10 факта за ковалентните връзки



Какъв Филм Да Се Види?
 
10 факта за ковалентните връзки

Чудили ли сте се някога какво кара Вселената да се слепва? Ето един намек: това не е буркан с индустриален размер космическо супер лепило. Не, тайната за поддържане на нещата заедно е процес на химично свързване, известен като валентно свързване - където електроните във външните обвивки на атомите се свързват един с друг, за да образуват молекули. Ковалентните връзки са едни от най-мощните връзки във Вселената.



Бащата на ковалентните връзки - Ървинг Лангмюър

Ковалентни връзки

Светът на химическата наука е запознат с принципа на ковалентността през 1919 г. Бъдещият носител на Нобелова награда по химик Ървинг Лангмюър измисля термина, за да опише молекулярните връзки, образувани от електрони в най-външната обвивка или валентност на атомите. Терминът 'ковалентна връзка' се използва за първи път през 1939 г.



Американският химик Ървинг Лангмюър е роден в Бруклин, Ню Йорк, на 31 януари 1881 г., като третият от четиримата сина на Чарлз Лангмюър и Сейди Комингс. Langmuir завършва като металургичен инженер от Минното училище в Колумбийския университет през 1903 г. и получава магистърска и докторска степен. по химия през 1906 г. Работата му по химия на повърхността ще бъде възнаградена с Нобелова награда за химия през 1932 г.



Атомите и молекулите - наистина ли имат значение?

3D ковалентни връзки

Казано просто, без атоми Вселената не би съществувала. Това е така, защото атомите са основните градивни елементи на материята. Какво точно се има предвид под материя? Във физическите и химическите науки „материята“ се дефинира като това, което заема пространство и притежава маса на покой, особено за разлика от енергията. Така че с две думи, „материята“ е всичко.



Атомите са изградени от три основни субатомни частици: протони, неутрони и електрони. Протоните са субатомни частици, които поддържат положителен електрически заряд. Неутроните са субатомни частици, които нямат нито положителен, нито отрицателен електрически заряд, тоест неутрални. Протоните и неутроните се комбинират, за да образуват ядрото на атома. Електроните, последният тип субатомни частици, поддържат отрицателен електрически заряд и обикалят около атомното ядро ​​като облак.



Тогава какво са молекулите? Молекулите не са нищо повече или по-малко от атоми, които са привлечени от други атоми достатъчно, за да образуват връзка. Валентна връзка.





Молекулно свързване – видове валентни връзки

Наука Ковалентни връзки

Когато атомите се свързват един с друг, за да образуват молекули, процесът може да се случи по няколко различни начина. Основният начин, по който атомите ще се свързват, е известен като ковалентен. Терминът ковалентен се отнася до факта, че връзката включва споделяне на една или повече двойки електрони. Има и други начини, по които атомите могат да образуват валентни връзки, включително:



кевин маккид
  • Йонни връзки или връзки образува се, когато един атом предаде един или повече електрони на друг атом.
  • Метални връзки, вид химикал свързване който държи атомите на металите заедно. Металните връзки са принудителното привличане между валентните електрони и металните атоми.

Ковалентни молекулярни връзки – елементи срещу съединения

Периодична таблица Ковалентни връзки

Тъй като възникват валентни привличания между атомите, те образуват молекулярни връзки или вещества, които са или съединения, или елементи. Въпреки че молекулярните съединения и молекулярните елементи се появяват в резултат на ковалентно свързване, има и важна разлика между двете.



Разликата между молекула на съединение и молекула на елемент е, че в молекула на елемент всички атоми са еднакви. Например, в молекула вода (съединение) има един кислороден атом и два водородни атома. Но в молекула кислород (елемент) и двата атома са кислород.



Примери за съединения с ковалентна връзка

Има много примери за съединения с ковалентни връзки, включително газовете в нашата атмосфера, обичайните горива и повечето от съединенията в нашето тяло. Ето три примера.

Молекула на метан (CH4)

Електронната конфигурация на въглерода е 2,4. Необходими са му още 4 електрона във външната си обвивка, за да бъде като благородния газ неон. За да направите това, един въглероден атом споделя четири електрона с единичните електрони от четири водородни атома. Молекулата на метана има четири C-H единични връзки.



Водна молекула (H2O)

Един кислороден атом се свързва с два водородни атома. Водната молекула има две O-H единични връзки.



въглероден диоксид (CO2)

Един въглероден атом се свързва с два кислородни атома. Молекулата на въглеродния диоксид има две C=O връзки.



естествен начин да се отървете от мармота
ДНК Ковалентни връзки

Примери за елементи на ковалентна връзка

водород Ковалентни връзки

Когато подобни атоми образуват ковалентни молекулярни връзки, резултатите са ковалентни елементи. Неметалните ковалентни елементи, открити в периодичната таблица, включват:

ангелски номера 3
  • водород
  • въглерод
  • азот
  • фосфор
  • кислород
  • сяра и селен.

Освен това всички халогенни елементи, включително:

  • флуор
  • хлор
  • бром
  • йод и астатин са ковалентни неметални елементи.

Полярни и неполярни ковалентни връзки

Вода Ковалентни връзки

За разлика от йонните връзки, ковалентните връзки често се образуват между атоми, където един от атомите не може лесно да постигне конфигурация на електронната обвивка на благороден газ чрез загуба или усилване на един или два електрона. ... Следователно атомите, които се свързват ковалентно, споделят своите електрони, за да завършат своята валентна обвивка.



Колкото по-голяма е разликата в електроотрицателността, толкова по-йонна е връзката. Връзките, които са частично йонни, са полярни ковалентни връзки. Неполярните ковалентни връзки, с еднакво споделяне на електроните на връзката, възникват, когато електроотрицателността на двата атома са равни.

Примери за полярни ковалентни връзки

Химия на ковалентните връзки

В полярна ковалентна връзка електроните, споделени от атомите, прекарват средно по-голямо време по-близо до кислородното ядро, отколкото водородното ядро. Това се дължи на геометрията на молекулата и голямата разлика в електроотрицателността между водородния атом и кислородния атом.



Молекула на водата, съкратена като H2O, е пример за полярна ковалентна връзка. Електроните се споделят неравномерно, като кислородният атом прекарва повече време с електрони, отколкото водородните атоми. Тъй като електроните прекарват повече време с кислородния атом, той носи частичен отрицателен заряд.

Примери за неполярни ковалентни връзки

Ковалентна връзка

По-малко вероятно е неполярните молекули да се разтварят във вода. Неполярно вещество е такова без дипол, което означава, че има равномерно разпределение на електроните в своята молекулярна структура. Примерите включват въглероден диоксид, растителни масла и петролни продукти.



Пример за неполярна ковалентна връзка е връзката между два водородни атома, тъй като те по равно споделят електроните. Друг пример за неполярна ковалентна връзка е връзката между два хлорни атома, тъй като те също споделят еднакво електроните.

Ковалентни връзки - седем неща, които трябва да запомните

химични ковалентни връзки

Ето няколко ключови изводи, които да ви помогнат да запомните това, което току-що научихте за ковалентните връзки:

  • Валентните и ковалентните връзки свързват атомите, за да образуват молекули.
  • Атомите могат да се свързват по три основни начина: ковалентни връзки, йонни връзки и метални връзки.
  • Терминът ковалентна връзка описва връзките в съединенията, които са резултат от споделянето на една или повече двойки електрони.
  • Йонните връзки, при които електроните се прехвърлят между атомите, възникват, когато атоми само с няколко електрона във външната си обвивка дават електроните на атоми, като само няколко липсват от външната им обвивка.
  • При метални връзки огромен брой атоми губят своите електрони. Те се държат заедно в решетка от привличането между „свободни“ електрони и положителни ядра.
  • Атом, който губи електрон, става положително зареден; атом, който получава електрон, става отрицателно зареден, така че двата атома се събират заедно от електрическото привличане на противоположностите.
  • Тъй като те са отрицателно заредени, споделените електрони се изтеглят еднакво към положителното ядро ​​на двата участващи атома. Атомите се държат заедно от привличането между всяко ядро ​​и споделените електрони.