Водородная связь
Атомов в кристалле лития
Рис. 3.35. Взаимная координация
Тем самым электроны принимают участие в образовании связи между всеми атомами кристалла металла. К тому же атомы металлов характеризуются невысокой энергией ионизации – валентные электроны слабо удерживаются в атоме, т.е. легко перемещаются по всему кристаллу. Возможность перемещения электронов по кристаллу определяет электрическую проводимость металла.
Таким образом, в отличие от ковалентных и ионных соединений в металлах небольшое число электронов одновременно связывает большое число атомных ядер, а сами электроны могут перемещаться в металле. Иначе говоря, в металлах имеет место сильно делокализованная химическая связь. Согласно одной из теорий, металл можно рассматривать как плотно упакованную структуру из положительно заряженных ионов, связанных друг с другом коллективизированными электронами (электронным газом).
Вследствие нелокализованности металлической связи для ее описания лучше всего подходит метод молекулярных орбиталей (ММО). По методу МО все валентные электроны обобществлены и находятся в поле всех атомов лития, и осуществляют между ними химическую связь. В общем случае из n атомных орбиталей образуется n молекулярных орбиталей (n АО ® n МО (n/2 МОсвяз + n/2 МОразр)).
На рис. 3.36 показана схема образования энергетической зоны по ММО Так как между соседними молекулярными орбиталями разность энергий составляет величину 10-22…10-23 эВ, то электроны могут свободно перемещаться с одной МО на другую МО.
Многочисленные экспериментальные данные свидетельствуют о том, что атом водорода способен соединяться одновременно с двумя другими атомами (входящими в состав разных молекул или одной и той же молекулы): 
С одним из атомов (А) водород обычно связан значительно сильнее (за счет ковалентной связи), чем с другим (В). Последняя связь получила название водородной. Ее обычно изображают точками или пунктиром.
Водородная связь по прочности превосходит вандерваальсово взаимодействие, и ее энергия составляет 8 – 40 кДж/моль. Однако она обычно на порядок слабее ковалентной связи. Водородная связь характерна для соединений водорода с наиболее электроотрицательными элементами: фтора (25-40 кДж/моль), кислорода (13-29 кДж/моль), азота (8-21 кДж/моль) – и в меньшей степени хлора и серы.
Образование водородной связи обязано ничтожно малому размеру положительно поляризованного атома водорода и его способности глубоко внедряться в электронную оболочку соседнего (ковалентного с ним не связанного) отрицательно поляризованного атома. Вследствие этого при возникновении водородной связи наряду с электростатическим взаимодействием проявляется и донорно-акцепторное взаимодействие.
Водородная связь весьма распространена и играет важную роль при диссоциации молекул, в процессах кристаллизации, растворения, образования кристаллогидратов, электролитической диссоциации и других важных физико-химических процессах. Например, в твердом, жидком и даже в газовом состоянии молекулы фторида водорода HF ассоциированы в зигзагообразные цепочки вида, что обусловлено водородной связью.
.. ..
:Fδ- :F
˙˙ ˙˙
Hδ+ Hδ+ H 134o H