מהו קשר קוולנטי?
קשר קוולנטי הוא כוח המצטרף לשני אטומים של יסודות שאינם מתכתיים ליצירת מולקולה. הדבר היסודי באיחוד זה הוא העובדה שהאטומים חולקים זוגות אלקטרונים מהשכבה השטחית ביותר שלהם (הנקראת שכבת הערכיות) כדי להשיג את יציבות המולקולה שנוצרה עם הקשר.
הנטייה של היסודות להגיע לתצורה יציבה מכונה כלל האוקטט, והיא בסיסית ליצירת קשרים קוולנטיים וסוגים אחרים של קשרים כימיים (כגון יונים).
בהתאם ליכולתם של האטומים למשוך אלקטרונים, קשרים קוולנטיים יכולים להיות קוטביים או לא קוטביים. הם יכולים גם להיות יחידים, כפולים או משולשים, תלוי כמה אלקטרונים הם חולקים.
מאפייני קשרים קוולנטיים
- קשרים קוולנטיים יציבים יותר כאשר הם אינם קוטביים, כלומר כאשר האלקטרוני שלילי של האטומים דומה.
- הם נוצרים רק בין יסודות שאינם מתכתיים (חמצן (O), מימן (H), חנקן (N) וכו '.
- אלקטרונים תמיד משותפים בזוגות, או בקשרים בודדים, כפולים (ארבעה אלקטרונים) או משולשים (שישה אלקטרונים).
סוגי קשרים קוולנטיים
קשרים קוולנטיים מסווגים על סמך האלקטרואנגטיביות של אטומי הקשר ומספר האלקטרונים המשותפים ביניהם.
קשר קוולנטי קוטבי
מולקולה מורכבת ביותר מאטום אחד. כשיש אטום המושך אלקטרונים בעוצמה רבה יותר, נוצר ריכוז גדול יותר של אלקטרונים בחלק זה של המולקולה. תופעה זו נקראת קוטביות.
לחלק של המולקולה בה מתרכזים האלקטרונים יש מטען שלילי חלקי, ואילו באזור השני של המולקולה יש מטען חיובי חלקי.
מסיבה זו, סוג זה של קשר נקרא "קוטבי", מכיוון שיש קיטוב או הפצה לא אחידים של האלקטרונים המרכיבים את המולקולה.
במולקולת מים (H2O), אטום החמצן הוא הקוטביות הגבוהה ביותר ולכן הוא מושך אלקטרונים ממימן.
קשר קוולנטי לא קוטבי
זה קורה כאשר זוגות אלקטרונים משותפים בין אטומים בעלי אלקטרונטיביות 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 ילידי או מתאם
סוג זה של קשר מקבל שם זה מכיוון שרק אחד מהאטומים בקשר תורם את האלקטרונים שלו. אטום זה נקרא דטיב, והאטום המקבל את האלקטרונים נקרא אטום הקולטן. מבחינה גרפית, הוא מזוהה על ידי חץ.
במולקולת יון המימן או הידרוניום (H3O) ⁺, חמצן תורם זוג אלקטרונים ליון המימן (פרוטון).
קשר קוולנטי פשוט
זה קורה כאשר כל אטום חולק אלקטרון כדי להשלים את צמד האלקטרונים בקשר.
מולקולת כלור (Cl2) נוצר כאשר אטומים חולקים אלקטרון כדי להשלים 8 אלקטרונים בקליפת הערכיות שלהם כל אחד.
קשר קוולנטי כפול
קשרים כפולים נוצרים כאשר שני זוגות אלקטרונים מתחלקים בין שני אטומים, בסך הכל ארבעה אלקטרונים משותפים.
דוגמה לכך היא פחמן דו חמצני (CO2), אשר אטומי החמצן שלהם חולקים זוג אלקטרונים אחד עם אטום הפחמן.
קשר קוולנטי משולש
כאשר אטומים חולקים שישה אלקטרונים (שלושה זוגות) נוצר קשר משולש.
דוגמה לכך היא מולקולת החנקן (N2), שהאטומים שלהם חולקים שלושה זוגות אלקטרונים.
שלטון האוקטט בקשרים קוולנטיים
כלל האוקטט ידוע כנטייה הנצפית בחלק מהאלמנטים בטבלה 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 אצילי 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 7 אלקטרונים, כך שכל אטום חולק אלקטרון כך שהשני יכול להגיע ל 8 אלקטרונים.
לכלל האוקטט יש יוצאים מן הכלל, שכן המולקולות של בריליום (Be) ובורון (B) אינן מרוצות.
החשיבות של כלל האוקטט היא שעל ידי הכרת נטיית האטומים למבנה, אתה יכול לחזות כיצד הם ינהגו בשילוב עם אלמנטים אחרים.
כלל זה התגלה על ידי הפיזיקוכימאי גילברט ניוטון לואיס בשנת 1916.
אולי אתה מעוניין לקרוא:
- קשר יוני
- אֶלֶקטרוֹן
- מסלול אטומי
- טבלה מחזורית
- תרכובות אורגניות
