Introduction to Chemistry

Learning Objective

  • Identify the four orbital types used in covalent bond formation

Key Points

    • Covalent bonds occur when electrons are shared between two atoms. A single covalent bond is when only one pair of electrons is shared between atoms.
    • A sigma bond is the strongest type of covalent bond, in which the atomic orbitals directly overlap between the nuclei of two atoms.
    • Sigma bonds can occur between any kind of atomic orbitals; the only requirement is that the atomic orbital overlap happens directly between the nuclei of atoms.

Terms

  • atomic orbitalA region in space around the atom’s nucleus where there is a probability of finding an electron.
  • kovalentní vazbaTyp chemické vazby, v níž jsou dva atomy navzájem spojeny sdílením dvou nebo více elektronů.
  • sigma vazbaKovalentní vazba, jejíž elektronová hustota je soustředěna v oblasti přímo mezi jádry.

Hierarchická struktura atomu

Existují čtyři hierarchické úrovně, které popisují polohu a energii elektronů, které atom má. Zde jsou uvedeny spolu s některými možnými hodnotami (nebo písmeny), které mohou mít:

  1. Primární energetické hladiny (1, 2, 3 atd.)
  2. Podhladiny (s, p, d, f)
  3. Orbitaly
  4. Elektrony

Primární energetické hladiny se skládají z podhladin, které se zase skládají z orbitalů, v nichž se nacházejí elektrony.

Atomové orbitaly

Atomový orbital je definován jako pravděpodobnost nalezení elektronu v oblasti kolem atomového jádra. Obecně jsou tvary orbitalů kresleny tak, aby popisovaly oblast v prostoru, ve které se pravděpodobně nacházejí elektrony. To se označuje jako „elektronová hustota“

Atomové orbitalyTvary prvních pěti atomových orbitalů jsou uvedeny v pořadí: 1s, 2s a tři orbitaly 2p. Modře i oranžově stínované oblasti představují oblasti v prostoru, kde lze nalézt elektrony „patřící“ k těmto orbitálům.

Sigma vazby

Kovalentní vazba vzniká, když se dva atomové orbitaly dostanou do těsné blízkosti a jejich elektronové hustoty se překrývají. Nejsilnějším typem kovalentních vazeb jsou sigma vazby, které vznikají přímým překrytím orbitalů z každého ze dvou vázaných atomů. Bez ohledu na typ atomového orbitalu mohou sigma vazby vznikat, pokud se orbitaly jader atomů přímo překrývají.

Překryvy orbitalů a sigma vazbyVšechny možné překryvy různých typů atomových orbitalů vedou ke vzniku sigma vazby mezi dvěma atomy. Všimněte si, že k oblasti překryvu dochází vždy mezi jádry obou vázaných atomů.

Jednotlivé kovalentní vazby vznikají, když je v rámci molekuly nebo sloučeniny mezi atomy sdílen jeden pár elektronů. Jednoduchou kovalentní vazbu lze znázornit jedinou čarou mezi dvěma atomy. Například dvouatomovou molekulu vodíku H2 lze zapsat jako H-H, aby se označila jednoduchá kovalentní vazba mezi dvěma atomy vodíku.

Sigma bond in the hydrogen moleculeHigher intensity of the red color indicates a greater probability of the bonding electrons being localized between the nuclei.

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *