4.6: kovalenttiset sidokset – jaetut Elektroniparit

oppimistavoitteet

  • määrittelevät kovalenttisen sidoksen.
  • havainnollistavat kovalenttisen sidoksen muodostumista Lewisin elektronin pistekaavioilla.

ionisidos tapahtuu tyypillisesti silloin, kun yksi atomi menettää helposti yhden tai useamman elektronin ja toinen atomi saa yhden tai useamman elektronin. Jotkin atomit eivät kuitenkaan luovuta tai saa elektroneja helposti. Silti ne osallistuvat yhä yhdisteen muodostumiseen. Miten? Täydellisen valenssikuoren saamiseen on toinenkin mekanismi: elektronien jakaminen. Kun elektronit jaetaan kahden atomin kesken, ne muodostavat kovalenttiseksi sidokseksi kutsutun sidoksen.

kemistit käyttävät usein Lewis-diagrammeja esittääkseen kovalenttista sidosta molekyyliaineissa. Esimerkiksi Lewisin diagrammit kahdesta erillisestä vetyatomista ovat seuraavat:

3.jpg

Lewisin Diagrammi kahdesta vetyatomista, jotka jakavat elektroneja, näyttää tältä:

4.jpg

voimme ympyröillä osoittaa, että jokaisella H-atomilla on kaksi elektronia ytimen ympärillä täyttäen täysin jokaisen atomin valenssikuoren:

koska jokaisella H-atomilla on täytetty valenssikuori, tämä sidos on stabiili, ja olemme tehneet diatomisen vetymolekyylin. (Tämä selittää, miksi vety on yksi diatomisista alkuaineista.) Yksinkertaisuuden vuoksi ei ole epätavallista esittää kovalenttista sidosta viivalla kahden pisteen sijaan:

clipboard_e0f24726d1e53eb010f85c871b3492067.png

koska kahdella atomilla on yhteinen elektronipari, tätä kovalenttista sidosta kutsutaan yhdeksi sidokseksi. Ajatellaanpa toisena esimerkkinä fluoria. F-atomeilla on valenssikuoressaan seitsemän elektronia:

nämä kaksi atomia voivat tehdä saman kuin H-atomit; ne jakavat parittomat elektroninsa kovalenttisen sidoksen muodostamiseksi.

huomaa, että jokaisella F-atomilla on nyt kokonainen oktetti ympärillään:

voimme kirjoittaa tämän myös viivalla edustamaan jaettua elektroniparia:

fluoridiatomisessa molekyylissä on kaksi erityyppistä elektronia. Sidoselektronipari tekee kovalenttisen sidoksen. Jokaisella F-atomilla on kolme muuta elektroniparia, jotka eivät osallistu sidokseen; niitä kutsutaan yksinäiseksi elektronipariksi. Jokaisella F-atomilla on yksi sidospari ja kolme yksinäistä elektroniparia.

kovalenttisia sidoksia voidaan tehdä myös eri alkuaineiden välille. Yksi esimerkki on HF. Jokaisella atomilla on aluksi pariton määrä elektroneja valenssikuoressaan.:

kaksi atomia voivat jakaa parittomat elektroninsa kovalenttisen sidoksen muodostamiseksi:

imageedit_13_6835364572.jpg

tässä molekyylissä vetyatomilla ei ole sitoutumattomia elektroneja, kun taas fluoriatomilla on kuusi sitoutumatonta elektronia (kolme yksinäistä elektroniparia). Ympyrät osoittavat, miten valenssielektronikuoret täyttyvät molemmille atomeille.

esimerkki \(\PageIndex{1}\):

käytä Lewis-elektronin pistekaavioita havainnollistamaan kovalenttisen sidoksen muodostumista HBr: ssä.

liuos

HBR on hyvin samankaltainen kuin HF, paitsi että siinä on F: n sijasta Br. atomit ovat seuraavat:

kaksi atomia voivat jakaa parittamattoman elektroninsa:

harjoitus \(\Pageindex{1}\)

käyttävät Lewisin elektronin Pistekaavioita havainnollistaakseen kovalenttisen sidoksen muodostumista cl2: ssa.

vastaus:

kovalenttisilla rakenteilla työskenneltäessä näyttää joskus siltä, että on jäänyt jäljelle elektroneja. Sovellat sääntöjä, jotka olet oppinut tähän mennessä ja on vielä joitakin elektroneja roikkuu siellä kiinnittämättä. Et voi jättää heitä sinne. Minne laitatte ne?

Useita kovalenttisia sidoksia

elektroniparin jakaminen edustaa yhtä kovalenttista sidosta, jota yleensä vain kutsutaan yhdeksi sidokseksi. Monissa molekyyleissä atomit kuitenkin saavuttavat täydet oktetit jakamalla useamman elektroniparin keskenään:

  • kahdella elektroniparilla on yhteinen kaksoissidos

clipboard_e579f46c279da549e95652d06fe2d710a.png

  • kolme elektroniparia jakoi kolmoissidoksen

clipboard_effde71bab5ca8b2a0dcd27e46e0fa2b1.png

koska jokainen typpi sisältää 5 valenssielektronia, niiden on jaettava 3 paria, jotta kukin saavuttaa valenssioktetin. N2 on melko inertti, johtuen kahden typpiatomin välisestä vahvasta kolmoissidoksesta.

Yhteenveto

  • kovalenttiset sidokset muodostuvat atomien jakaessa elektroneja.
  • Lewisin elektronin pistekaaviot voidaan piirtää kuvaamaan kovalenttisten sidosten muodostumista.
  • atomien väliset kaksoissidokset tai kolmoissidokset voivat olla tarpeen, jotta sidos voidaan havainnollistaa kunnolla joissakin molekyyleissä.

Contributors and Attributions

  • CK-12 Foundation by Sharon Bewick, Richard Parsons, Therese Forsythe, Shonna Robinson ja Jean Dupon.

  • nimetön

    Marisa Alviar-Agnew (Sacramento City College)

    Henry Agnew (UC Davis)

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista.