A kovalens kötés egy ikonikus fogalom a kémiában! Ha valaki a kémiát emlegeti, legtöbbször a kovalens kötés, és a molekulák jutnak eszébe.
A kovalens kötés az elsőrendű kötések közé tartozik, akár csak a fémes, vagy az ionos kötés. Ez azt jelenti, hogy atomok között alakul ki. (Az elsőrendű kötések atomok, ionok között alakulnak ki.) A kovalens kötésben a nemfémes elemek vesznek részt. Mindezt azért teszik, hogy elérjék a 8 (hélium esetében 2) külső elektronos nemesgáz-szerkezetet.
A hidrogénnek például egy darab elektronja van, azonban azt szeretné, hogy körülötte is kettő elektron keringjen, mint a hozzá legközelebb álló nemesgáz, a hélium körül. Ezért a hidrogén gázban a hidrogén atom kötést alakít ki egy másik hidrogén atommal, akinek szintén egy elektronra lenne szüksége. Így már ketten, közösen használják a kötésbe adott elektronjaikat. Kovalens kötés alakul ki közöttük, kétatomos molekulát alkotnak.
A kötésbe adott elektronokat közösen használják, így mind a két hidrogénatom úgy érezheti, hogy két elektron kering körülötte, mint a hélium atom körül, azaz elérte a nemesgáz-szerkezetet.
A hidrogén képes a szénnel, nitrogénnel, oxigénnel, a klórral is kovalens kötést kialakítani. Mivel csupán egy elektronja van, így egyszeres kötésben tud csak részt venni.
A képen a molekulák szerkezeti és összegképlete látható.
A hidrogénnel kötést kialakító atomok is a nemesgáz-szerkezet elérésére törekszenek. A metánban lévő szénatom a 4 kialakított kötéssel már 8 külső elektron tudhat maga körül, így elérte a nemesgáz-szerkezetet. A nitrogén a periódusos rendszerben az V. főcsoportban helyezkedik el. 3 elektronra van szüksége, hogy elérje a 8 külső elektronos szerkezetet, amit az ammónia molekulában a 3 hidrogéntől meg is kap, hiszen a 3 db hidrogén kötésbe adja a három elektront. Hasonlóan viselkedik a VI. főcsoportban lévő oxigén, és a VII. főcsoportban lévő klóratom is. Az oxigén 2, míg a klór 1 hidrogén elektronját veszi igénybe, és alakít ki vele kovalens kötést. A kovalens kötésben a "ko"-előtag is a közös-re utal. Gondolunk a kooperáció, vagy a koedukált kifejezésekre.
Az egyszeres kötést szigma kötésnek hívjuk. Egyszeres kötés alakul ki a halogén molekulák között is.
Az oxigén két kötés kialakítására képes. Ahogy korábban láthattuk, a vízmolekulában két hidrogénnel alakít ki kötést, azonban az oxigén atomok egymással kettős kötést alakítanak ki.
A nitrogén 3 kötés kialakítására képes. A kétatomos nitrogén molekulában 3x-os kötés van.
Az első kötés mindig a szigma kötés, a második a pí1, a harmadik kötést pí2 kötésnek hívjuk. A szigma kötés a legerősebb, míg a másik kettő külön-külön gyengébb, mint a szigma kötés, azonban összességében a 2x-es kötés erősebb, mint az egyszeres, a 3x-os kötés erősebb, mint a kétszeres kötés.
A szén-dioxid molekulában a szén négy darab vegyérték-elektronjával, míg kettő oxigén 2-2 elektronjával vesz részt a kovalens kötésben. A legtöbb vegyérték-elektronjával részt vevő atomot a molekulában központi atomnak hívjuk.
A szén négy kötést alakít ki a két oxigénnel - 2 db kettős kötést. Azonban két atom között egyszerre maximálisan háromszoros kötés lehet.
Megjegyzések
Megjegyzés küldése