Донорно-акцепторный механизм образования ковалентной связи возникает, когда одна частица (донор) предоставляет пару электронов, а другая частица (акцептор) принимает эту пару, образуя связь. Рассмотрим предложенные вещества:
CH4 (метан):
- В молекуле метана углерод образует четыре ковалентные связи с четырьмя атомами водорода. Все эти связи являются классическими ковалентными связями, где каждый атом водорода и атом углерода предоставляют по одному электрону для образования связи. Донорно-акцепторный механизм здесь не используется.
HCN (синильная кислота):
- В молекуле HCN углерод образует тройную связь с азотом и одинарную связь с водородом. Тройная связь между углеродом и азотом состоит из одной сигма-связи и двух пи-связей, и все они являются обычными ковалентными связями. Донорно-акцепторного механизма здесь также нет.
(CH3NH3)Cl (метиламмоний хлорид):
- В этом соединении присутствует ион метиламмония ((CH3NH3^+)) и хлорид-ион ((Cl^-)). Ион метиламмония образуется путем присоединения протона (H^+) к аммиаку (NH3). В этом случае связь между азотом и дополнительным протоном образована по донорно-акцепторному механизму, так как азот предоставляет неподеленную пару электронов для образования связи с протоном.
(NH4)2SO4 (сульфат аммония):
- Сульфат аммония состоит из двух ионов аммония ((NH4^+)) и одного сульфат-иона ((SO4^{2-})). Ион аммония ((NH4^+)) образуется, когда аммиак (NH3) присоединяет протон (H^+). Связь между азотом и дополнительным протоном в ионе аммония образована по донорно-акцепторному механизму.
O2 (кислород):
- В молекуле кислорода два атома кислорода соединены двойной ковалентной связью, состоящей из одной сигма-связи и одной пи-связи. Все связи в молекуле O2 являются обычными ковалентными связями. Донорно-акцепторного механизма здесь нет.
K[Al(OH)4] (тетрагидроксоалюминат калия):
- В этом соединении алюминий формирует комплексный ион ([Al(OH)4]^-). Комплексные соединения часто содержат связи, образованные по донорно-акцепторному механизму. В данном случае, гидроксид-ионы (OH^-) предоставляют свои пары электронов для формирования связей с алюминием (Al^3+), который является акцептором.
Таким образом, вещества, в которых имеются ковалентные связи, образованные по донорно-акцепторному механизму, это (CH3NH3)Cl и (NH4)2SO4 (в ионе аммония ((NH4^+))), а также K[Al(OH)4] (в комплексном ионе ([Al(OH)4]^-)).