קשר קוולנטי

מהו קשר קוולנטי?

קשר קוולנטי הוא כוח המצטרף לשני אטומים של יסודות לא מתכתיים ליצירת מולקולה.הדבר הבסיסי באיחוד זה הוא העובדה שהאטומים חולקים זוגות אלקטרונים מהשכבה השטחית ביותר שלהם (הנקראת שכבת הערכיות) בכדי להשיג את יציבות המולקולה שנוצרה עם הקשר.

הנטייה של האלמנטים להגיע לתצורה יציבה ידועה בשם חוק השמיניות, והיא מהותית ליצירת קשרים קוולנטיים וסוגים אחרים של קשרים כימיים (כגון קשרים יוניים).

בהתאם ליכולת האטומים למשוך אלקטרונים, קשרים קוולנטיים יכולים להיות קוטביים או לא קוטביים. הם יכולים להיות גם יחידים, כפולים או משולשים, תלוי בכמה אלקטרונים הם חולקים.

מאפיינים של קשרים קוולנטיים

  • קשרים קוולנטיים יציבים יותר כאשר הם לא קוטביים, כלומר כאשר האלקטרו -שליליות של האטומים דומה.
  • הם נוצרים רק בין יסודות לא מתכתיים (חמצן (O), מימן (H), חנקן (N) וכו '.
  • האלקטרונים מתחלקים תמיד בזוגות, או בקשרים בודדים, כפולים (ארבעה אלקטרונים) או משולשים (שישה אלקטרונים).

סוגי קשרים קוולנטיים

קשרים קוולנטיים מסווגים על סמך האלקטרונגטיביות של אטומי הקשר ומספר האלקטרונים המשותפים ביניהם.

קשר קוולנטי קוטבי

מולקולה מורכבת מיותר מאטום אחד. כאשר יש אטום שמושך אלקטרונים בעוצמה רבה יותר, ריכוז אלקטרונים גדול יותר נוצר בחלק זה של המולקולה. תופעה זו נקראת קוטביות.

לחלק המולקולה שבו מרוכזים האלקטרונים יש מטען חלקי שלילי, בעוד שלאזור השני של המולקולה יש מטען חלקי חיובי.

מסיבה זו, סוג זה של קשר נקרא "קוטבי", מכיוון שיש קיטוב או התפלגות לא אחידים של האלקטרונים המרכיבים את המולקולה.

במולקולת מים (H2O), לאטום החמצן יש את הקוטביות הגבוהה ביותר, ולכן הוא מושך אלקטרונים מהמימן.

קשר קוולנטי לא קוטבי

הוא מתרחש כאשר זוגות אלקטרונים חולקים בין אטומים בעלי אלקטרטיביות זהה או דומה מאוד. זה מעדיף חלוקה שוויונית של האלקטרונים.

מולקולת המימן (H), המורכבת משני אטומי מימן, היא דוגמה לקשר קוולנטי לא קוטבי.

קשר קוולנטי דתי או מתאם

קשר מסוג זה מקבל את השם הזה מכיוון שרק אחד האטומים בקשר תורם לאלקטרונים שלו. אטום זה נקרא דאטיב, והאטום המקבל את האלקטרונים נקרא אטום הקולטן. מבחינה גרפית, הוא מזוהה על ידי חץ.

במולקולת יון המימן או יון הידרוניום (H3O),, חמצן תורם זוג אלקטרונים ליון המימן (פרוטון).

קשר קוולנטי פשוט

זה קורה כאשר כל אטום חולק אלקטרון להשלמת זוג האלקטרונים בקשר.

מולקולת כלור (Cl2) נוצרת כאשר האטומים חולקים אלקטרון אחד כדי להשלים 8 אלקטרונים בקליפת הערכיות שלהם כל אחד.

קשר קוולנטי כפול

קשרים כפולים נוצרים כאשר שני זוגות אלקטרונים חולקים בין שני אטומים, בסך הכל ארבעה אלקטרונים משותפים.

דוגמה לכך היא פחמן דו חמצני (CO2), שאטומי החמצן שלו חולקים זוג אלקטרונים כל אחד עם אטום הפחמן.

קשר קוולנטי משולש

כאשר האטומים חולקים שישה אלקטרונים (שלושה זוגות), נוצר קשר משולש.

דוגמה לכך היא מולקולת החנקן (N2), שהאטומים שלה חולקים שלושה זוגות אלקטרונים.

כלל האוקטט בקשרים קוולנטיים

כלל האוקטט ידוע כנטייה הנצפית בחלק מרכיבי הטבלה המחזורית להגיע לתצורה יציבה.

למעשה, האטומים היציבים ביותר בטבלה המחזורית הם גזים אצילים כמו ארגון (Ar) או ניאון (Ne), שיש להם 8 אלקטרונים בקליפת הערכיות שלהם.

אטומים אחרים מנסים להשיג יציבות של גז אציל על ידי תגובה עם אטומים אחרים איתם הם יכולים לחלוק אלקטרונים עד 8.

דוגמה לכך היא מולקולת הכלור (Cl), המורכבת משני אטומים. לכל אחד מהם יש 7 אלקטרונים, כך שכל אטום חולק אלקטרון כך שהאחר יכול להגיע ל -8 אלקטרונים.

לכלל האוקטט יש יוצאים מן הכלל, שכן המולקולות של בריליום (Be) ובורון (B) אינן מרוצות.

חשיבותו של כלל האוקטט היא כי על ידי הכרת נטיית האטומים למבנה, ניתן לחזות כיצד הם יתנהגו בשילוב עם אלמנטים אחרים.

כלל זה התגלה על ידי הפיסיקוכימאי גילברט ניוטון לואיס בשנת 1916.

אולי יעניין אותך לקרוא:

  • קשר יוני
  • אֶלֶקטרוֹן
  • מסלול אטומי
  • טבלה מחזורית
  • תרכובות אורגניות

none:  כללי טכנולוגיה-E-Innovation מַדָע