Впрочем, границы между ионными и ковалентными связями расплывчаты. Не в каждом ковалентном соединении оба партнера полностью равноправны, равно как при распределении электронов один из партнеров может претендовать на большее, чем другой. Насколько справедливо распределяются электроны, зависит от того, насколько партнеры различаются по электроотрицательности. Электроотрицательность– это способность химического элемента оттягивать к себе общие электронные пары внутри одного соединения. Когда соединены два одинаковых атома, как в классическом случае с двумя атомами углерода, связь действительно честная и сбалансированная. Но в молекуле воды (Н 2О) атом кислорода (О) обладает большей электроотрицательностью, чем атом водорода (Н), и по этому сильнее притягивает к себе разделяемые связующие электроны (валентные). Это еще не делает воду ионной, но плотность электроноввозле атома кислорода становится выше плотности возле атомов водорода. В результате возникает так называемая полярность– как на положительном и отрицательном полюсах батарейки, так и в молекуле воды получается разделение зарядов в сторону ослабления: у атома кислорода частичный отрицательный заряд, а у атомов водорода – частичный положительный. Ковалентное соединение с неким намеком на ионное, так сказать. Его называют также полярным ковалентным соединением.Когда электроотрицательности различаются экстремально, один из партнеров притягивает к себе все электроны, и получается ионное соединение.
* * *
Мне нравится подразделять отношения между людьми на ионные и ковалентные. Некоторые ищут в партнерах и друзьях свою противоположность, я же скорее предпочитаю ковалентный тип отношений. Думаю, например, что у меня очень ковалентный брак. И друзей себе я подыскиваю таких, чтобы они по возможности были со мной «ковалентно совместимы». Кому-то это может показаться скучным, но есть и свои преимущества. Кристина организовывала мой предсвадебный девичник, где встретились некоторые из моих подруг, до тех пор между собой не знакомые. Кристину сильно впечатлило, насколько гладко и гармонично прошел праздник. Должно быть, дело в том, что в дружбе я ценю ковалентность.
* * *
Есть еще металлические связи, это тоже дело особое. На них держится и слиток золота, и железный гвоздь. И, конечно же, наша ложка из первой главы, где мы еще представили соединение металлов как шведскую стенку. Но теперь вы готовы копнуть глубже, верно?
Химические элементы можно разделить на металлы и не-металлы, причем последних среди элементов периодической системы всего примерно одна пятая часть. Металлы объединяет интересный вид связи, который можно описать с помощью так называемой модели электронного газа: в ней электроны на внешнем уровне не привязаны прочно к определенному месту, и их нельзя отнести к отдельным атомам. Зато они относительно свободно двигаются внутри металла, что можно сравнить с движением молекул в газе. И потому это вечно движущееся братство электронов называют также электронным газом.
Так что металлическая связь, подобно ковалентной, основывается на разделяемых электронах, но в металле, как в коммуне, все «имущество» общее.
Отпуская на волю свои электроны на внешнем уровне, сами атомы металла остаются положительно заряженными. Теперь это положительные ионы металла, и в качестве таковых они образуют структурную сетку металла, так называемую металлическую кристаллическую решетку. Положительные ионы металла и электронные газы взаимно притягиваются, подобно катионам и ионам в ионной решетке. Но поскольку электроны там могут двигаться, металлическая решетка не столь жесткая, как ионная. И именно это обуславливает свойства металлов.
У металлов есть три характерные особенности, все они вытекают из этого типа связи электронных газов.
Во-первых, металлы проводят электрический ток.
Электрический ток– это не что иное, как поток электронов. А электроны, естественно, могут течь очень хорошо, это ведь электронный газ. Если присоединить к батарейке металлическую проволоку, на одном ее конце электроны будут просто втягиваться, а из другого вытягиваться.
Во-вторых, металлы хорошо проводят тепло.
Читать дальше
Конец ознакомительного отрывка
Купить книгу