր.
Քիմիական կապերը, որոնց տեսակներն ու օրինակները կնշվեն ստորև, ավելի ճիշտ՝ այդ կապերի տեղայնացումը կամ մասնակի տեղաշարժը կապող մասնակիցներից մեկին, բացատրվում է հենց այս կամ այն տարրի էլեկտրաբացասական հատկանիշով: Տեղաշարժը տեղի է ունենում դեպի այն ատոմը, որի համար այն ավելի ուժեղ է:
Կովալենտային ոչ բևեռային կապ
Կովալենտային ոչ բևեռային կապի «բանաձևը» պարզ է. նույն բնույթի երկու ատոմները միավորում են իրենց վալենտային թաղանթների էլեկտրոնները միացվող զույգի մեջ։ Նման զույգը կոչվում է ընդհանուր, քանի որ այն հավասարապես պատկանում է կապի երկու մասնակիցներին: Զույգ էլեկտրոնների տեսքով էլեկտրոնների խտության սոցիալականացման շնորհիվ է, որ ատոմներն անցնում են ավելի կայուն վիճակի, քանի որ նրանք լրացնում են իրենց արտաքին էլեկտրոնային մակարդակը, իսկ «օկտետը» (կամ «կրկնակի» դեպքում՝ պարզ ջրածնային նյութ H2, այն ունի մեկ s-օրբիտալ, որը ավարտելու համար պահանջվում է երկու էլեկտրոն) արտաքին մակարդակի վիճակն է, որին ձգտում են բոլոր ատոմները, քանի որ դրա լիցքը համապատասխանում է. վիճակը նվազագույն էներգիայով։
Ոչ բևեռային կովալենտային կապի օրինակ գոյություն ունի անօրգանական և, որքան էլ տարօրինակ հնչի, բայց նաև օրգանական քիմիայում: Կապի այս տեսակը բնորոշ է բոլոր պարզ նյութերին` ոչ մետաղներին, բացառությամբ ազնիվ գազերի, քանի որ իներտ գազի ատոմի վալենտական մակարդակն արդեն ավարտված է և ունի էլեկտրոնների ութետան, ինչը նշանակում է, որ նմանի հետ կապը չի առաջացնում. զգալ դրա համար և նույնիսկ ավելի քիչ էներգետիկ առումով օգտակար է: Օրգանական նյութերում ոչ բևեռականությունը առաջանում է առանձին մոլեկուլներումորոշակի կառուցվածք և պայմանական է։
Կովալենտ բևեռային կապ
Ոչ բևեռային կովալենտային կապի օրինակը սահմանափակվում է պարզ նյութի մի քանի մոլեկուլներով, մինչդեռ դիպոլային միացությունները, որոնցում էլեկտրոնի խտությունը մասամբ տեղափոխվում է դեպի ավելի էլեկտրաբացասական տարր, մեծամասնություն են կազմում: Տարբեր էլեկտրաբացասական արժեքներով ատոմների ցանկացած համակցություն տալիս է բևեռային կապ: Մասնավորապես, օրգանական կապերը կովալենտային բևեռային կապեր են: Երբեմն իոնային, անօրգանական օքսիդները նույնպես բևեռային են, իսկ աղերի և թթուների մեջ գերակշռում է կապի իոնային տեսակը։
Որպես բևեռային կապի ծայրահեղ դեպք, երբեմն դիտարկվում է միացությունների իոնային տեսակը: Եթե տարրերից մեկի էլեկտրաբացասականությունը զգալիորեն ավելի բարձր է, քան մյուսը, ապա էլեկտրոնային զույգը կապի կենտրոնից ամբողջությամբ տեղափոխվում է դեպի այն։ Այսպես է տեղի ունենում իոնների բաժանումը։ Նա, ով վերցնում է էլեկտրոնային զույգ, վերածվում է անիոնի և ստանում բացասական լիցք, իսկ նա, ով կորցնում է էլեկտրոնը, վերածվում է կատիոնի և դառնում դրական։
Անօրգանական նյութերի օրինակներ կովալենտային ոչ բևեռային կապի տիպով
Կովալենտային ոչ բևեռային կապ ունեցող նյութերն են, օրինակ, բոլոր երկուական գազի մոլեկուլները՝ ջրածին (H - H), թթվածին (O=O), ազոտ (դրա մոլեկուլում 2 ատոմները միացված են եռակի կապով։ (N ≡ N)); հեղուկներ և պինդ նյութեր՝ քլոր (Cl - Cl), ֆտոր (F - F), բրոմ (Br - Br), յոդ (I - I): Ինչպես նաև բարդ նյութեր, որոնք բաղկացած են տարբեր տարրերի ատոմներից, բայց փաստացի նույնովէլեկտրաբացասականության արժեք, օրինակ՝ ֆոսֆորի հիդրիդ - pH3.
Օրգանական և ոչ բևեռային կապող
Ակնհայտ է, որ բոլոր օրգանական նյութերը բարդ են: Հարց է առաջանում՝ ինչպե՞ս կարող է բարդ նյութի մեջ լինել ոչ բևեռային կապ։ Պատասխանը բավականին պարզ է, եթե մի փոքր տրամաբանորեն մտածեք։ Եթե զուգակցված տարրերի էլեկտրաբացասականության արժեքները աննշանորեն տարբերվում են և միացության մեջ դիպոլային պահ չեն ստեղծում, ապա նման կապը կարելի է համարել ոչ բևեռ: Ածխածնի և ջրածնի հետ կապված իրավիճակը հենց այսպիսին է. օրգանական նյութերի բոլոր C-H կապերը համարվում են ոչ բևեռային:
Ոչ բևեռային կովալենտային կապի օրինակ է մեթանի մոլեկուլը՝ ամենապարզ օրգանական միացությունը: Կազմված է ածխածնի մեկ ատոմից, որը, ըստ իր վալենտության, կապված է չորս ջրածնի ատոմների հետ մեկ կապերով։ Իրականում, մոլեկուլը դիպոլ չէ, քանի որ դրա մեջ լիցքերի տեղայնացում չկա՝ ինչ-որ չափով պայմանավորված քառանիստ կառուցվածքով։ Էլեկտրոնների խտությունը հավասարաչափ բաշխված է։
Ոչ բևեռային կովալենտային կապի օրինակ գոյություն ունի ավելի բարդ օրգանական միացություններում: Այն իրականացվում է մեզոմերային էֆեկտների շնորհիվ, այսինքն՝ էլեկտրոնի խտության հաջորդական հեռացման շնորհիվ, որն արագորեն մարում է ածխածնային շղթայի երկայնքով: Այսպիսով, հեքսաքլորէթանի մոլեկուլում C-C կապը ոչ բևեռ է՝ քլորի վեց ատոմներով էլեկտրոնային խտության միատեսակ ձգման պատճառով:
Հղումների այլ տեսակներ
Բացի կովալենտային կապից, որն, ի դեպ, կարող է իրականացվել նաև դոնոր-ընդունիչ մեխանիզմի համաձայն, կան իոնային, մետաղական և.ջրածնային կապեր. Նախավերջին երկուսի համառոտ բնութագրերը ներկայացված են վերևում։
Ջրածնային կապը միջմոլեկուլային էլեկտրաստատիկ փոխազդեցություն է, որը դիտվում է, եթե մոլեկուլն ունի ջրածնի ատոմ և ցանկացած այլ ատոմ, որն ունի չկիսված էլեկտրոնային զույգեր։ Այս տեսակի կապը շատ ավելի թույլ է, քան մյուսները, բայց քանի որ այս կապերից շատերը կարող են ձևավորվել նյութում, այն զգալի ներդրում է ունենում միացության հատկությունների մեջ:
