covalente binding-enkelvoudige bindingen
deze pagina legt uit wat covalente binding is. Het begint met een eenvoudig beeld van de enkele covalente binding, en wijzigt het dan lichtjes voor A ‘ Level doeleinden.
het gaat ook over tot een meer verfijnde kijk op hybridisatie. Dit is niet vereist door veel in het Verenigd Koninkrijk gebaseerde syllabussen op dit niveau. Echter, als je het kunt volgen, zal het de binding in organische verbindingen gemakkelijker te begrijpen. Ik zal er gebruik van maken in de rest van Chemguide.
onderaan de pagina vindt u een link naar een pagina over dubbele covalente bindingen.
een eenvoudige weergave van covalente binding
het belang van edelgasstructuren
op een eenvoudig niveau (zoals GCSE) wordt veel belang gehecht aan de elektronische structuren van edelgassen zoals neon of argon die acht elektronen in hun buitenste energieniveaus hebben (of twee in het geval van helium). Deze edelgasstructuren worden beschouwd als op een bepaalde manier een “wenselijk” ding voor een atoom om te hebben.
u hebt misschien de sterke indruk dat wanneer andere atomen reageren, ze proberen edelgasstructuren te bereiken.
naast het bereiken van edelgasstructuren door elektronen van het ene atoom naar het andere over te brengen, zoals bij ionenbindingen, is het ook mogelijk dat atomen deze stabiele structuren bereiken door elektronen te delen om covalente bindingen te geven.
sommige zeer eenvoudige covalente moleculen
chloor
bijvoorbeeld, twee chlooratomen kunnen beide stabiele structuren bereiken door hun enkele ongepaarde elektron te delen zoals in het diagram.
het feit dat een chloor is getekend met elektronen gemarkeerd als kruisen en de andere als punten is gewoon om te laten zien waar alle elektronen vandaan komen. In werkelijkheid is er geen verschil tussen hen.
de twee chlooratomen zouden verbonden zijn door een covalente binding. De reden dat de twee chlooratomen aan elkaar plakken is dat het gedeelde paar elektronen wordt aangetrokken door de kern van beide chlooratomen.
waterstof
waterstofatomen hebben in hun buitenste niveau slechts twee elektronen nodig om de edelgasstructuur van helium te bereiken. Nogmaals, de covalente binding houdt de twee atomen samen omdat het paar elektronen wordt aangetrokken tot beide kernen.
Waterstofchloride
waterstof heeft een heliumstructuur en chloor een argonstructuur.
covalente binding op een ‘niveau
gevallen waarin er geen verschil is met de eenvoudige weergave
als je dicht bij moderne A’ niveau syllabussen blijft, is er weinig noodzaak om ver van de eenvoudige (GCSE) weergave te gaan. Het enige dat veranderd moet worden is het te grote vertrouwen op het concept van edelgasconstructies. De meeste simpele moleculen die je tekent hebben in feite al hun atomen met edelgasstructuren.
bijvoorbeeld:
zelfs met een ingewikkelder molecuul zoals PCl3 is er geen probleem. In dit geval worden alleen de buitenste elektronen getoond voor eenvoud. Elk atoom in deze structuur heeft binnenlagen van elektronen van 2,8. Nogmaals, alles wat aanwezig is heeft een edelgasstructuur.
gevallen waarin de eenvoudige weergave problemen oplevert
Boortrifluoride, BF3
een booratoom heeft slechts 3 elektronen in zijn buitenste niveau, en er is geen mogelijkheid dat het een edelgasstructuur bereikt door eenvoudig delen van elektronen. Is dit een probleem? Geen. Het boor heeft het maximale aantal bindingen gevormd dat het in de gegeven omstandigheden kan, en dit is een perfect geldige structuur.
energie komt vrij wanneer een covalente binding wordt gevormd. Omdat er energie uit het systeem verloren gaat, wordt het stabieler na elke covalente binding. Hieruit volgt dat een atoom de neiging zal hebben zoveel mogelijk covalente bindingen aan te maken. In het geval van boor in BF3 is drie bindingen het maximaal mogelijke omdat boor slechts 3 elektronen heeft om te delen.