Ковалентная связь. 
Характеристика ковалентной связи. 
Адсорбционное равновесие

Ковалентная связь возникает в результате обобществления пары электронов, сопровождающегося перекрыванием электронных облаков двух взаимодействующих атомов, и является двухэлектронной двуцентровой (обменный механизм), либо свободные орбитали одного атома и электронная пара другого (донорно-акцепторный механизм).

Ковалентная связь может образовываться при помощи двух механизмов:

1. Обменный механизм образования ковалентной связи. В этом случае в образовании связи участвуют не спаренные электроны взаимодействующих атомов. Физическая интерпретация обменного механизма состоит в следующем. Атомные орбитали двух атомов перекрываются. В результате этого электрон одного атома может проникнуть на орбиталь электрона соседнего атома. Это позволяет ему находиться вблизи ядра не только своего, но и соседнего атома. Это приводит к выигрышу (понижению) электростатической энергии электрона. Другой механизм выигрыша энергии связан с квантовой природой электрона. В частности, электрон стремится к большей делокализации (размещение в большем объеме). При пересечении двух орбиталей область нахождения электронов возрастает. В результате приближенного решения уравнения Шредингера физики Гейтлер и Лондон вывели зависимость изменения потенциальной энергии системы от расстояния между ядрами атомов водорода (рис .1). Оказалось, что имеется два решения, которые описывают два варианта поведения системы. В соответствии с первым решением по мере сближения атомов водорода, имеющих анти параллельные спины, между ними возникают силы взаимодействия — притяжение, обусловленное движением каждого из спаренных электронов в межъядерном пространстве и взаимодействия в системах электрон — ядро, ядро — ядро, электрон — электрон.

Происходит значительное уменьшение энергии системы (кривая 2) — возникает химическая связь. При этом образуется молекулярное двух электронное облако с повышенной электронной плотностью отрицательного заряда между ядрами. Минимум на энергетической кривой часто называют «потенциальной ямой». Энергия, отвечающая ему, является энергией химической связи, равновесное состояние d₀ — длиной связи. Расчетным путем было установлено, что образованию молекулы Н₂ соответствует проникновение одной атомной орбитали в другую, т. е. перекрывание электронных облаков. Только в таком случае электронная пара становится общей для двух ядер связываемых атомов. Чем больше перекрывание атомных орбиталей, тем выше электронная плотность между ядрами и прочнее химическая связь. Во втором варианте (кривая 1), когда спины обоих атомов параллельны, плотность электронного облака между атомами снижается до нуля — электроны выталкиваются из пространства между ядрами. Энергия системы возрастает и химической связи не возникает.

ковалентный полярность дипольный электронный.