Vysvětlíme, co je to kovalentní vazba a některé její vlastnosti. Také typy kovalentní vazby a příklady.
Co je to kovalentní vazba?
Typ vazby se nazývá kovalentní Chemická vazba co se stane, když dva atomy jsou spojeny s formou a molekula, sdílení elektrony patřící k jeho valenčnímu obalu nebo poslední energetické hladině, čímž dosahuje známého „stabilního oktetu“, podle „pravidla oktetu“ navrženého Gilbertem Newtonem Lewisem o elektronické stabilitě atomů.
"oktetové pravidlo"Tvrdí, že ionty chemických prvků umístěných v Periodická tabulka, mají tendenci dokončit své poslední energetické hladiny 8 elektrony a tato elektronická konfigurace jim dává velkou stabilitu, která je velmi podobná elektronům. vzácné plyny.
Kovalentně vázané atomy sdílejí jeden nebo více párů elektronů z jejich poslední energetické hladiny. To se nazývá molekulární orbital do oblasti prostoru, kde se v molekule nachází elektronová hustota.
Tuto elektronovou hustotu lze definovat a vypočítat pomocí velmi složitých matematických rovnic, které popisují chování elektronů v molekulách. Na druhé straně existují také atomové orbitaly, které jsou definovány jako oblast prostoru, která představuje pravděpodobnost nalezení elektronu kolem atomového jádra. Když se tedy spojí několik atomových orbitalů, vytvoří se molekulární orbitaly.
Kovalentní vazby vznikají sdílením elektronů mezi vazebnými atomy a liší se od iontové vazby ve kterém v druhém případě dochází k přenosu elektronů mezi atomy zapojenými do iontové vazby (žádné elektrony nejsou sdíleny).
Aby se vytvořila iontová vazba, atom přenese jeden nebo více elektronů na jiný atom a vazba se vytvoří elektrostatickou interakcí mezi oběma atomy, které jsou elektricky nabité, protože když dojde k přenosu elektronů, atom (ten, který dal elektrony ) byl ponechán s kladným nábojem (kationtem) a druhý atom (ten, který přijal elektrony) byl ponechán se záporným nábojem (anion).
Na druhé straně kovalentní vazba vzniká mezi atomy, které nemají velký rozdíl v elektronegativitě. Tato vazba může být vytvořena mezi nekovovými atomy nebo mezi kovovými atomy a vodíkem. Iontová vazba se tvoří mezi ionty atomů s velkým rozdílem elektronegativity a obvykle se tvoří mezi ionty atomů kovové prvky a ionty atomů nekovové prvky.
Je důležité objasnit, že neexistuje absolutně kovalentní vazba nebo absolutně iontová vazba. Ve skutečnosti je iontová vazba často považována za "nadhodnocení" kovalentní vazby.
Typy kovalentních vazeb
Existují následující typy kovalentní vazby, založené na počtu elektronů sdílených vázanými atomy:
- Jednoduchý. Vázané atomy sdílejí jeden pár elektronů ze svého posledního elektronového obalu (každý jeden elektron). Je znázorněna čárou v molekulární sloučenině. Například: H-H (vodík-vodík), H-Cl (vodík-chlor).
- Dvojnásobek. Vázané atomy každý přispívají dvěma elektrony ze svého posledního energetického obalu, čímž tvoří vazbu dvou párů elektronů. Je reprezentován dvěma rovnoběžnými čarami, jednou nahoře a jednou dole, podobně jako matematický znak rovnosti. Například: O = O (kyslík-kyslík), O = C = O (kyslík-uhlík-kyslík).
- Trojnásobný. Tato vazba je tvořena třemi páry elektronů, to znamená, že každý atom přispívá 3 elektrony ze své poslední energetické vrstvy. Je reprezentován třemi rovnoběžnými čarami, umístěnými jedna nahoře, jedna uprostřed a jedna dole. Například: N≡N (dusík-dusík).
- Dativ. Typ kovalentní vazby, ve které pouze jeden ze dvou vázaných atomů přispívá dvěma elektrony a druhý však žádný. Je znázorněna šipkou v molekulární sloučenině. Například amonný iont:
Na druhé straně, podle přítomnosti nebo ne polarity (vlastnosti některých molekul oddělit elektrické náboje ve své struktuře) je možné rozlišovat mezi polárními kovalentními vazbami (které tvoří polární molekuly) a nepolárními kovalentními vazbami (které tvoří nepolární molekuly). polární):
- Polární kovalentní vazby. Atomy různých Prvky a s rozdílem elektronegativity nad 0,5. Molekula tedy bude mít zápornou hustotu náboje na nejvíce elektronegativním atomu, protože tento atom přitahuje elektrony vazby větší silou, zatímco kladná hustota náboje zůstane na méně elektronegativním atomu. Oddělením hustot náboje vznikají elektromagnetické dipóly.
- Nepolární kovalentní vazby. Atomy stejného prvku jsou vázány nebo různých prvků, ale s podobnou elektronegativitou, s rozdílem elektronegativity menším než 0,4. Elektronový mrak je přitahován se stejnou intenzitou oběma jádry a molekulární dipól se nevytvoří.
Příklady kovalentních vazeb
Jednoduché příklady kovalentních vazeb jsou ty, které se vyskytují v následujících molekulách:
- Čistý kyslík (O2). O = O (jedna dvojná vazba)
- Čistý vodík (H2). H-H (jeden odkaz)
- Oxid uhličitý (CO2). O = C = O (dvě dvojné vazby)
- Voda (H20). H-O-H (dvě jednoduché vazby)
- Kyselina chlorovodíková (HCl). H-Cl (jednoduchá vazba)
- Čistý dusík (N2). N≡N (trojná vazba)
- Kyselina kyanovodíková (HCN). H-C≡N (jedna jednoduchá a jedna trojná vazba)