Kovalentna vez
Kovalentne vezi so kemijske vezi med dvema nekovinskima atomoma. Primer je voda, kjer vodik (H) in kisik (O) tvorita vez (H2O). Polna zunanja lupina ima običajno osem elektronov, v primeru vodika ali helija pa dva. Valenčni elektroni so elektroni, ki so razmeroma ohlapno v zunanji lupini atoma. Strukturo elektronskih lupin določa kvantna mehanika.)
Število elektronov v atomu je odvisno od števila protonov v atomu. Elektroni krožijo okoli atomskih jeder in so kot nejasne orbitalne poti okoli atomskega jedra. Prva plast ima do dva elektrona. V naslednjih plasteh jih je običajno do osem. Kovalentne vezi nastanejo tako, da si atomi delijo valenčne elektrone.
Če ima na primer atom devet elektronov, prva dva krožita zelo blizu jedra, naslednjih sedem pa nekoliko dlje. Zunanjih sedem elektronov se drži manj tesno kot notranja dva elektrona, ker sta bolj oddaljena od pozitivno nabitega jedra. Če se ta atom približa drugemu atomu z ohlapnim elektronom v zunanji lupini, bo ohlapnemu elektronu na voljo nova orbitala. Ta nova elektronska orbitala je vezana na obe atomski jedri in ima nižjo energijsko raven kot prvotna elektronska orbitala. Elektron lahko spontano preskoči nanjo in odda foton s presežno energijo. Zdaj elektron kroži okoli obeh atomov, zaradi česar ima atom, ki je zagotovil elektron, majhen neto pozitivni naboj, drugi atom pa majhen neto negativni naboj. Oba atoma zdaj drži skupaj elektromagnetna sila privlačnosti med pozitivnim in negativnim nabojem. To se imenuje kovalentna vez. Za prekinitev te vezi je potrebna enaka količina energije, kot se je sprostila ob njenem nastanku.
Molekula vode je sestavljena iz enega atoma kisika in dveh atomov vodika, ki jih povezuje kovalentna vez. V tem primeru si kisikov atom deli po en elektron z vsakim vodikovim atomom. To pomeni, da ima kisikov atom majhen neto pozitivni naboj, vodikov atom pa majhen neto negativni naboj. Zato se atoma kisika in vodika privlačita zaradi elektromagnetne sile. Zaradi tega je molekula vode polarna molekula: njen naboj ni enakomerno porazdeljen.
Kovalentne vezi vode (H2O)
Vrste kovalentnih vezi
Atomske orbitale (razen s orbitale) tvorijo različne vrste kovalentnih vezi:
- Sigma (σ) vezi so najmočnejše kovalentne vezi. Pri njih se orbitali dveh različnih atomov prekrivata v smeri glave. Posamezna vez je običajno vez σ.
- Pi (π) vezi so šibkejše in so posledica bočnega prekrivanja p (ali d) orbital.
- Dvojna vez med dvema danima atomoma ima eno σ in eno π vez ter
- trojna vez ima eno σ in dve π vezi.
Kovalentne vezi so šibkejše od ionskih in imajo nižje tališče. Prav tako so na splošno slabi prevodniki elektrike in toplote.
Dolžina vezi
V kemiji je dolžina vezi merilo za velikost kovalentne vezi. Ker so molekule zelo majhne, jih merimo v pikometrih ali približno eni milijoninki milijardinke metra.
Kemijo molekul pojasnjujejo predvsem njihove vezi, vezi pa so posledica njihove strukture elektronov.
Risanje benzena. Prikazane so dolžine in koti vezi.
Sorodne strani
- Valenca
Vprašanja in odgovori
V: Kaj je kovalentna vez?
O: Kovalentna vez je kemijska vez med dvema nekovinskima atomoma, pri čemer si atoma delita valenčne elektrone. Tako nastane elektronska orbitala, ki je vezana na obe atomski jedri in ima nižjo energijsko raven od prvotne elektronske orbitale. Zato ima atom, ki je zagotovil elektron, majhen neto pozitivni naboj, drugi atom pa majhen neto negativni naboj, ki ju drži skupaj elektromagnetna sila privlačnosti med pozitivnimi in negativnimi naboji.
V: Koliko elektronov ima običajno atom v svoji zunanji lupini?
O: Zunanja lupina atoma običajno vsebuje do osem elektronov ali dva v primeru vodika ali helija.
V: Kaj določa število elektronov v atomu?
O: Število elektronov v atomu je odvisno od števila protonov v atomu.
V: Kako nastanejo kovalentne vezi?
O: Kovalentne vezi nastanejo, ko se atomi približajo drug drugemu in en ohlapen elektron iz enega atoma preskoči v novo orbitalo, ki je vezana na obe atomski jedri z nižjim energijskim nivojem kot prej. Zaradi tega ima en atom majhen neto pozitivni naboj, drugi pa majhen neto negativni naboj, kar ustvari elektromagnetno privlačno silo med njima.
V: Katera vrsta molekule je voda?
O: Molekule vode so sestavljene iz enega atoma kisika in dveh atomov vodika, ki so med seboj povezani s kovalentnimi vezmi, zato je voda polarna molekula, saj njen naboj ni enakomerno porazdeljen.
V: Kje krožijo elektroni okoli atomskih jeder?
O: Elektroni krožijo okoli atomskih jeder kot nejasne orbitalne poti.
