Да ли сте се икада запитали шта чини да се универзум држи заједно? Ево наговештаја: то није тегла космичког супер лепка индустријске величине. Не, тајна држања ствари на окупу је процес хемијског везивања познат као валентно везивање - где се електрони у спољашњим омотачима атома везују једни са другима да би формирали молекуле. Ковалентне везе су неке од најмоћнијих веза у универзуму.
Отац ковалентних веза - Ирвинг Лангмир
Свет хемијске науке је 1919. године упознао са принципом ковалентности. Будући хемичар Ирвинг Лангмир, добитник Нобелове награде, сковао је термин да опише молекуларне везе које формирају електрони у најудаљенијој љусци или валенцији атома. Термин 'ковалентна веза' први пут је ушао у употребу 1939. године.
Амерички хемичар Ирвинг Лангмир рођен је у Бруклину у Њујорку 31. јануара 1881. као трећи од четири сина Чарлса Ленгмира и Сејди Комингс. Лангмуир је дипломирао као металуршки инжењер на Школи рударства на Универзитету Колумбија 1903. године и стекао магистарске и докторске студије. на хемији 1906. Његов рад у површинској хемији биће награђен Нобеловом наградом за хемију 1932. године.
Атоми и молекули - да ли су заиста важни?
Једноставно речено, без атома универзум не би постојао. То је зато што су атоми основни градивни блокови материје. Шта се тачно подразумева под материјом? У физичким и хемијским наукама, 'материја' се дефинише као оно што заузима простор и поседује масу мировања, посебно за разлику од енергије. Дакле, у универзалном смислу, 'материја' је све.
Атоми се састоје од три основне субатомске честице: протона, неутрона и електрона. Протони су субатомске честице које одржавају позитиван електрични набој. Неутрони су субатомске честице које немају ни позитивно ни негативно електрично наелектрисање, односно неутралне. Протони и неутрони се комбинују да би саставили језгро атома. Електрони, крајњи тип субатомске честице, одржавају негативан електрични набој и круже око атомског језгра попут облака.
Па шта су онда молекули? Молекули нису ништа више или мање од атома који су довољно привучени другим атомима да формирају везу. Валентна веза.
Молекуларно везивање – врсте валентних веза
Када се атоми вежу једни за друге да би формирали молекуле, процес се може десити на неколико различитих начина. Главни начин на који ће се атоми повезати је познат као ковалентан. Термин ковалентна се односи на чињеницу да веза укључује дељење једног или више парова електрона. Постоје и други начини на које атоми могу формирати валентне везе, укључујући:
гта в цхеатс пс5
- Јонске везе или везе настаје када један атом преда један или више електрона другом атому.
- Металне везе, врста хемикалије везивање који држи атоме метала заједно. Металне везе су присилна привлачност између валентних електрона и атома метала.
Ковалентне молекуларне везе – елементи против једињења
Како се јављају валентне привлачности између атома, они формирају молекуларне везе или супстанце које су или једињења или елементи. Иако се молекуларна једињења и молекуларни елементи јављају као резултат ковалентне везе, постоји и битна разлика између њих.
Разлика између молекула једињења и молекула елемента је у томе што су у молекулу елемента сви атоми исти. На пример, у молекулу воде (једињењу), постоји један атом кисеоника и два атома водоника. Али у молекулу кисеоника (елементу), оба атома су кисеоник.
Примери једињења ковалентне везе
Постоји много примера једињења која имају ковалентне везе, укључујући гасове у нашој атмосфери, уобичајена горива и већину једињења у нашем телу. Ево три примера.
Молекул метана (ЦХ4)
Електронска конфигурација угљеника је 2,4. Потребно му је још 4 електрона у спољашњој љусци да би био попут племенитог гаса неона. Да би се то урадило, један атом угљеника дели четири електрона са појединачним електронима из четири атома водоника. Молекул метана има четири Ц-Х једноструке везе.
Молекул воде (Х2О)
Један атом кисеоника спаја се са два атома водоника. Молекул воде има две О-Х једноструке везе.
Угљен диоксид (ЦО2)
Један атом угљеника спаја се са два атома кисеоника. Молекул угљен-диоксида има две Ц=О везе.
расте змајево воће
Примери елемената ковалентне везе
Када слични атоми формирају ковалентне молекуларне везе, резултати су ковалентни елементи. Неметални ковалентни елементи који се налазе у периодичној табели укључују:
да ли смокве лишћа гусле воле да буду везане за корен
- водоник
- угљеник
- азот
- фосфор
- кисеоника
- сумпор и селен.
Поред тога, сви халогени елементи, укључујући:
- флуор
- хлор
- бром
- јод и астат, сви су ковалентни неметални елементи.
Поларне и неполарне ковалентне везе
За разлику од јонских веза, ковалентне везе се често формирају између атома где један од атома не може лако да постигне конфигурацију љуске електрона племенитог гаса кроз губитак или добијање једног или два електрона. ... Због тога атоми који се ковалентно везују деле своје електроне да би завршили своју валентну љуску.
Што је већа разлика у електронегативности, то је веза јонскија. Везе које су делимично јонске су поларне ковалентне везе. Неполарне ковалентне везе, са једнаким делом електрона везе, настају када су електронегативности два атома једнаке.
Примери поларних ковалентних веза
У поларној ковалентној вези, електрони које деле атоми проводе више времена, у просеку, ближе језгру кисеоника него језгру водоника. То је због геометрије молекула и велике разлике у електронегативности између атома водоника и атома кисеоника.
Молекул воде, скраћено Х2О, је пример поларне ковалентне везе. Електрони се неједнако деле, при чему атом кисеоника проводи више времена са електронима него атоми водоника. Пошто електрони проводе више времена са атомом кисеоника, он носи делимично негативно наелектрисање.
Примери неполарних ковалентних веза
Мање је вероватно да ће неполарни молекули моћи да се растворе у води. Неполарна супстанца је она без дипола, што значи да има равномерну дистрибуцију електрона у својој молекуларној структури. Примери укључују угљен-диоксид, биљна уља и нафтне деривате.
Пример неполарне ковалентне везе је веза између два атома водоника јер подједнако деле електроне. Други пример неполарне ковалентне везе је веза између два атома хлора јер они такође подједнако деле електроне.
Ковалентне везе - седам ствари које треба запамтити
Ево неколико кључних ствари које ће вам помоћи да запамтите шта сте управо научили о ковалентним везама:
- Валентне и ковалентне везе повезују атоме да би направили молекуле.
- Атоми се могу везати на три главна начина: ковалентне везе, јонске везе и металне везе.
- Термин ковалентна веза описује везе у једињењима које су резултат дељења једног или више парова електрона.
- Јонске везе, где се електрони преносе између атома, настају када атоми са само неколико електрона у својој спољашњој љусци дају електроне атомима којима само неколико недостаје у њиховој спољашњој љусци.
- У металним везама огроман број атома губи своје електроне. Они се држе заједно у решетки привлачењем између 'слободних' електрона и позитивних језгара.
- Атом који изгуби електрон постаје позитивно наелектрисан; атом који добије електрон постаје негативно наелектрисан тако да се два атома спајају електричним привлачењем супротности.
- Пошто су негативно наелектрисани, заједнички електрони се подједнако привлаче у позитивно језгро оба укључена атома. Атоми се држе заједно привлачењем између сваког језгра и заједничких електрона.