Химическая связь — взаимодействие, связывающее атомы в устойчивые многоатомные системы: молекулы, ионы и кристаллы. Такое взаимодействие появляется потому, что в атомах большинства элементов электронное облако не достигает наиболее выгодного состояния, так как число электронов не соответствует заполненным уровням или подуровням. Например, атом фтора содержит на внешнем слое семь электронов из восьми возможных, поэтому он стремится «раздобыть» восьмой электрон и для этого соединяется с другими атомами. Атомы металлов, наоборот, легко «отдают» часть своих электронов другим атомам. В любом случае, соединяясь друг с другом, электронные облака атомов изменяют свою форму и распределение плотности, достигая более выгодного состояния, чем до взаимодействия; если это состояние оказывается устойчивым, то говорят, что между атомами образовалась химическая связь.

Интересно знать! Из-за стремления к образованию химических связей атомы большинства элементов редко встречаются в свободном состоянии. Но есть и атомы, которые стабильны сами по себе. Например, в атомах благородных газов (группа VIIIA) внешний электронный слой имеет выгодную конфигурацию, поэтому они не склонны образовывать химические связи и обычно находятся в свободном состоянии. Атомы ртути также относительно стабильны и летают поодиночке, например, в ртутных лампах освещения. По этой причине соединения ртути и благородных газов способны разлагаться с образованием простых веществ.

Взаимодействие между атомами зависит от химической природы этих атомов и бывает очень разным. По совокупности характерных признаков и особенностей можно выделить следующие важнейшие типы химической связи:

Эту классификацию не следует воспринимать как строгую, потому что бывает так, что химическая связь имеет признаки, относящиеся к разным типам. Скорее, эти три типа химической связи представляют собой очень удобную «систему координат», в которой можно описывать природу самых разных химических связей. Но чтобы научиться ей пользоваться, нужно в первую очередь рассмотреть типичные примеры.

Интересно знать! Любую многоатомную систему можно рассматривать как набор взаимодействующих атомов, каждый из которых изменился в результате взаимодействия. При этом важно понимать, как именно изменились атомы и как это повлияло на их химическое поведение. Именно такого подхода обычно придерживаются в химии, потому что атом является химической единицей строения вещества. Но если вспомнить о том, что все электроны тождественны друг другу, то становится очевидным, что при слиянии электронных облаков атомов уже невозможно отличить их друг от друга. Образовавшееся общее электронное облако испытывает воздействие сразу всех атомных ядер, и поэтому многоатомную систему можно рассматривать как один «атом» с множеством ядер. Такой подход сложнее, но при грамотном использовании даёт более точные результаты.