kovalente bindung

Chemie

2022

Wir erklären, was eine kovalente Bindung ist und einige ihrer Eigenschaften. Auch die Arten der kovalenten Bindung und Beispiele.

Die kovalente Bindung bildet sich zwischen Atomen, die keinen großen Elektronegativitätsunterschied aufweisen.

Was ist eine kovalente Bindung?

Eine Bindungsart wird als kovalent bezeichnet Chemische Bindung was passiert wenn zwei Atome sind verknüpft, um a . zu bilden Molekül, teilen Elektronen gehört zu seiner Valenzschale oder seinem letzten Energieniveau und erreicht so das bekannte "stabile Oktett", gemäß der von Gilbert Newton Lewis vorgeschlagenen "Oktettregel" zur elektronischen Stabilität von Atomen.

Der "Oktettregel"Besagt, dass Ionen der chemischen Elemente im Periodensystem, neigen dazu, ihre letzten Energieniveaus mit 8 Elektronen zu vervollständigen, und diese elektronische Konfiguration verleiht ihnen eine große Stabilität, die der von Elektronen sehr ähnlich ist. Edelgase.

Kovalent gebundene Atome teilen sich ein oder mehrere Elektronenpaare aus ihrem letzten Energieniveau. Es wird genannt Molekülorbital in den Raumbereich, in dem sich die Elektronendichte im Molekül befindet.

Diese Elektronendichte lässt sich mit sehr komplexen mathematischen Gleichungen definieren und berechnen, die das Verhalten von Elektronen in Molekülen beschreiben. Auf der anderen Seite gibt es auch Atomorbitale, die als die Raumregion definiert sind, die die Wahrscheinlichkeit darstellt, ein Elektron um den Atomkern zu finden. Wenn also mehrere Atomorbitale kombiniert werden, werden Molekülorbitale erzeugt.

Kovalente Bindungen werden gebildet, indem Elektronen zwischen den Bindungsatomen geteilt werden, und sie unterscheiden sich von ionische Bindungen wobei in letzterem ein Elektronentransfer zwischen den an der Ionenbindung beteiligten Atomen stattfindet (keine Elektronen werden geteilt).

Damit sich eine Ionenbindung bilden kann, überträgt ein Atom ein oder mehrere Elektronen auf ein anderes Atom, und die Bindung wird durch elektrostatische Wechselwirkung zwischen beiden elektrisch geladenen Atomen gebildet, denn wenn die Elektronenübertragung stattfindet, wird ein Atom (dasjenige, das Elektronen abgab) ) blieb es mit einer positiven Ladung (Kation) und das andere Atom (dasjenige, das Elektronen aufnahm) mit einer negativen Ladung (Anion).

Andererseits wird die kovalente Bindung zwischen Atomen gebildet, die keinen großen Elektronegativitätsunterschied aufweisen. Diese Bindung kann zwischen nichtmetallischen Atomen oder zwischen metallischen Atomen und Wasserstoff gebildet werden. Die Ionenbindung wird zwischen Ionen von Atomen mit einem hohen Elektronegativitätsunterschied gebildet und wird normalerweise zwischen Ionen von Atomen von . gebildet metallische Elemente und Ionen von Atomen von nichtmetallische Elemente.

Es ist wichtig zu klären, dass es keine absolut kovalente Bindung oder eine absolut ionische Bindung gibt. Tatsächlich wird die ionische Bindung oft als "Übertreibung" der kovalenten Bindung angesehen.

Kovalente Bindungstypen

Bei einer Doppelbindung tragen die gebundenen Atome zwei Elektronen aus ihrem letzten Energieniveau bei.

Es gibt die folgenden Arten kovalenter Bindungen, basierend auf der Anzahl der Elektronen, die sich die gebundenen Atome teilen:

  • Einfach. Gebundene Atome teilen sich ein Elektronenpaar aus ihrer letzten Elektronenhülle (jeweils ein Elektron). Es wird durch eine Linie in der Molekülverbindung dargestellt. Zum Beispiel: H-H (Wasserstoff-Wasserstoff), H-Cl (Wasserstoff-Chlor).
  • Doppelt. Die gebundenen Atome tragen jeweils zwei Elektronen aus ihrer letzten Energiehülle bei und bilden eine Bindung von zwei Elektronenpaaren. Es wird durch zwei parallele Linien dargestellt, eine oben und eine unten, ähnlich dem mathematischen Gleichheitszeichen. Zum Beispiel: O = O (Sauerstoff-Sauerstoff), O = C = O (Sauerstoff-Kohlenstoff-Sauerstoff).
  • Verdreifachen. Diese Bindung wird durch drei Elektronenpaare gebildet, dh jedes Atom steuert 3 Elektronen aus seiner letzten Energieschicht bei. Es wird durch drei parallele Linien dargestellt, eine oben, eine in der Mitte und eine unten. Zum Beispiel: N≡N (Stickstoff-Stickstoff).
  • Dativ. Eine Art kovalenter Bindung, bei der nur eines der beiden gebundenen Atome zwei Elektronen beisteuert, das andere jedoch keine. Es wird durch einen Pfeil in der Molekülverbindung dargestellt. Zum Beispiel das Ammoniumion:

Andererseits kann man je nach Vorhandensein oder Nichtvorhandensein der Polarität (Eigenschaft einiger Moleküle, die elektrischen Ladungen in ihrer Struktur zu trennen) zwischen polaren kovalenten Bindungen (die polare Moleküle bilden) und unpolaren kovalenten Bindungen (die bilden) unterscheiden unpolare Moleküle). polar):

  • Polare kovalente Bindungen. Atome von verschiedenen Elemente und mit Elektronegativitätsdifferenz über 0,5. Somit hat das Molekül eine negative Ladungsdichte an dem am meisten elektronegativen Atom, da dieses Atom die Elektronen der Bindung mit größerer Kraft anzieht, während eine positive Ladungsdichte an dem weniger elektronegativen Atom verbleibt. Die Trennung der Ladungsdichten erzeugt elektromagnetische Dipole.
  • Unpolare kovalente Bindungen. Atome desselben Elements sind verbunden oder von verschiedenen Elementen, aber mit ähnlicher Elektronegativität, mit einer Elektronegativitätsdifferenz von weniger als 0,4. Die Elektronenwolke wird von beiden Kernen gleich stark angezogen und es bildet sich kein molekularer Dipol.

Beispiele für kovalente Bindungen

Reiner Stickstoff (N2) hat eine Dreifachbindung.

Einfache Beispiele für kovalente Bindungen sind solche, die in den folgenden Molekülen vorkommen:

  • Reiner Sauerstoff (O2). O = O (eine Doppelbindung)
  • Reiner Wasserstoff (H2). H-H (ein einzelner Link)
  • Kohlendioxid (CO2). O = C = O (zwei Doppelbindungen)
  • Wasser (H2O). H-O-H (zwei Einfachbindungen)
  • Salzsäure (HCl). H-Cl (eine Einfachbindung)
  • Reiner Stickstoff (N2). NN (eine Dreifachbindung)
  • Blausäure (HCN). H-C≡N (eine Einfach- und eine Dreifachbindung)
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