Вперше про таке поняття як ковалентний зв'язок вчені-хіміки заговорили після відкриття ГілбертаНьютона Льюїса, який описав хімічну зв'язок як усуспільнення двох електронів. Пізніші дослідження дозволили описати і сам принцип ковалентного зв'язку. слово ковалентний можна розглядати в рамках хімії як здатність атома утворювати зв'язку з іншими атомами.
Пояснимо на прикладі:
Є два атома з незначними відмінностями велектронегативності (С і CL, С і Н). Як правило, це атоми, будова електронної оболонки яких максимально близько до будови електронної оболонки інертних газів.
При виконанні даних умов виникаєтяжіння ядер цих атомів до електронної пари, загальною для них. При цьому електронні хмари не просто накладаються один на одного, як при іонної зв'язку. Ковалентний зв'язок забезпечує надійне з'єднання двох атомів за рахунок того, що перерозподіляється електронна щільність і змінюється енергія системи, що викликано "втягуванням" в меж'ядерних простір одного атома електронного хмари іншого. Чим ширше взаємне перекриття електронних хмар, тим зв'язок вважається більш міцною.
звідси, ковалентний зв'язок - це утворення, що виникло шляхом взаємного усуспільнення двох електронів, що належать двом атомам.
Як правило, речовини з молекулярноїкристалічною решіткою утворюються за допомогою саме ковалентного зв'язку. Характерними для молекулярної будови є плавлення і кипіння при низьких температурах, погана розчинність в воді і низька електропровідність. Звідси можна зробити висновок: в основі будови таких елементів, як германій, кремній, хлор, водень - ковалентний зв'язок.
Властивості, характерні для даного виду з'єднання:
- Насичуваність. Під цією властивістю зазвичай розуміється максимальнекількість зв'язків, яке вони можуть встановити конкретні атоми. Визначається це кількість загальним числом тих орбіталей в атомі, які можуть брати участь в утворенні хімічних зв'язків. Валентність атома, з іншого боку, може бути визначена числом вже використаних з цією метою орбіталей.
- спрямованість. Всі атоми прагнуть утворювати максимальноміцні зв'язки. Найбільша міцність досягається в разі збігу просторової спрямованості електронних хмар двох атомів, оскільки вони перекривають один одного. Крім того, саме така властивість ковалентного зв'язку як спрямованість впливає на просторове розташування молекул органічної речовини, тобто відповідає за їх "геометричну форму".
- Поляризуемость. В основі цього положення лежить уявлення про те, що ковалентний зв'язок існує двох видів:
- полярна або несиметрична. Зв'язок даного виду можуть утворювати лише атоми різні видів, тобто ті, чия електронний торгівельний істотно відрізняється, або у випадках, коли загальна електронна пара несиметрично розділена.
- неполярная ковалентний зв'язок виникає між атомами, електронегативність яких практично дорівнює, а розподіл електронної щільності рівномірно.
Крім того, існують певні кількісні характеристики ковалентного зв'язку:
- енергія зв'язку. Даний параметр характеризує полярну зв'язок зточки зору її міцності. Під енергією розуміється то кількість тепла, яке було необхідно для руйнування зв'язку двох атомів, а також ту кількість тепла, що було виділено при їх з'єднанні.
- під довжиною зві в молекулярній хімії розуміється довжина прямої між ядрами двох атомів. Цей параметр також характеризує міцність зв'язку.
- дипольний момент - величина, яка характеризує полярність валентного зв'язку.
