10 ფაქტი კოვალენტური ბმების შესახებ

10 ფაქტი კოვალენტური ბმების შესახებ

ᲠᲐ ᲤᲘᲚᲛᲘᲡ ᲡᲐᲜᲐᲮᲐᲕᲐᲓ?
 
10 ფაქტი კოვალენტური ბმების შესახებ

ოდესმე დაფიქრებულხართ, რა აიძულებს სამყაროს ერთმანეთთან მიმაგრებას? აქ არის მინიშნება: ეს არ არის კოსმოსური სუპერ წებოს ინდუსტრიული ზომის ქილა. არა, ნივთების ერთმანეთთან შენარჩუნების საიდუმლო არის ქიმიური შემაკავშირებელი პროცესი, რომელიც ცნობილია როგორც ვალენტური კავშირი - სადაც ატომების გარე გარსების ელექტრონები ერთმანეთთან აკავშირებენ მოლეკულებს. კოვალენტური ბმები არის სამყაროს ყველაზე ძლიერი ბმები.





კოვალენტური ობლიგაციების მამა - ირვინგ ლანგმუირი

კოვალენტური ბმები

ქიმიურ მეცნიერებათა სამყარომ გაიცნო კოვალენტობის პრინციპი 1919 წელს. მომავალმა ნობელის პრემიის ლაურეატმა ქიმიკოსმა ირვინგ ლანგმუირმა გამოიგონა ტერმინი ელექტრონების მიერ წარმოქმნილი მოლეკულური ბმების აღსაწერად ატომების გარე გარსში ან ვალენტობაში. ტერმინი 'კოვალენტური ბმა' პირველად გამოიყენეს 1939 წელს.



ამერიკელი ქიმიკოსი, ირვინგ ლანგმუარი დაიბადა ბრუკლინში, ნიუ-იორკში, 1881 წლის 31 იანვარს, როგორც ჩარლზ ლენგმუირსა და სედი კომინსის ოთხი ვაჟიდან მესამე. ლანგმუირმა დაამთავრა კოლუმბიის უნივერსიტეტის მაღაროების სკოლა მეტალურგიის ინჟინრად 1903 წელს და მიიღო M.A. და Ph.D. ქიმიაში 1906 წელს. მისი სამუშაო ზედაპირის ქიმიაში დაჯილდოვდებოდა ნობელის პრემიით ქიმიაში, 1932 წელს.



ატომები და მოლეკულები - მათ ნამდვილად აქვთ მნიშვნელობა?

3D კოვალენტური ბმები

მარტივად რომ ვთქვათ, ატომების გარეშე სამყარო არ იარსებებს. ეს იმიტომ ხდება, რომ ატომები მატერიის ძირითადი სამშენებლო ბლოკია. კონკრეტულად რა იგულისხმება მატერიაში? ფიზიკურ და ქიმიურ მეცნიერებებში „მატერია“ განისაზღვრება, როგორც ის, რაც იკავებს სივრცეს და ფლობს დასვენების მასას, განსაკუთრებით ენერგიისგან განსხვავებულად. ასე რომ, უნივერსალური მოკლედ, 'მატერია' არის ყველაფერი.



ატომები შედგება სამი ძირითადი სუბატომური ნაწილაკისგან: პროტონები, ნეიტრონები და ელექტრონები. პროტონები სუბატომური ნაწილაკებია, რომლებიც ინარჩუნებენ დადებით ელექტრულ მუხტს. ნეიტრონები არის სუბატომური ნაწილაკები, რომლებსაც არ აქვთ არც დადებითი და არც უარყოფითი ელექტრული მუხტი, ანუ ნეიტრალური. პროტონები და ნეიტრონები ერთიანდებიან და ქმნიან ატომის ბირთვს. ელექტრონები, ბოლო სუბატომური ნაწილაკების ტიპი, ინარჩუნებენ უარყოფით ელექტრულ მუხტს და ღრუბლის მსგავსად ბრუნავენ ატომის ბირთვს.



მაშინ რა არის მოლეკულები? მოლეკულები არაფერია მეტი ან ნაკლები, ვიდრე ატომები, რომლებიც საკმარისად იზიდავს სხვა ატომებს ბმის შესაქმნელად. ვალენტურობის ბმა.



მოლეკულური ბმა - ვალენტური ბმების სახეები

მეცნიერების კოვალენტური ბმები

როდესაც ატომები ერთმანეთს უერთდებიან მოლეკულების წარმოქმნით, პროცესი შეიძლება მოხდეს რამდენიმე განსხვავებული გზით. ატომების კავშირის ძირითადი გზა ცნობილია როგორც კოვალენტური. ტერმინი კოვალენტური ეხება იმ ფაქტს, რომ ბმა გულისხმობს ელექტრონის ერთი ან მეტი წყვილის გაზიარებას. ასევე არსებობს სხვა გზები, რომლითაც ატომებს შეუძლიათ შექმნან ვალენტური ბმები, მათ შორის:

crossfire სატელევიზიო სერიალი
  • იონური ბმები ან ბმები წარმოიქმნება, როდესაც ერთი ატომი თმობს ერთ ან მეტ ელექტრონს მეორე ატომს.
  • მეტალის ბმები, ქიმიური ნივთიერების ტიპი შეკავშირება რომელიც აერთიანებს ლითონების ატომებს. მეტალის კავშირები არის იძულებითი მიზიდულობა ვალენტურ ელექტრონებსა და ლითონის ატომებს შორის.

კოვალენტური მოლეკულური ბმები - ელემენტები ნაერთების წინააღმდეგ

პერიოდული ცხრილი კოვალენტური ბმები

როდესაც ატომებს შორის ვალენტური მიზიდულობა ხდება, ისინი ქმნიან მოლეკულურ ობლიგაციებს ან ნივთიერებებს, რომლებიც არიან ნაერთები ან ელემენტები. მიუხედავად იმისა, რომ მოლეკულური ნაერთები და მოლეკულური ელემენტები წარმოიქმნება კოვალენტური კავშირის შედეგად, მათ შორის ასევე მნიშვნელოვანი განსხვავებაა.



განსხვავება ნაერთის მოლეკულასა და ელემენტის მოლეკულას შორის არის ის, რომ ელემენტის მოლეკულაში ყველა ატომი ერთნაირია. მაგალითად, წყლის მოლეკულაში (ნაერთში) არის ერთი ჟანგბადის ატომი და ორი წყალბადის ატომი. მაგრამ ჟანგბადის მოლეკულაში (ელემენტი) ორივე ატომი ჟანგბადია.



კოვალენტური ბმის ნაერთების მაგალითები

კოვალენტური ბმების მქონე ნაერთების მრავალი მაგალითი არსებობს, მათ შორის ატმოსფეროში არსებული გაზები, ჩვეულებრივი საწვავი და ჩვენი ორგანიზმის ნაერთების უმეტესობა. აქ არის სამი მაგალითი.

მეთანის მოლეკულა (CH4)

ნახშირბადის ელექტრონული კონფიგურაცია არის 2,4. მას სჭირდება კიდევ 4 ელექტრონი მის გარე გარსში, რომ იყოს კეთილშობილური აირის ნეონის მსგავსი. ამისათვის ერთი ნახშირბადის ატომი იზიარებს ოთხ ელექტრონს წყალბადის ოთხი ატომის ერთ ელექტრონს. მეთანის მოლეკულას აქვს ოთხი C-H ერთჯერადი ბმა.

წყლის მოლეკულა (H2O)

ერთი ჟანგბადის ატომი უერთდება წყალბადის ორ ატომს. წყლის მოლეკულას აქვს ორი O-H ერთჯერადი ბმა.

ნახშირორჟანგი (CO2)

ნახშირბადის ერთი ატომი უერთდება ჟანგბადის ორ ატომს. ნახშირორჟანგის მოლეკულას აქვს ორი C=O ბმა.



ვაზის მცენარე შიდა
დნმ კოვალენტური ბმები

კოვალენტური ბმის ელემენტების მაგალითები

წყალბადის კოვალენტური ბმები

როდესაც მსგავსი ატომები ქმნიან კოვალენტურ მოლეკულურ ბმებს, შედეგები კოვალენტური ელემენტებია. პერიოდულ სისტემაში ნაპოვნი არამეტალური კოვალენტური ელემენტები მოიცავს:

შიდა ვაზის მცენარე
  • წყალბადის
  • ნახშირბადის
  • აზოტი
  • ფოსფორი
  • ჟანგბადი
  • გოგირდი და სელენი.

გარდა ამისა, ყველა ჰალოგენური ელემენტი, მათ შორის:

  • ფტორი
  • ქლორი
  • ბრომი
  • იოდი და ატატინი, ყველა კოვალენტური არამეტალური ელემენტებია.

პოლარული და არაპოლარული კოვალენტური ბმები

წყლის კოვალენტური ბმები

იონური ბმებისგან განსხვავებით, კოვალენტური ბმები ხშირად იქმნება ატომებს შორის, სადაც ერთ-ერთი ატომს არ შეუძლია ადვილად მიაღწიოს კეთილშობილური აირის ელექტრონული გარსის კონფიგურაციას ერთი ან ორი ელექტრონის დაკარგვის ან მომატების გზით. ... ამიტომ ატომები, რომლებიც კოვალენტურად აკავშირებენ, იზიარებენ ელექტრონებს, რათა დაასრულონ თავიანთი ვალენტური გარსი.



რაც უფრო დიდია ელექტრონეგატიურობის სხვაობა, მით უფრო იონურია ბმა. ბმები, რომლებიც ნაწილობრივ იონურია, არის პოლარული კოვალენტური ბმები. არაპოლარული კოვალენტური ბმები, ბმის ელექტრონების თანაბარი გაზიარებით, წარმოიქმნება მაშინ, როდესაც ორი ატომის ელექტრონეგატიურობა ტოლია.

პოლარული კოვალენტური ბმების მაგალითები

კოვალენტური ბმების ქიმია

პოლარულ კოვალენტურ კავშირში, ატომების მიერ გაზიარებული ელექტრონები უფრო მეტ დროს ატარებენ, საშუალოდ, უფრო ახლოს ჟანგბადის ბირთვთან, ვიდრე წყალბადის ბირთვი. ეს არის მოლეკულის გეომეტრიის და წყალბადის ატომსა და ჟანგბადის ატომს შორის დიდი ელექტრონეგატიურობის განსხვავების გამო.



წყლის მოლეკულა, შემოკლებით H2O, არის პოლარული კოვალენტური ბმის მაგალითი. ელექტრონები არათანაბრად არის განაწილებული, ჟანგბადის ატომი უფრო მეტ დროს ატარებს ელექტრონებთან, ვიდრე წყალბადის ატომები. ვინაიდან ელექტრონები მეტ დროს ატარებენ ჟანგბადის ატომთან, ის ნაწილობრივ უარყოფით მუხტს ატარებს.

არაპოლარული კოვალენტური ბმების მაგალითები

Კოვალენტური ბმა

არაპოლარული მოლეკულები ნაკლებად იშლება წყალში. არაპოლარული ნივთიერება არის დიპოლის გარეშე, რაც იმას ნიშნავს, რომ მას აქვს ელექტრონების თანაბარი განაწილება მის მოლეკულურ სტრუქტურაში. მაგალითებია ნახშირორჟანგი, მცენარეული ზეთები და ნავთობპროდუქტები.



არაპოლარული კოვალენტური ბმის მაგალითია კავშირი წყალბადის ორ ატომს შორის, რადგან ისინი თანაბრად იზიარებენ ელექტრონებს. არაპოლარული კოვალენტური ბმის კიდევ ერთი მაგალითია ბმა ქლორის ორ ატომს შორის, რადგან ისინი ასევე თანაბრად იზიარებენ ელექტრონებს.

კოვალენტური ბმები - შვიდი რამ, რაც უნდა გვახსოვდეს

ქიმიური კოვალენტური ბმები

აქ მოცემულია რამდენიმე ძირითადი გზა, რომელიც დაგეხმარებათ დაიმახსოვროთ ის, რაც ახლახან ისწავლეთ კოვალენტური ბმების შესახებ:

  • ვალენტური და კოვალენტური ბმები აკავშირებს ატომებს მოლეკულების შესაქმნელად.
  • ატომებს შეუძლიათ შეკავშირება სამი ძირითადი გზით: კოვალენტური ბმები, იონური ბმები და მეტალის ბმები.
  • ტერმინი კოვალენტური ბმა აღწერს ობლიგაციებს ნაერთებში, რომლებიც წარმოიქმნება ერთი ან მეტი წყვილი ელექტრონის გაზიარების შედეგად.
  • იონური ბმები, სადაც ელექტრონები გადადიან ატომებს შორის, წარმოიქმნება, როდესაც ატომები, რომლებსაც მხოლოდ რამდენიმე ელექტრონი აქვთ გარე გარსში, ელექტრონებს აძლევენ ატომებს, რომელთა გარე გარსში მხოლოდ რამდენიმე აკლია.
  • მეტალის ობლიგაციებში ატომების დიდი რაოდენობა კარგავს ელექტრონებს. ისინი იკავებენ ერთად გისოსებს 'თავისუფალ' ელექტრონებსა და დადებით ბირთვებს შორის მიზიდულობით.
  • ატომი, რომელიც კარგავს ელექტრონს, ხდება დადებითად დამუხტული; ატომი, რომელიც იძენს ელექტრონს, ხდება უარყოფითად დამუხტული, ასე რომ, ორი ატომს ერთმანეთთან აკავშირებს მოწინააღმდეგეების ელექტრული მიზიდულობა.
  • იმის გამო, რომ ისინი უარყოფითად არიან დამუხტული, საერთო ელექტრონები თანაბრად მიიზიდა ორივე ატომის დადებითი ბირთვისკენ. ატომები ერთმანეთთან იმართება თითოეულ ბირთვსა და საერთო ელექტრონებს შორის მიზიდულობით.