Wiązanie kowalencyjne - Polski Serwis Naukowy

Wiązanie kowalencyjne wodoru

Wiązanie kowalencyjne fluoru

Wiązanie kowalencyjne - rodzaj wiązania chemicznego. Istotą wiązania kowalencyjnego jest istnienie pary elektronów, które są współdzielone w porównywalnym stopniu przez oba atomy tworzące to wiązanie.

Klasyfikacja wiązań kowalencyjnych

Za wiązania kowalencyjne uważa się zwykle wiązania między dwoma atomami, w których współdzielone elektrony pochodzą (w sensie formalnym) od obu tworzących wiązanie atomów. Oznacza to, że zazwyczaj (tzn. w szkolnym kursie chemii) nie zalicza się do nich wiązań koordynacyjnych, w których współdzielone elektrony mogą formalnie pochodzić tylko od jednego atomu. Jednakże w chemii koordynacyjnej, wiązanie koordynacyjne uważane jest za rodzaj wiązania kowalencyjnego. Istnieją również wiązania o charakterze kowalencyjnym, w których nie dochodzi do utworzenia wspólnej pary elektronów – przykładem jest tu wiązanie w cząsteczce H2 zawierającej jedynie jeden elektron.

Diament – minerał z gromady pierwiastków rodzimych. Nazwa pochodzi od gr. ἀδάμας adamas (dopełniacz ἀδάμαντος adamantos, łac. diamentum) = "niepokonany, niezniszczalny" i nawiązuje do wyjątkowej twardości tego minerału. Jest najtwardszą znaną substancją z występujących w przyrodzie.

Orbital molekularny (inaczej: cząsteczkowy, skrót: MO) jest funkcją, opisującą stan elektronu w cząsteczce, w ramach teorii orbitali molekularnych. Zwykle przedstawia się go jako kombinację orbitali atomowych - "zwykłych" bądź zhybrydyzowanych.

Wiązania kowalencyjne dzielimy na niespolaryzowane i spolaryzowane. Para elektronowa wiązania niespolaryzowanego należy w równym stopniu do obu atomów, natomiast w wiązaniu spolaryzowanym elektrony przesunięte są w kierunku jednego z atomów.

W klasyfikacji wiązań chemicznych wyróżnia czasem się wiązania atomowe, występujące między dwoma atomami tego samego pierwiastka, nie ma jednak powodu uważać je za istotnie różne od wiązań kowalencyjnych tworzonych przez atomy różnych pierwiastków. Wiązania atomowe są (w cząsteczkach dwuatomowych w energetycznych stanach podstawowych) zawsze niespolaryzowane.

Wiązanie chemiczne według klasycznej definicji to każde trwałe połączenie dwóch atomów. Wiązania chemiczne powstają na skutek uwspólnienia dwóch lub więcej elektronów pochodzących bądź z jednego, bądź z obu łączących się atomów lub przeskoku jednego lub więcej elektronów z jednego atomu na atom i utworzenia w wyniku tego tzw. pary jonowej.

Wydawnictwa Naukowo-Techniczne (WNT) – polskie wydawnictwo założone w roku 1949 z siedzibą w Warszawie. Do roku 1961 funkcjonowało pod nazwą Państwowe Wydawnictwa Techniczne.

Wiązania zaznaczane kreską we wzorach strukturalnych związków chemicznych oznaczają zwykle wiązania kowalencyjne w wąskim znaczeniu oraz atomowe. Wiązania koordynacyjne oznacza się albo strzałkami, skierowanymi w stronę akceptora elektronów, albo zwykłymi kreskami (zaznaczając, lub nie, donora i akceptora za pomocą odpowiednio, znaków "+" i "-").

Wiązanie π - wiązanie chemiczne powstałe w wyniku nakładania bocznego orbitali atomowych (oprócz s). Kształt tego wiązania wyznacza orbital molekularny π. Przy opisie wiązania π w indeksie dolnym lub po spacji podaje się jakie orbitale tworzą dane wiązanie, np. πd-d, πp-p*, gdzie * oznacza orbital antywiążący.

Polaryzacja wiązań chemicznych – zjawisko nierównomiernego rozkładu cząstkowego ładunku elektrycznego na atomach połączonych wiązaniem chemicznym.

Wg teorii orbitali molekularnych, współdzielone elektrony znajdują się na wspólnych orbitalach molekularnych, które powstają w wyniku nakładania się odpowiednich orbitali atomowych. Wszystkie elektrony na wszystkich orbitalach molekularnych tworzą tzw. chmurę elektronową, otaczającą oba połączone atomy. Ze względu na sposób nakładania się orbitali atomowych tworzących orbitale molekularne rozróżnia się wiązania σ i π. Wiązania σ powstają w wyniku czołowego nakładania się orbitali atomowych, zaś wiązania π w wyniku nakładania bocznego.

Dwutlenek węgla (CO2, nazwa systematyczna: ditlenek węgla lub tlenek węgla(IV)) – nieorganiczny związek chemiczny, tlenek węgla na IV stopniu utlenienia.

Wiązanie koordynacyjne (donorowo-akceptorowe), to rodzaj kowalencyjnego wiązania chemicznego. Istotą tego wiązania jest uwspólnienie pary elektronowej między dwoma atomami, przy czym oba te elektrony formalnie pochodzą od jednego atomu.

Wiązanie kowalencyjne czy jonowe?

Granica między wiązaniami kowalencyjnymi i jonowymi jest płynna. Z formalnego punktu widzenia, przyjmuje się, że wiązania kowalencyjne występują, gdy różnica między elektroujemnościami atomów wynosi nie więcej niż 1,7 w skali Paulinga. Jest to jednak granica bardzo umowna. Inne kryterium związane jest z odległością międzyatomową: wiązanie kowalencyjne jest wtedy, gdy odległość międzyatomowa jest mniejsza niż suma promieni van der Waalsa. Istnieją liczne przykłady związków chemicznych, w których formalnie powinny występować wiązania jonowe, ale w rzeczywistości mają one charakter kowalencyjny (np. we fluorowodorze). Współcześnie o tym, czy dane wiązanie zaklasyfikować jako kowalencyjne, czy jonowe, decydują dokładne pomiary gęstości chmury elektronowej oraz odległości międzyatomowych, dokonywane zwykle metodą rentgenografii strukturalnej.

Wiązanie σ – wiązanie chemiczne powstałe w wyniku nakładania czołowego orbitali atomowych. Kształt wiązania σ wyznacza orbital molekularny σ. Przy opisie wiązania σ w indeksie dolnym lub po spacji podaje się, jakie orbitale tworzą dane wiązanie, np.: σsp-sp, σsp2-sp, σsp3-s, σp-p*, σs-s, gdzie * oznacza orbital antywiążący.

Fluorowodór (HF) – nieorganiczny związek chemiczny fluoru i wodoru. Fluorowodór wrze w temperaturze niewiele niższej od temperatury pokojowej, co wyróżnia go spośród innych fluorowcowodorów. Skroplony fluorowodór jest superkwasem[potrzebne źródło] oraz składnikiem szeregu superkwasów (np. HSbF6 (HF•SbF5). Natomiast kwas fluorowodorowy (wodny roztwór HF) jest silnie żrący, lecz jest kwasem o średniej mocy. HF jest szeroko stosowany w przemyśle petrochemicznym.

Przykłady występowania wiązania kowalencyjnego

Cząsteczki:

cząsteczka tlenu O2

cząsteczka dwutlenku węgla CO2

Przypisy

Krzysztof Pigoń, Zdzisław Ruziewicz: Chemia fizyczna. Wyd. V. T. 2: Fizykochemia molekularna. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2005, s. 91. ISBN 83-01-14568-4.
Aldert van der Ziel: Podstawy fizyczne elektroniki ciała stałego. Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, 1980. ISBN 832042174.

Linki zewnętrzne

wiązania jonowe i kowalencyjne

German (Ge, łac. germanium) – pierwiastek chemiczny z bloku p układu okresowego. Jest twardym, błyszczącym, srebrzystoszarym półmetalem, o właściwościach chemicznych podobnych do innych węglowców, przede wszystkim krzemu i cyny. Tworzy wiele związków organicznych.

Ciało krystaliczne – rodzaj ciała stałego, w którym cząsteczki, atomy lub jony nie mają pełnej swobody przemieszczania się w objętości ciała i zajmują ściśle określone miejsca w sieci przestrzennej – mogą jedynie drgać wokół położenia równowagi.