Как образуются молекулы

Вот как выглядит по Льюису образование связи между атомами хлора: атом хлора имеет семь электронов в наружном электронном слое. Но вот два таких атома сближаются, взаимодействуют между собой. Почему это происходит? Потому что каждый из них стремится дополнить свой наружный электронный слой до восьми электронов. В этом случае вряд ли может осуществиться переход электрона от одного атома к другому – ведь тогда получится, что два атома одного и того же химического элемента будут иметь разное число электронов – один 6, а другой 8. В этом случае из двух электронов образуется общая электронная пара: два электрона начинают вращаться вокруг обоих ядер. Эта электронная пара осуществляет химическую связь между двумя атомами. Называется такая связь ковалентной связью.

– Что при этом происходит с атомами?

– Образуется структура более сложная, чем атом, содержащая по меньшей мере два атома.

– Есть ли у нас название для нее?

– Есть. Это молекула.

При соединении двух, трех или более атомов (но в каждом случае их число должно быть определенным) образуются молекулы. Молекулы характеризуются массой и размерами. Они могут существовать самостоятельно, и так же как и атомы, электронейтральны. И для молекул можно использовать понятие энергии ионизации как меры легкости, с какой отщепляются от них электроны.

Простейшие молекулы образуются из атомов одного и того же химического элемента. Это молекулы фтора, хлора, брома, йода, азота, водорода, кислорода, ртути. Они содержат по два одинаковых атома.

Молекула фосфора чаще всего состоит из четырех атомов, а серы – из восьми. Эти молекулы существуют самостоятельно, перемещаются в пространстве, сталкиваются с другими молекулами и взаимодействуют с ними. Общая электронная пара принадлежит в одинаковой степени обоим атомам.

– Как представить себе это?

– Ну, разумеется, не в виде двух электронов, которые «держатся за руки» и вместе вращаются вокруг обоих ядер. Каждый электрон мы должны сопоставить с той частью пространства, в которой с определенной вероятностью можем его обнаружить. При образовании общей электронной пары электронные облака обоих электронов, образующих связь, перекрываются и образуется новое, большее электронное облако, охватывающее оба ядра. В нашем случае (молекула хлора) новое облако будет расположено симметрично по отношению к обоим ядрам, потому что оба атома одинаковы. В таких молекулах химическая связь между атомами называется неполярной ковалентной связью.

Существует еще и полярная ковалентная связь. Такая связь осуществляется между атомами различных химических элементов. Чем больше различаются атомы элементов по структуре и свойствам, тем более полярна связь.

В молекуле хлороводорода НС1 общее электронное облако охватывает оба ядра, но в большей степени оно вытянуто в сторону атома хлора, т. е. вероятность обнаружения электронной пары вблизи ядра хлора больше, чем в окрестности ядра водорода.


Полезное чтиво:
Строение молекулы из атомов
Особенности электронов металла
Образование кристаллической поверхности
Об электронах и химических процессах
Что такое валентность
Проследим процесс реакции