9 Příklady dvojité kovalentní vazby: Podrobné vysvětlení

Kovalentní dvojná vazba byla poprvé představena ruským chemikem Alexandrem Butlerovem. V tomto článku jsou stručně diskutovány „příklady dvojitých kovalentních vazeb“ různé typy dvojných kovalentních vazeb s jasným vysvětlením.

Příklady jsou -

  1. Kyslík
  2. Oxid uhličitý
  3. Oxid siřičitý
  4. Oxid dusičitý
  5. Ozón
  6. Ethylen
  7. Aceton
  8. Formaldehyd
  9. Dimethylsulfoxid
  10. Diazene

Co je dvojitá kovalentní vazba?

Kovalentní vazba se tvoří díky sdílení elektronů jejich vnějšího obalu mezi zúčastněnými atomy za vzniku vazby. Sdílení elektronových párů mezi dvěma atomy závisí na elektronegativitě příslušného atomu. Může to být jednoduchá nebo sigma vazba, dvojná nebo pí vazba a trojná vazba.

Hlavním cílem článku je dvojná kovalentní vazba. Dvojité kovalentní vazby vznikají v důsledku překrytí atomových orbitalů v laterální orientaci. Dvojná vazba obsahuje jednu sigma a jednu pí vazbu. Dvojné vazby jsou relativně kratší a kratší než vazba jednoduchá. Pořadí dluhopisů Dvojná vazba je 2. Elektronová hustota dvojné vazby je větší a činí molekulu reaktivnější vůči silnému akceptoru elektronů.

Kyslík

Dvojnásobek kovalentní vazba vzniká mezi dvěma atomy kyslíku sdílením čtyř elektronových párů. Elektrony z orbitalů 2p se účastní tvorby dvojné vazby a značí se O=O.

příklady dvojných kovalentních vazeb
Kovalentní vazba
Kredit: Flickr.com

 Oxid uhličitý

V oxidu uhličitém jsou přítomny dvě dvojné vazby mezi uhlíkem se dvěma kyslíky a jsou vyjádřeny jako O=C=O. Na tvorbě vazby se podílejí 2P orbitaly uhlíku i kyslíku. Hlava na překrytí mezi dvěma orbitaly dává sigma vazbu a laterální překrytí tvoří pí vazbu mezi dvěma atomy. Po sdílení dvou elektronů z každého kyslíku pro vytvoření dvojné vazby zůstávají zbývající čtyři valenční elektrony kyslíku jako nevázané elektronové páry.

obrázek 63
Dvojitá kovalentní vazba v oxidu uhličitém.
Kredit: Wikimedia Commons.

Oxid siřičitý

Vazba oxidu siřičitého je podobná jako u oxidu uhličitého. Struktura a geometrie těchto dvou druhů se liší. Oxid uhličitý má lineární strukturu, zatímco oxid siřičitý má úhlovou orientaci. Jako CO2, v SO2 síra má jednu dvojnou vazbu s každým z kyslíku.

Síra sdílí své čtyři valenční elektrony a kyslík sdílí své dva ze čtyř valenčních elektronů, aby vytvořily dvojné vazby. Kyslík má tedy dva elektronové páry jako nevázané, ale síra má jeden elektronový pár jako nevázané elektronové páry.

obrázek 64
Dvojitá kovalentní vazba v oxidu siřičitém

Chcete-li vědět více, postupujte takto: 4 Příklady jednoduchých kovalentních vazeb: Podrobné poznatky a fakta

Oxid dusičitý

Má také hranatou strukturu (0) jako oxid siřičitý. Je to psáno jako rezonance struktura, ve které je jak dusík, tak kyslík dluhopisy jsou ekvivalentní. Dusík je jednoduše vázán s jedním atomem kyslíku a dvojitě vázán s jiným atomem kyslíku. Ale tyto dvě vazby jsou téměř stejné. Dusík využívá čtyři ze svých pěti elektronů při tvorbě kovalentní vazby s kyslíkem a zbytek jednoho elektronu zůstává jako nevázaný. Jeden ze dvou kyslíků používá dva elektrony a další nesdílí žádný ze svých valenčních elektronů k vytvoření dvojné a jednoduché kovalentní vazby s dusíkem.

obrázek 65
Rezonanční dvojitá vazebná struktura oxidu dusnatého

 Ozón

Je to anorganická plynná molekula s ohnutou strukturou s vazebným úhlem 116.80. Centrální kyslík je vázán jednou jednoduchou vazbou s kyslíkem a jednou dvojnou vazbou s dalším atomem kyslíku. Vyjadřuje se také jako rezonanční struktura jako oxid dusičitý (NO2). Centrální kyslík používá své čtyři elektrony k vytvoření kovalentních vazeb a ostatní atomy kyslíku používají své dva elektrony a žádné elektrony k vytvoření dvojné vazby a jednoduché vazby s centrálním atomem kyslíku.

Ozonové rezonanční struktury
Rezonanční struktura ozonu.
Kredit: Wikimedia Commons

Chcete-li vědět více, zkontrolujte: Je O2 trojitá vazba: Proč, jak, vlastnosti a podrobná fakta

Ethylen

V ethylenu jsou dva uhlíky vzájemně spojeny dvojnou vazbou a čtyři vodíky jsou připojeny jednoduchou vazbou (dva v každém uhlíku) s uhlíky. Všech těchto šest atomů (čtyři atomy vodíku a dva atomy uhlíku) jsou koplanární a svírají úhel 117.40. 2 sx nebo 2py orbitaly z každého atomu uhlíku se vzájemně laterálně překrývají, aby vytvořily vazbu pí a vazba sigma se vytváří díky překrytí hlavy mezi 2pz orbitaly.

obrázek 66
Struktura ethylenu

Aceton

Aceton je organická kapalná sloučenina, která je vysoce těkavá a hořlavá. V acetonu (CH3COCH3), karbonylový atom uhlíku (nikoli methylový uhlík) je připojen k atomu kyslíku dvojnou vazbou. Methyl uhlík (CH3) je vázán s karbonylovým uhlíkem jednoduchou kovalentní vazbou nebo sigma vazbou. Dva atomy uhlíku methyl jsou také spojeny se třemi atomy vodíku (v každém z uhlíku) vazbou sigma.

Chcete-li vědět více, zkontrolujte: 4 příklady nepolárních kovalentních vazeb: Podrobné poznatky a fakta

Formaldehyd

Formaldehyd je nejjednodušší a těkavý aldehyd. Podobně jako aceton je karbonylový uhlík připojen k atomu kyslíku dvojnou kovalentní vazbou a dvě methylové skupiny jsou substituovány atomy vodíku ve formaldehydu. Dva vodíky jsou vázány s karbonylovým uhlíkem jednou jednoduchou vazbou pro každý vodík.

Dimethylsulfoxid

Dimethylsulfoxid je organosírová sloučenina široce používaná jako polární aprotické rozpouštědlo. Tato bezbarvá kapalina dokáže rozpustit obojí polární a nepolární látka v něm. Ve své struktuře je atom síry připojen k atomu kyslíku dvojnou vazbou a dvě methylové skupiny jsou připojeny k atomu síry jednoduchou kovalentní vazbou známou jako sigma vazba. Atomy uhlíku methylu jsou také spojeny se třemi vodíkovými skupinami (v každém z uhlíku) jednoduchou vazbou.

obrázek 69
Struktura dimethylsulfoxidu

Chcete-li vědět více, projděte si: 5+ Příklady dvojitých dluhopisů: Podrobné poznatky a fakta

Diazene

Diazen, také známý jako diimid, je sloučenina s molekulovým vzorcem (NH2)2. Vyskytuje se jako dva geometrické izomery (cis a trans). Ve struktuře diazenu jsou dva atomy dusíku vzájemně spojeny dvojnou kovalentní vazbou a připojeny ke dvěma atomům vodíku (každý vodík v každém dusíku) jednoduchou vazbou sigma. Jeden pár každého elektronu ve dvou atomech dusíku zůstává jako nevázaný.

obrázek 70
Dvojitá kovalentní vazba v diazenu

Často kladené otázky (FAQ)

Kdy se tvoří kovalentní vazby?

Odpověď: Kovalentní vazba vzniká mezi dvěma atomy sdílením elektronových párů vnějšího obalu mezi dvěma zúčastněnými atomy. Stejně jako iontové vazby nejsou elektrony z jednoho atomu nebo molekuly zcela přeneseny na jiný atom nebo molekulu.

Proč je reaktivita dvojné kovalentní vazby větší než jednoduchá kovalentní vazba?

Odpověď: Dvojné kovalentní vazby jsou relativně bohatší na elektrony než jednoduché kovalentní vazby. Elektrofily tedy snadno napadají molekulární druhy, které mají dvojnou vazbu než jednoduchou.

Kolik elektronů se podílí na tvorbě dvojné vazby?

Odpověď: A kovalentní vazba vzniká účastí dvou elektronů. Na tvorbě jedné dvojné vazby se tedy podílejí čtyři elektrony.

Proč jsou dvojné vazby kratší než jednoduchá kovalentní vazba?

Odpověď: Pořadí dluhopisů dvojné vazby a jednoduché vazby je 2, respektive 1. Pořadí vazby je proporcionálně závislé na síle vazby a délce vazby (nepřímo úměrně). Dvojné kovalentní vazby jsou tedy relativně kratší než jednoduché kovalentní vazby.

Také čtení: