Образование ковалентной связи по донорно-акцепторному механизму.

Кроме изложенного в предыдущем разделе гомогенного механизма образования ковалентной связи, существует гетерогенный механизм — взаимодействие разноименно заряженных ионов — протона H+ и отрицательного иона водорода H-, называемого гидрид-ионом:

H+ + H- → H2

При сближении ионов двухэлектронное облако (электронная пара) гидрид-иона притягивается к протону и в конечном счёте становится общим для обоих ядер водорода, то есть превращается в связывающую электронную пару. Частица, поставляющая электронную пару, называется донором, а частица, принимающая эту электронную пару, называется акцептором. Такой механизм образования ковалентной связи называется донорно-акцепторным.

Распределение электронной плотности между ядрами в молекуле водорода одно и то же, независимо от механизма образования, поэтому называть химическую связь, полученную по донорно-акцепторному механизму, донорно-акцепторной связью не корректно.

В качестве донора электронной пары, кроме гидрид-иона, выступают соединения элементов главных подгрупп V—VII групп периодической системы элементов в низшей степени окисления элемента. Так, ещё Йоханнес Брёнстед установил, что протон не существует в растворе в свободном виде, в воде он образует катион оксония:

H+ + H2O → H3O+

Протон атакует неподелённую электронную пару молекулы воды и образует устойчивый катион, существующий в водных растворах кислот.

Аналогично происходит присоединение протона к молекуле аммиака с образованием комплексного катиона аммония:

NH3 + H+ → NH4+

Таким путём (по донорно-акцепторному механизму образования ковалентной связи) получают большой класс ониевых соединений, в состав которого входят аммониевые, оксониевые, фосфониевые, сульфониевые и другие соединения.

В качестве донора электронной пары может выступать молекула водорода, которая при контакте с протоном приводит к образованию молекулярного иона водорода H3+:

H2 + H+ → H3+

Связывающая электронная пара молекулярного иона водорода H3+ принадлежит одновременно трём протонам.

Химическая связь Связываемые атомы Характер элементов Процесс в электронной оболочке Образующиеся частицы Кристаллическая решетка Характер вещества Примеры
Ионная Атом металла и атом неметалла Электроположительный и электро отрицательный Переход валентных электронов Положительные и отрицательные ионы Ионная Солеобразный NaCl CaO NaOH
Ковалентная Атомы неметаллов (реже-атомы металлов) Электроотрицательный реже электроположительный Образование общих электронных пар, заполнение молекулярных орбиталей Молекулы   Молекулярная   Летучий или нелетучий Br2 CO2 C6H6
--------- Атомная Алмазоподоб ный Алмаз Si SiC
Металличес кая Атомы металлов Электроположительный Отдача валентных электронов Положительные ионы и электронный газ Металлическая Металлическая Металлы и сплавы

Таблица.Типы химической связи и их основные отличительные признаки.