Водородная и металлическая связь

Водородная связь возникает между положительно заряженными атомами водорода и отрицательно заряженными атомами кислорода, фтора или азота. Положительно поляризованный атом водорода обладает уникальными свойствами: очень малым размером и отсутствием внутренних электронных оболочек. Поэтому он может проникать в электронную оболочку отрицательно поляризованного атома соседней молекулы. Между двумя молекулами возникает взаимодействие, которое имеет частично электростатический (ионный характер связи) и частично донорно-акцепторный (ковалентный) характер.

Например, в молекуле H-F электронная пара смещена к атому фтора, и возникает водородная связь:

Наличием водородной связи обусловлено уникальное свойство воды, молекулы которой образуют ассоциаты [Н₂ 0]_л.

Энергия водородной связи составляет 8—40 кДж/моль, что значительно меньше энергии ионной и ковалентной связи.

Для описания металлической связи используют «модель свободного электрона». Согласно этой модели, в узлах кристаллической решетки металла находятся плотно упакованные положительно заряженные ионы металла, «погруженные» в электронный газ из^{локализованных} валентных электронов. В этих условиях валентный электрон с небольшой энергией ионизации свободно перемещается по орбиталям всех соседних атомов, обеспечивая связь между ними. Устойчивость кристалла обеспечивается силами притяжения между положительно заряженными ионами и электронным газом. Движение электронного газа подчиняется классическим законам перемещения частиц идеального газа. Металлическую связь проявляют элементы, имеющие небольшое число валентных электронов с большим числом незаконченных внешних орбиталей. Металлы составляют 4/5 всех известных элементов таблицы Д. И. Менделеева. Широко применяются в строительстве такие металлы, как Al, Fe, а также их сплавы.