Mikä on kovalenttinen sidos?
Kovalenttinen sidos on voima, joka yhdistää kaksi ei-metallisten alkuaineiden atomia muodostaen molekyylin. Perusasia tässä liitossa on se, että atomit jakavat elektronipareja pinnallisimmasta kerroksestaan (kutsutaan valenssikerrokseksi) sidoksen kanssa muodostuneen molekyylin vakauden saavuttamiseksi.
Elementtien taipumus saavuttaa vakaa konfiguraatio tunnetaan oktettisääntönä, ja se on olennaista kovalenttisten sidosten ja muun tyyppisten kemiallisten sidosten (kuten ionisten) muodostumiselle.
Kovalenttiset sidokset voivat olla polaarisia tai ei-polaarisia riippuen atomien kyvystä houkutella elektroneja. Ne voivat olla myös yksittäisiä, kaksinkertaisia tai kolminkertaisia riippuen siitä, kuinka monta elektronia he jakavat.
Kovalenttisten sidosten ominaisuudet
- Kovalenttiset sidokset ovat vakaampia, kun ne ovat polaarittomia, ts. Kun atomien elektronegatiivisuus on samanlainen.
- Ne muodostuvat vain ei-metallisten alkuaineiden (happi (O), vety (H), typpi (N) jne. Väliin.
- Elektronit jaetaan aina pareittain joko yksittäisinä, kaksoissidoksina (neljä elektronia) tai kolmoissidoksina (kuusi elektronia).
Kovalenttisten sidosten tyypit
Kovalenttiset sidokset luokitellaan sidosatomien elektronegatiivisuuden ja niiden välillä jaettujen elektronien lukumäärän perusteella.
Polaarinen kovalenttinen sidos
Molekyyli koostuu useammasta kuin yhdestä atomista. Kun on atomi, joka houkuttelee elektroneja suuremmalla intensiteetillä, molekyylin siinä osassa syntyy suurempi elektronipitoisuus. Tätä ilmiötä kutsutaan napaisuudeksi.
Molekyylin osalla, johon elektronit ovat keskittyneet, on osittainen negatiivinen varaus, kun taas molekyylin toisella alueella on osittainen positiivinen varaus.
Tästä syystä tämän tyyppistä sidosta kutsutaan "polaariseksi", koska molekyylin muodostavien elektronien polarisaatio tai jakautuminen on epätasaista.
Vesimolekyylissä (H2O), happiatomi on suurin polaarisuus, minkä vuoksi se houkuttelee elektroneja vedystä.
Ei-polaarinen kovalenttinen sidos
Se tapahtuu, kun elektronipareja jaetaan atomien välillä, joilla on sama tai hyvin samanlainen elektronegatiivisuus. Tämä suosii elektronien tasapuolista jakautumista.
Kahdesta vetyatomista koostuva vetymolekyyli (H) on esimerkki ei-polaarisesta kovalenttisesta sidoksesta.
Datiivi tai koordinaatti kovalenttinen sidos
Tämäntyyppinen sidos saa tämän nimen, koska vain yksi sidoksessa olevista atomista edistää sen elektroneja. Tätä atomia kutsutaan datatiiviksi, ja atomia, joka vastaanottaa elektroneja, kutsutaan reseptoriatomiksi. Graafisesti se tunnistetaan nuolella.
Vetyioni- tai hydroniumioni-molekyylissä (H3O) ⁺, happi edistää elektroniparia vetyioniin (protoni).
Yksinkertainen kovalenttinen sidos
Se tapahtuu, kun jokainen atomi jakaa elektronin täydentämään sidoksen elektroniparin.
Kloorimolekyyli (Cl2) muodostuu, kun atomit jakavat elektronin täydentääkseen 8 elektronia valenssikuoressaan.
Kaksinkertainen kovalenttinen sidos
Kaksoissidokset syntyvät, kun kaksi elektroniparia jaetaan kahden atomin kesken, yhteensä neljälle jaetulle elektronille.
Esimerkki on hiilidioksidi (CO2), jonka happiatomeilla on yksi elektronipari hiiliatomin kanssa.
Kolmoinen kovalenttinen sidos
Kun atomit jakavat kuusi elektronia (kolme paria), syntyy kolmoissidos.
Esimerkki on typpimolekyyli (N2), jonka atomeilla on kolme elektroniparia.
Oktetisääntö kovalenttisissa sidoksissa
Oktetisääntö tunnetaan taipumuksena, jota havaitaan jaksollisen järjestelmän joissakin osissa saavuttaa vakaa kokoonpano.
Itse asiassa kaikkein vakaimmat atomit jaksollisessa taulukossa ovat jalokaasuja, kuten argon (Ar) tai neon (Ne), joiden valenssikuoressa on 8 elektronia.
Muut atomit yrittävät saavuttaa jalokaasun stabiilisuuden reagoimalla muiden atomien kanssa, joiden kanssa he voivat jakaa elektroneja enintään 8.
Esimerkki on kloori (Cl) -molekyyli, joka koostuu kahdesta atomista. Jokaisella niistä on 7 elektronia, joten jokaisella atomilla on yhteinen elektroni, jotta toinen pääsee 8 elektroniin.
Oktetisäännöllä on poikkeuksia, koska berylliumin (Be) ja boorin (B) molekyylit eivät ole tyytyväisiä.
Oktetisäännön merkitys on, että kun tiedät atomien taipumuksen rakentumiseen, voit ennustaa niiden käyttäytymisen yhdistettynä muihin elementteihin.
Tämän säännön löysi fyysikokemisti Gilbert Newton Lewis vuonna 1916.
Saatat olla kiinnostunut lukemaan:
- Ionisidos
- Elektroni
- Atominen kiertorata
- Jaksollinen järjestelmä
- Orgaaniset yhdisteet
