7+ typů kovalentních vazeb atomů: Podrobné poznatky a fakta

V tomto článku budeme studovat příklady různých typů kovalentních vazeb atomů.

Kovalentní vazba se obvykle vytváří mezi atomy, které patří k nekovovým prvkům. Kovalentní vazba by měla mít nutně rozdíl v jejich elektronegativitách. Abychom porozuměli vlastnostem a faktům s tím souvisejícím, budeme podrobně studovat typy kovalentních vazeb atomů.

H2O atomy příklad typů kovalentních vazeb atomů

Jak můžeme vidět ve struktuře molekuly vody, obsahuje jeden atom vodíku a dva atomy vodíku, které tvoří kovalentní vazbu. Kovalentní vazba těchto atomů může být vysvětlena pomocí struktura Lewisovy tečky pojem.

Víme, že atom kyslíku má 6 valenčních elektronů a vodík má jeden valenční elektron (protože atomy vodíku jsou dva, celkový počet valenčních elektronů vodíku bude 1×2=2 elektrony). Celkový počet valenčních elektronů bude 6+2=8 elektronů. Jeden elektronový pár je sdílen mezi každým ze dvou atomů vodíku a atomem kyslíku a tímto způsobem je valence obou atomů uspokojena vytvořením kovalentní vazby. H2O je anorganická sloučenina, která má polaritu. Tato konkrétní sloučenina je bezbarvá a nemá žádný zápach. Také H2O je jediná sloučenina, která může existovat ve 3 formách (pevná, kapalná a plynná).

Mluvíme-li o jeho magnetismu, je diamagnetické povahy. Jeho bod mrazu je nula stupňů Celsia a vře při teplotě 100 stupňů Celsia. Vzhledem k polární povaze může vykazovat vodíkové vazby. Vezmeme-li v úvahu reaktivitu molekuly H2O, prvky (kovové, obvykle alkalické a kovy alkalických zemin např. sodík, draslík, vápník, lithium, atd.), které jsou považovány za elektropozitivnější ve srovnání s vodíkem, mají schopnost vytěsnit vodík v molekule H2O. A oni pro. Hydroxiduje a uvolňuje vodík. Při vyšších teplotách uhlík reaguje s párou a tvoří vodík a oxid uhelnatý.

typy kovalentních vazeb atomů
typy kovalentních vazeb atomů

Kredit: Wikipedia

C2H5OH (ethanol) atomy

Struktura ethanolu má dva atomy uhlíku, 6 atomů vodíku a jeden atom kyslíku, které tvoří kovalentní vazbu. Kovalentní vazba těchto atomů může být vysvětlena pomocí struktura Lewisovy tečky pojem.

We vím, že uhlík atom má 4 valenční elektrony (protože jsou dva atomy uhlíku, celkový počet valenčních elektronů uhlíku bude 4×2=8 elektronů) a vodík má jeden valenční elektron (protože atomů vodíku je šest, celkový počet valenčních elektronů vodíku bude 1× 6=6 elektronů). Valenčních elektronů v atomu kyslíku je 6. Celkový počet valenčních elektronů bude 8+6+6=20 elektronů. Jeden atom uhlíku sdílí jeden elektronový pár každý se třemi atomy vodíku a tvoří vazbu s druhým uhlíkem sdílením jednoho páru elektronů, čímž je splněna jeho valence.

Kredit: Wikipedia

Druhý atom uhlíku sdílí jeden pár elektronů každý se dvěma atomy vodíku a tvoří jednoduchou vazbu se sousedním kyslíkem sdílením jednoho páru elektronů. Tímto způsobem druhý uhlík splňuje svůj oktet. Kyslík vytvoří jednu vazbu s vodíkem sdílením jednoho páru elektronů a získá kompletní oktet. Jeho synonymem je ethylalkohol a jde o organickou sloučeninu, která je svou povahou těkavá. Na pohled je kapalina (bezbarvá) a má vůni trochu jako víno.

Jeho hustota se pohybuje kolem 0.789 g/cm3 (při teplotě kolem 20 stupňů Celsia). Jeho bod tání je údajně -114 stupňů Celsia a vře při teplotě 78 stupňů Celsia. Index lomu ethanolu je vyšší než u vody, tj. 1.361. Zdá se, že je mísitelný s různými organickými sloučeninami, jako je pyridin, chlorid uhličitý, chloroform, aceton, toluen atd. včetně vody.

O3 atomy (ozonu).

Struktura má 3 atomy kyslíku, které jsou spojeny kovalentní vazbou. Valenčních elektronů v atomu kyslíku je 6 a protože jsou 3 atomy kyslíku, celkový počet valenčních elektronů kyslíku bude 6×3=18 elektronů.

Centrální atom kyslíku sdílí jeden elektronový pár s jedním kyslíkem tvořícím jednoduchou vazbu a sdílí dva elektronové páry s jedním dalším kyslíkem tvořícím dvojnou vazbu. Tímto způsobem je splněna valence všech tří atomů kyslíku. Jeho synonymem je trikyslík a je to anorganická sloučenina. Na pohled má světle modrou barvu plynu. Jeho hustota se pohybuje kolem 2.144 mg cm-3 při teplotě nula stupňů Celsia. Jeho pozorovaný bod tání je -192 stupňů Celsia a vře při teplotě -112 stupňů Celsia.

Kredit: Wikipedia

Když už mluvíme o jeho rozpustnosti, je rozpustný (nepatrně) ve vodě, ale je rozpustnější v rozpouštědlech inertního typu (nepolárních), jako je tetrachlormethan. Je považován za velmi silné oxidační činidlo a mnohem silnější ve srovnání s kyslíkem. Při vyšších koncentracích není stabilní, a proto se rozkládá na kyslík (diatomický). My vědět, jak důležité je pro nás ozón, protože chrání Zemi před škodlivým uv zářením.

Cl2 (chloridové) atomy

Struktura má ve struktuře dva atomy chloru, které tvoří kovalentní vazbu. Kovalentní vazbu lze vysvětlit pomocí struktura Lewisovy tečky pojem.

Valenčních elektronů v atomu chloru je 7, protože jsou 2 atomy chloru, celkový počet valenčních elektronů chloru bude 7×2=14 elektronů. Jeden elektronový pár je sdílen dvěma atomy chloru a tím je splněna valence obou atomů chloru. Chlor se obvykle vyskytuje ve formě plynu. Jeho pozorovaný bod tání je -101.5 stupňů Celsia a vře při teplotě Bylo pozorováno, že se vaří při teplotě kolem -34.04 stupňů Celsia. Jeho hustota je 3.2 g/l. Oxidační stavy chloru jsou -1, +1, +2, +4, +6 a tak dále.

Existují dva stabilní izotopy chloru, které vznikají při procesu spalování kyslíku a křemíku. Chlór, který je velmi reaktivní, se nevyskytuje jako volný prvek, ale vyskytuje se jako chloridové soli. Bylo pozorováno, že plynný chlor je poměrně toxický a může být velmi nebezpečný pro kůži a oči. Jako velmi silné oxidační činidlo má schopnost reagovat s materiály, které jsou hořlavé. Pokud jde o některé aplikace chlóru, používá se v procesu dezinfekce vody a je také aktivní složkou při úpravě vody na odpadních a průmyslových úrovních.

O2 atomy (kyslíku).

Struktura kyslíku má dva atomy kyslíku, které jsou spojeny kovalentní vazbou. Vazbu v molekule můžeme vysvětlit pomocí struktura Lewisovy tečky pojem.

Valenčních elektronů v atomu kyslíku je 6 a protože jsou tam dva atomy kyslíku, celkový počet valenčních elektronů bude 2×6=12 elektronů. Dva elektronové páry jsou sdíleny mezi dvěma atomy kyslíku, které tvoří dvojnou vazbu, a tudíž vzájemně vyhovují valenci. Kyslík patří do skupiny chalkogenů (v periodické tabulce), přestože se nejedná o nekov, je velmi reaktivní a působí jako silný oxidační činidlo. Ve vzhledu existuje jako světle modrý plyn a někdy také kapalný a pevný.

Pozorovaný bod tání je -218 stupňů Celsia a vře při teplotě -182 stupňů Celsia. Jeho hustota je 1.429 g/l. Oxidační stavy, které vykazuje, zahrnují -2, -1, 0, +1, +2. Má krychlovou krystalovou strukturu a je paramagnetické povahy. Rozpouští se ve vodě a také více ve sladké vodě než ve vodě mořské. Kyslíku je na zemském povrchu dostatek. Pokud jde o jeho aplikace, dokážeme si vůbec představit život bez kyslíku? Ne, pro lidský život je to velmi důležité.

N2 (dusík) atomy

Ve struktuře jsou 2 atomy dusíku, které se vážou kovalentní vazbou. I zde můžeme použít struktura Lewisovy tečky vysvětlit kovalentní vazbu v dusíku.

Valenční elektrony jsou většinou 3. Vzhledem k tomu, že existují 2 atomy dusíku, celkový počet valenčních elektronů v dusíku zahrnuje 2×3=6 elektronů. Mezi dvěma atomy dusíku jsou sdíleny tři elektronové páry a tvoří mezi nimi trojnou vazbu. Vzhledově je to plyn (bezbarvý) a někdy existuje také jako kapalina a pevná látka. Oxidační stavy, které vykazuje, zahrnují -3, -2, -1, 0, +1, +3, které tvoří docela kyselé oxidy. Vykazuje hexagonální krystalovou strukturu.

Dusík je velmi důležitá sloučenina, protože se používá k přípravě mnoha důležitých chemikálií v průmyslu (např. čpavek). Existují dva stabilní izotopy dusíku. Když mluvíme o výrobě dusíku, vyrábí se procesem frakční destilace kapalného vzduchu. S ohledem na aplikace dusíku se ot používá při výrobě výbušnin, barviv, nylonu.

Atomy HCl (kyselina chlorovodíková).

Struktura má jeden atom vodíku a jeden atom chloru, které jsou spojeny kovalentní vazbou. Spojení zde můžeme vysvětlit pomocí struktura Lewisovy tečky pojem.

Valenčních elektronů v atomu vodíku je a v chloru je 7. Celkový počet valenčních elektronů v molekule tedy bude 1+7=8 elektronů. Kterýkoli ze sedmi elektronů se používá k vytvoření vazby s vodíkem. Jeden elektronový pár je tedy sdílen mezi atomem vodíku a chloru a tvoří tak jednoduchou vazbu. Vzhledově existuje jako bezbarvá kapalina a má poněkud štiplavý zápach.

Kredit: Wikipedia

Parametry jako bod tání, bod varu, hustota, pH závisí na koncentraci kyseliny chlorovodíkové. Pokud jde o aplikace HCl, používá se jako mořicí prostředek v oceli k odstranění rzi z oceli. V roztocích se používá jako činidlo regulující pH. Používá se jako regenerační činidlo v iontoměničových pryskyřicích. Je to také velmi důležité činidlo v laboratoři.

H2 atom (vodíku).

Ve struktuře jsou dva atomy vodíku, které jsou spojeny kovalentní vazbou. Valenční elektrony ve vodíku jsou jeden, a protože existují dva atomy vodíku, celkový počet valenčních elektronů bude dva.

Jeden elektronový pár bude sdílen mezi dvěma atomy vodíku, čímž se uspokojí valence obou atomů. Výsledná vazba je jednoduchá vazba. Vykazuje hexagonální krystalovou strukturu a oxidační stavy, které vykazuje, zahrnují -1 a +1. Energie elektronů na energetické úrovni základního stavu je kolem -13.6 eV.

Vodík není za standardních podmínek příliš reaktivní, ale může tvořit sloučeniny s různými prvky a je také rozpustný v různých vzácných zeminách kovy a přechod kovy.

CO2 atomy (oxidu uhličitého).

Ve struktuře jsou dva atomy kyslíku a jeden atom uhlíku, které jsou vázány kovalentně.

Valenčních elektronů v atomu kyslíku je 6 (protože jsou atomy kyslíku dva, celkový počet valenčních elektronů kyslíku je 2×6=12 elektronů) a v atomu uhlíku 4. Celkový počet valenčních elektronů v molekule bude 16 elektronů. Dva elektronové páry jsou sdíleny mezi centrálním uhlíkem a každým ze dvou atomů kyslíku, které jsou přítomny na straně. Výsledná vytvořená vazba bude dvojná vazba. 

Kredit: Wikipedia

Tímto způsobem je splněna valence všech atomů. Vzhledově je to plyn (bezbarvý). Jeho pozorovaná hustota se pohybuje kolem 1.977 kg/m3 při teplotě kolem nuly stupňů Celsia. Je vidět, že je rozpustný v H2O. Co se týče zápachu, při nižších teplotách nezapáchá, ale při vyšších vykazuje kyselý zápach.

Nejčastější dotazy

1) Který z výše uvedených plynů se používá jako palivo v raketách?

Ans Vodík se používá jako palivo v raketách. A v současnosti je trendem zelený vodík, protože neznečišťuje životní prostředí.

2) U kterých z výše uvedených sloučenin závisí parametry jako bod tání, bod varu, hustota, pH na koncentraci?

Ans Kyselina chlorovodíková

Přejděte na začátek