Квантовомеханічна модель ковалентного зв`язку
Ковалентний зв`язок утворюється за допомогою валентних електронів. При зближенні двох атомів спостерігається перекриття електронних хмар. При цьому електрони кожного атома починають рухатися в області, яка належить іншій атому. У просторі, що оточує їх, з`являється надлишковий негативний потенціал, який стягує позитивно заряджені ядра. Це можливо тільки за умови, що спини загальних електронів антіпараллельни (спрямовані в різні боки).
Ковалентний зв`язок характеризується досить великим значенням енергії зв`язку на кожен атом (близько 5 еВ). Це означає, що необхідно 10 еВ, щоб молекула з двох атомів, утворена ковалентним зв`язком, розпалася. Атоми можуть наблизитися один до одного на строго певний стан. При такому зближенні спостерігається перекриття електронних хмар. Принцип Паулі говорить, що навколо одного і того ж атома не може обертатися два електрона в однаковому стані. Чим більше спостерігається перекриття, тим більше відштовхуються атоми.
воднева зв`язок
Це окремий випадок ковалентного зв`язку. Її утворюють два атома водню. Саме на прикладі цього хімічного елемента в двадцятих роках минулого століття був показаний механізм утворення ковалентного зв`язку. Атом водню дуже простий у своїй будові, що дозволило вченим щодо точно вирішити рівняння Шредінгера.
іонна зв`язок
Кристал всім відомої кухонної солі утворюється за допомогою іонного зв`язку. Вона виникає, коли атоми, що утворюють молекулу, володіють великою різницею в електронегативності. Менш електронегативний атом (в разі кристала кухонної солі це натрій) віддає всі свої валентні електрони хлору, перетворюючись на позитивно заряджений іон. Хлор, в свою чергу, стає негативно зарядженим іоном. Ці іони пов`язані в структурі електростатичним взаємодією, яке характеризується досить великою силою. Ось чому іонна зв`язок володіє найбільшою міцністю (10 еВ на атом, що в два рази більше, ніж енергія ковалентного зв`язку).
В іонних кристалах дуже рідко спостерігаються дефекти різного роду. Електростатичне взаємодія міцно утримує позитивні і негативні іони в певних місцях, не даючи з`явитися вакансії, междоузелью і іншим дефектам кристалічної решітки.
