Что значит одинарные связи
Краткий ответ
Одинарная связь — это ковалентная связь, при которой два атома «обобществляют» одну пару электронов (по одному электрону от каждого). В структурной формуле она изображается одной чёрточкой: $\mathrm{H{-}H}$, $\mathrm{C{-}H}$, $\mathrm{Cl{-}Cl}$. Это $\sigma$-связь (сигма-связь).
Ключевые шаги: как это понимать
Что значит «связь». Атомы соединяются, потому что обоим «выгодно» иметь заполненный внешний уровень. Они делят электроны — образуется общая электронная пара.
Считаем пары. Одна общая пара = одинарная связь. Две пары = двойная ($=$), три пары = тройная ($\equiv$).
- $\mathrm{H{-}H}$: 1 пара → одинарная.
- $\mathrm{O{=}O}$: 2 пары → двойная.
- $\mathrm{N{\equiv}N}$: 3 пары → тройная.
Читаем формулу. В структурной формуле каждая чёрточка — это одна одинарная связь. Значит, «сколько чёрточек — столько одинарных связей».
Проверяем по валентностям. Число одинарных связей у атома равно его валентности: H — 1, O — 2, N — 3, C — 4. Если у углерода нарисовано 4 чёрточки — всё верно.
Пример разбора
Этан, $\mathrm{C_2H_6}$:
$$\mathrm{H{-}\overset{\underset{\mathrm{H}}{|}}{\underset{|}{C}}{-}\overset{\underset{\mathrm{H}}{|}}{\underset{|}{C}}{-}H}$$
Здесь одна связь $\mathrm{C{-}C}$ и шесть связей $\mathrm{C{-}H}$ — итого 7 одинарных связей, кратных нет. Поэтому этан — предельный (насыщенный) углеводород: у углерода «заняты» все 4 валентности, присоединять больше нечего.
Ещё примеры с одинарными связями: вода $\mathrm{H{-}O{-}H}$ (две связи), хлор $\mathrm{Cl{-}Cl}$, метан $\mathrm{CH_4}$ (четыре).
Что полезно помнить о свойствах
- Одинарная связь — самая длинная из связей между теми же атомами: $\mathrm{C{-}C} \approx 0{,}154$ нм, а $\mathrm{C{=}C} \approx 0{,}134$ нм.
- Она менее прочная, чем двойная и тройная (прочность растёт: одинарная < двойная < тройная).
- Вокруг одинарной связи атомы свободно вращаются, вокруг двойной — нет.
Проверка результата
Если в задании нужно назвать число одинарных связей в молекуле:
- нарисуй/перепиши структурную формулу; 2) посчитай все одиночные чёрточки; 3) сверь валентности (C-4, N-3, O-2, H-1); 4) если сумма валентностей совпала — ответ верный.
