Типы химической связи: таблица и примеры
Один неметалл — ковалентная неполярная (Cl2), разные неметаллы — ковалентная полярная (HCl), металл и неметалл — ионная (NaCl), металл — металлическая (Fe). Водородная связь возникает между молекулами с группами O–H, N–H, H–F.
Типы химической связи: таблица
| Вид связи | Между какими атомами | Как устроена | Примеры |
|---|---|---|---|
| Ковалентная неполярная | атомы одного и того же неметалла | общая электронная пара находится посередине: оба атома тянут её одинаково | H2, O2, N2, Cl2, алмаз; связь C–C в органических веществах |
| Ковалентная полярная | атомы разных неметаллов | общая пара смещена к более электроотрицательному атому, на атомах возникают частичные заряды δ+ и δ− | HCl, H2O, NH3, CO2, CH4, SiO2 |
| Ионная | типичный металл и типичный неметалл; катион и кислотный остаток | металл отдаёт электроны неметаллу, образуются ионы, которые притягиваются друг к другу | NaCl, CaF2, K2O, NaOH, соли, щёлочи |
| Металлическая | атомы металла в простом веществе или сплаве | общие электроны свободно движутся между катионами металла и связывают их | Na, Fe, Cu, Al, сталь, латунь |
| Водородная | атом водорода, связанный с F, O или N, и атом F, O или N другой молекулы | водород с частичным плюсом притягивается к неподелённой электронной паре соседнего атома; связь слабее ковалентной | между молекулами H2O, HF, NH3, спиртов и карбоновых кислот; в белках и ДНК |
Ковалентная связь может образоваться двумя способами: обменным (каждый атом даёт по электрону) и донорно-акцепторным (один атом даёт пару, другой — свободную орбиталь). Второй способ встречается в ионе аммония NH4+ и в молекуле CO.
Как пользоваться таблицей?
Химическая связь удерживает атомы в молекулах и кристаллах. Её тип зависит от того, какие атомы соединяются и насколько различается их электроотрицательность. В первой таблице — пять видов связи: между какими частицами возникает, как устроена и где встречается. Во второй поиск по формуле или названию вещества покажет, какие связи в нём есть.
Скачать PDFА4, 2 листа, 197 КБ: таблица для печати и QR-код на эту страницу
Тип связи в веществе: поиск
Этого вещества в таблице нет. Определите связь по составу: один неметалл, разные неметаллы, металл с неметаллом или чистый металл.
| Вещество | Формула | Связь в веществе |
|---|---|---|
| Водород | H2 | ковалентная неполярная |
| Кислород | O2 | ковалентная неполярная (двойная) |
| Азот | N2 | ковалентная неполярная (тройная) |
| Хлор | Cl2 | ковалентная неполярная |
| Алмаз | C | ковалентная неполярная |
| Хлороводород | HCl | ковалентная полярная |
| Фтороводород | HF | ковалентная полярная; между молекулами водородные связи |
| Вода | H2O | ковалентная полярная; между молекулами водородные связи |
| Аммиак | NH3 | ковалентная полярная; между молекулами водородные связи |
| Метан | CH4 | ковалентная полярная |
| Углекислый газ | CO2 | ковалентная полярная (две двойные связи) |
| Угарный газ | CO | ковалентная полярная (тройная, одна из связей донорно-акцепторная) |
| Сероводород | H2S | ковалентная полярная |
| Оксид кремния(IV) | SiO2 | ковалентная полярная |
| Серная кислота | H2SO4 | ковалентная полярная |
| Пероксид водорода | H2O2 | ковалентная полярная (O–H) и неполярная (O–O) |
| Этан | C2H6 | ковалентная полярная (C–H) и неполярная (C–C) |
| Этанол | C2H5OH | ковалентная полярная и неполярная; между молекулами водородные связи |
| Хлорид натрия | NaCl | ионная |
| Фторид калия | KF | ионная |
| Оксид кальция | CaO | ионная |
| Хлорид магния | MgCl2 | ионная |
| Сульфид калия | K2S | ионная |
| Гидроксид натрия | NaOH | ионная и ковалентная полярная (O–H) |
| Сульфат натрия | Na2SO4 | ионная и ковалентная полярная (S–O) |
| Карбонат кальция | CaCO3 | ионная и ковалентная полярная (C–O) |
| Хлорид аммония | NH4Cl | ионная и ковалентная полярная; одна из связей N–H донорно-акцепторная |
| Пероксид натрия | Na2O2 | ионная и ковалентная неполярная (O–O) |
| Карбид кальция | CaC2 | ионная и ковалентная неполярная (C–C) |
| Натрий | Na | металлическая |
| Железо | Fe | металлическая |
| Медь | Cu | металлическая |
| Алюминий | Al | металлическая |
Если в веществе есть сложный ион (SO42−, OH−, NH4+), связь между ионами ионная, а внутри иона — ковалентная. Поэтому в солях кислородсодержащих кислот и в щелочах связей два типа.
Как определить тип химической связи?
В заданиях ЕГЭ тип связи определяют по составу вещества. Порядок проверки такой:
- Вещество — металл или сплав: связь металлическая.
- Есть типичный металл (или ион аммония) и неметалл: связь ионная. Если в веществе есть многоатомный ион, внутри него связь ковалентная.
- Только неметаллы, атомы разные: ковалентная полярная. Пара смещена к атому с большей электроотрицательностью: в HCl — к хлору, в NH3 — к азоту.
- Только атомы одного неметалла: ковалентная неполярная. Она бывает и в сложных веществах, если в них связаны два одинаковых атома: O–O в H2O2, C–C в этане.
- Между молекулами, где водород связан с F, O или N, дополнительно возникают водородные связи.
Как тип связи зависит от электроотрицательности?
Чем больше разность электроотрицательностей двух атомов, тем сильнее смещена общая пара. Разность равна нулю — связь неполярная; небольшая — полярная; большая — электрон практически переходит к неметаллу, связь ионная. В ряду HI, HBr, HCl, HF полярность связи растёт, потому что растёт ЭО галогена.
Резкой границы между полярной и ионной связью нет, а числовые пороги в разных учебниках различаются. Поэтому значения ЭО нужны, чтобы сравнивать полярность связей и расставлять частичные заряды, а сам тип связи на экзамене определяют по составу.
Что такое σ- и π-связи?
Одинарная ковалентная связь — это одна σ-связь. Двойная состоит из σ- и π-связи, тройная — из σ- и двух π-связей. В молекуле N2 связь тройная: одна σ и две π. В этилене C2H4 пять σ-связей и одна π, в ацетилене C2H2 три σ и две π. Такие подсчёты встречаются в заданиях 4 и 11.
Почему водородная связь так важна?
Она намного слабее ковалентной, но из-за неё вода кипит при 100 °C, а сероводород H2S, где водородных связей нет, — при −60 °C. Водородные связи объясняют высокие температуры кипения спиртов и карбоновых кислот по сравнению с углеводородами той же массы и держат вторичную структуру белков и двойную спираль ДНК.
Проверь себя
Вид химической связи в веществе: 5 вопросов. Сразу видно, что уже помнишь без таблицы.
Дальше — задание 4 по химии. Химическая связь и решётки — 22 задания с проверкой, без регистрации.
Задача ЕГЭ по этой таблице
Задание 4 ЕГЭ по химии. Пригодятся обе таблицы: первая — где бывает водородная связь, вторая — какая связь в каждом веществе.
-
Задание 1 из 2
Из предложенного перечня выберите два вещества, между молекулами которых образуются водородные связи. 1) HF 2) HCl 3) H₂S 4) H₂O 5) CH₄ Запишите номера выбранных веществ двумя цифрами без пробелов и других символов.
Показать ответ
-
Задание 2 из 2
Из предложенного перечня выберите два вещества, в молекулах которых есть и σ-связи, и π-связи. 1) H₂ 2) C₂H₄ 3) NH₃ 4) O₂ 5) NaCl Запишите номера выбранных веществ двумя цифрами без пробелов и других символов.
Показать ответ
Задания не загрузились. Обновите страницу или откройте тренажёр.
Задание дня ЕГЭ — каждый день одно новое: решить сегодняшнее · напоминание в Telegram раз в день
Как это спрашивают на ЕГЭ и ОГЭ?
Тип связи — тема задания 4, а кратность связей и σ/π — ещё и задания 11.
- Задание 4 ЕГЭ: химическая связь и решёткиВыбрать вещества с ионной, ковалентной полярной или неполярной связью, с водородными связями между молекулами.
- Задание 11 ЕГЭ: строение органических веществКратность связи, σ- и π-связи, гибридизация атомов углерода.
- Задание 3 ЕГЭ: электроотрицательность и валентностьЧисло общих электронных пар атома — его валентность, а смещение пар задаёт степень окисления.
Потренироваться на заданиях
Таблица помогает найти ответ, тренажёр — научиться находить его самому. В кабинете НейроМиши задания ЕГЭ с проверкой и разбором ошибки. Начать можно без регистрации.
Вопросы и ответы
Какая связь в молекуле воды?
Внутри молекулы H2O — ковалентная полярная: общие пары смещены к кислороду, более электроотрицательному атому. Между молекулами воды — водородные связи.
Чем ковалентная полярная связь отличается от неполярной?
Положением общей электронной пары. В неполярной связи атомы одинаковые, и пара посередине. В полярной атомы разные, пара смещена к более электроотрицательному, и на атомах возникают частичные заряды.
Может ли в одном веществе быть несколько типов связи?
Да. В NaOH связь между Na+ и OH− ионная, а внутри гидроксид-иона — ковалентная полярная. В Na2O2 есть ионная и ковалентная неполярная (O–O), в NH4Cl — ионная и ковалентная полярная.
Какая связь образуется между металлом и неметаллом?
Между типичным металлом (щелочным, щёлочноземельным) и типичным неметаллом — ионная: NaCl, CaF2, K2O. Так её и определяют в заданиях ЕГЭ.
Источники
- ФИПИ: демоверсия, спецификация и кодификатор ЕГЭ 2027 по химии (проект) — раздел 1.4 кодификатора «Виды химической связи и механизмы её образования», задания 4 и 11 спецификации
- IUPAC: Compendium of Chemical Terminology («Золотая книга»), статья hydrogen bond — определение водородной связи
- ФИПИ: демоверсии, спецификации, кодификаторы — официальная страница материалов ЕГЭ