Τύποι ομοιοπολικών δεσμών

Τα κοινά ηλεκτρόνια μοιράζονται εξίσου μεταξύ των ατόμων μόνο όταν δύο άτομα του ίδιου στοιχείου σχηματίζουν έναν ομοιοπολικό δεσμό. Τα ηλεκτρόνια έλκονται περισσότερο από το άτομο με την υψηλότερη ηλεκτραρνητικότητα όταν άτομα διαφορετικών στοιχείων μοιράζονται ηλεκτρόνια μέσω ομοιοπολικών δεσμών, με αποτέλεσμα πολικούς ομοιοπολικούς δεσμούς.

Οι ομοιοπολικές ενώσεις έχουν χαμηλότερες θερμοκρασίες τήξης και βρασμού από τις ιοντικές ενώσεις και είναι λιγότερο πιθανό να είναι διαλυτές στο νερό. Οι ομοιοπολικές ενώσεις δεν μεταδίδουν θερμότητα και μπορεί να είναι αέριες, υγρές ή στερεές. Η δομή του σημείου Lewis ενός μορίου μπορεί να βοηθήσει στη διάκριση μεταξύ διαφορετικών μορφών ομοιοπολικών δεσμών. Για κάθε μόριο, τα ζεύγη ηλεκτρονίων έχουν διαφορετικά ονόματα, ανάλογα με το αν μοιράζονται ή όχι. Ένα ζεύγος δεσμών είναι ένα ζεύγος ηλεκτρονίων που μοιράζονται μεταξύ δύο ατόμων. Ένα μοναχικό ζεύγος είναι ένα ζεύγος ηλεκτρονίων που δεν μοιράζονται δύο άτομα.

Ομοιοπολικός δεσμός

Όταν τα άτομα μοιράζονται ζεύγη ηλεκτρονίων, αυτό είναι γνωστό ως ομοιοπολικός δεσμός. Για υψηλότερη σταθερότητα, τα άτομα θα συνδέονται ομοιοπολικά με άλλα άτομα, κάτι που επιτυγχάνεται με τη δημιουργία πλήρους κελύφους ηλεκτρονίων. Τα άτομα μπορούν να γεμίσουν τα εξωτερικά τους κελύφη ηλεκτρονίων και να επιτύχουν σταθερότητα μοιράζοντας τα εξωτερικά τους ηλεκτρόνια (σθένους). Τα μη μέταλλα δημιουργούν εύκολα ομοιοπολικούς δεσμούς με άλλα αμέταλλα για σταθερότητα και ανάλογα με την ποσότητα ηλεκτρονίων σθένους που έχουν, μπορούν να σχηματίσουν έναν έως τρεις ομοιοπολικούς δεσμούς με άλλα αμέταλλα. Αν και πιστεύεται ότι τα άτομα μοιράζονται ηλεκτρόνια εξίσου, όταν σχηματίζουν ομοιοπολικούς δεσμούς, αλλά αυτό δεν συμβαίνει πάντα.

Κανόνας Οκτάδας

Για να γίνει σταθερό, ο κανόνας της οκτάδας δηλώνει ότι όλα τα άτομα σε ένα μόριο πρέπει να έχουν 8 ηλεκτρόνια σθένους—κοινόχρηστα, χαμένα ή αποκτημένα ηλεκτρόνια. Για να συμμορφωθούν με τον κανόνα της οκτάδας, τα άτομα σε ομοιοπολικούς δεσμούς τείνουν να μοιράζονται ηλεκτρόνια. Χρειάζονται 8 ηλεκτρόνια για να γεμίσουν τα τροχιακά s και p (διάταξη ηλεκτρονίων), συχνά γνωστή ως διαμόρφωση ευγενών αερίων. Επειδή τα ευγενή αέρια έχουν φορτίο 0, κάθε άτομο θέλει να είναι τόσο σταθερό όσο ένα ευγενές αέριο. Αν και είναι σημαντικό να θυμάστε τον "μαγικό αριθμό" 8, να έχετε κατά νου ότι ο κανόνας της οκτάδας έχει αρκετές εξαιρέσεις.

Παράδειγμα:Ο φώσφορος έχει μόνο 5 ηλεκτρόνια στο εξωτερικό του περίβλημα (έντονο κόκκινο). Το αργόν έχει συνολικά 8 ηλεκτρόνια, τα οποία ικανοποιούν τον κανόνα της οκτάδας. Ο φώσφορος πρέπει να αποκτήσει 3 ηλεκτρόνια για να ακολουθήσει τον κανόνα της οκτάδας. Ήθελε να είναι σαν το αργό, με πλήρες εξωτερικό κέλυφος.

Μονόδεσμο

Ένας απλός δεσμός είναι όταν δύο ηλεκτρόνια - ένα ζεύγος ηλεκτρονίων - μοιράζονται μεταξύ δύο ατόμων. Προβάλλεται από μια ενιαία γραμμή μεταξύ δύο ατόμων. Αν και αυτή η μορφή δεσμού είναι πιο αδύναμη και λιγότερο πυκνή από τους διπλούς και τριπλούς δεσμούς, είναι η πιο σταθερή επειδή είναι λιγότερο αντιδραστική, που σημαίνει ότι χάνονται ηλεκτρόνια προς όφελος των ατόμων που θέλουν να κλέψουν ηλεκτρόνια λιγότερο πιθανό.

Παράδειγμα:Υδροχλωρικό οξύ

Διπλό Ομόλογο

Το φαινόμενο δύο ατόμων που μοιράζονται δύο ζεύγη ηλεκτρονίων είναι γνωστό ως διπλός δεσμός. Δύο οριζόντιες γραμμές σχεδιάζονται μεταξύ δύο ατόμων στο μόριο για να το αντιπροσωπεύσουν. Αυτός ο τύπος δεσμού είναι πολύ ισχυρότερος από έναν απλό δεσμό αλλά λιγότερο σταθερός. Αυτό συμβαίνει επειδή είναι πιο αντιδραστικό από έναν μονό δεσμό.

Παράδειγμα:Διοξείδιο του άνθρακα

Τριπλός δεσμός

Όταν τρία ζεύγη ηλεκτρονίων μοιράζονται μεταξύ δύο ατόμων σε ένα μόριο, αυτό το φαινόμενο ονομάζεται τριπλός δεσμός. Είναι ο λιγότερο σταθερός από τους τρεις κοινούς ομοιοπολικούς δεσμούς. Είναι πολύ ευάλωτο σε ηλεκτρονικούς κλέφτες!

Παράδειγμα:Ακετυλένιο

Πολικός ομοιοπολικός δεσμός

Αυτός ο ομοιοπολικός δεσμός υπάρχει όταν η ηλεκτραρνητικότητα των δεσμευμένων ατόμων διαφέρει, με αποτέλεσμα την άνιση κατανομή των ηλεκτρονίων. Τα ηλεκτρόνια έλκονται από περισσότερα ηλεκτραρνητικά άτομα. Η διαφορά ηλεκτραρνητικότητας των ατόμων είναι μεγαλύτερη από μηδέν αλλά μικρότερη από 2.

Μη πολικός ομοιοπολικός δεσμός

Αυτός ο τύπος ομοιοπολικού δεσμού σχηματίζεται όταν δύο άτομα μοιράζονται τον ίδιο αριθμό ηλεκτρονίων. Το έλλειμμα ηλεκτραρνητικότητας μεταξύ δύο ατόμων είναι μηδέν.

Παραδείγματα:διοξείδιο του πυριτίου, μεθάνιο, τετραχλωράνθρακας, βενζόλιο

Συντονισμένοι ή συντονισμένοι ομοιοπολικοί δεσμοί

Όταν ένα από τα άτομα του δεσμού μοιράζεται ηλεκτρόνια, σχηματίζεται αυτός ο τύπος δεσμού. Η αντίδραση μεταξύ αμμωνίας με τριφθοριούχο βόριο το επιτυγχάνει. Το βόριο δεν έχει ηλεκτρόνια και το άζωτο έχει δύο ελεύθερα ηλεκτρόνια. Αναμειγνύοντας άζωτο και βόριο, μπόρεσαν να ολοκληρώσουν το τελικό κέλυφος των οκτώ ηλεκτρονίων.

Συμπέρασμα

Ένας ομοιοπολικός δεσμός σχηματίζεται όταν τα ηλεκτρόνια των δύο συμμετεχόντων ατόμων μοιράζονται εξίσου. Τα ζεύγη ηλεκτρονίων που συμμετέχουν σε αυτόν τον δεσμό ονομάζονται κοινά ή δεσμευτικά ζεύγη. Ένα άλλο όνομα για έναν ομοιοπολικό δεσμό είναι μοριακός δεσμός Τα ζεύγη κοινών δεσμών επιτρέπουν στα άτομα να επιτύχουν σταθερότητα στα εξωτερικά τους κελύφη, παρόμοια με τα άτομα ευγενούς αερίου. Στοιχεία με εξαιρετικά υψηλές ενέργειες ιονισμού δεν μπορούν να μεταφέρουν ηλεκτρόνια και στοιχεία με εξαιρετικά χαμηλή συγγένεια ηλεκτρονίων δεν μπορούν να απορροφήσουν ηλεκτρόνια. Τα άτομα αυτών των στοιχείων τείνουν να μοιράζονται ηλεκτρόνια με άτομα άλλων στοιχείων ή με άτομα του ίδιου στοιχείου, επιτρέποντας στα δύο άτομα να επιτύχουν μια οκτάδα στα αντίστοιχα κελύφη σθένους τους, επιτυγχάνοντας έτσι σταθερότητα. Ο ομοιοπολικός δεσμός αναφέρεται σε αυτόν τον δεσμό που σχηματίζεται από την κοινή χρήση ζευγών ηλεκτρονίων μεταξύ διαφορετικών ή παρόμοιων τύπων.