Learning Objectives
- Meghatározzuk az egyetlen kovalens kötést.
- Rajzoljuk az egyetlen kovalens kötést tartalmazó molekulák Lewis pont szerkezetét.
Mi tartja össze a molekulákat?
Az a gondolat, hogy az atomok nagyobb anyagokat alkotva kapcsolódnak össze, ilyen vagy olyan formában már régóta velünk van. A görög filozófus, Démokritosz (i. e. 460-370) úgy vélte, hogy az atomokon horgok vannak, amelyek lehetővé teszik az atomok egymáshoz kapcsolódását.
Ma úgy gondoljuk, hogy az atomokat kötések tartják össze, amelyek akkor jönnek létre, amikor két atom megosztja egymással az elektronjait, ami sokkal bonyolultabb kép, mint a Démokritosz által preferált egyszerű horgok.
A kovalens kötés akkor jön létre, amikor két, egy-egy elektronnal rendelkező pálya átfedi egymást. A hidrogénmolekula esetében ez a következőképpen ábrázolható:
A H2-molekula kialakulásakor a közös elektronoknak ellentétes spinnel kell rendelkezniük, ezért az atom 1 s orbitálján ellentétes spinnel szerepelnek.
A halogének szintén egyszerű kovalens kötéseket alkotnak kétatomos molekuláikban. Bármely halogén atomjának, például a fluornak hét valenciaelektronja van. Párosítatlan elektronja a 2p orbitálon helyezkedik el.
A harmadik 2 p orbitálon lévő egyes elektronok a kovalens kötés kialakításához egyesülnek:
1. ábra. Balra egy fluoratom hét valenciaelektronnal. Jobbra az F2 molekula.
A kétatomos fluor molekula (F2) egyetlen megosztott elektronpárt tartalmaz. Minden F atomnak három olyan elektronpárja is van, amelyek nem osztottak meg a másik atommal. A magányos elektronpár egy Lewis-féle elektronpontos szerkezetben olyan elektronpár, amely nem közös az atomok között. Az alább látható vízmolekulában lévő oxigénatomnak két magányos elektronpárja van. Minden F atomnak három magányos párja van. A kovalens kötésben lévő két elektronnal kombinálva minden F atom a nyolcas szabályt követi.
Mintafeladat: Lewis elektronpontos szerkezetek
Rajzold meg a víz Lewis elektronpontos szerkezetét.
1. lépés: Sorolja fel az ismert mennyiségeket és tervezze meg a feladatot
Ismert
- a víz molekuláris képlete = H 2 O
- 1 O atom = 6 valenciaelektron
- 2 H atom = 2 × 1 = 2 valenciaelektron
- a valenciaelektronok teljes száma = 8
A periodikus rendszer segítségével határozza meg az egyes atomok valenciaelektronjainak számát és a valenciaelektronok teljes számát. Rendezd el az atomokat és oszd el az elektronokat úgy, hogy minden atom a nyolcados szabályt kövesse. Az oxigénatomnak 8 elektronja lesz, míg a hidrogénatomoknak egyenként 2.
2. lépés: Megoldás
Az egyes atomok elektronpontdiagramjai:
Minden hidrogénatom az egyetlen elektronjával kovalens kötést fog kialakítani azzal az oxigénatommal, amelynek egyetlen elektronja van. Az így kapott Lewis elektronpontszerkezet:
3. lépés: Gondolkodj el az eredményeden.
Az oxigénatom a nyolcas szabályt követi két kötőelektron-párral és két magányos elektronpárral. Minden hidrogénatom a nyolcas szabályt követi egy kötő elektronpárral.
Összefoglaló
- A kovalens kötések akkor jönnek létre, amikor két atom elektronjai átfedő pályákat alkotnak.
- Lone pair electrons in an atom are not shared with another atom.
Practice
Read the article and practice drawing Lewis structures for some of the single covalent bond compounds listed at the end.
http://www2.fiu.edu/~landrumj/LewisStructures.pdf
Review
- How does a covalent bond form?
- What do the spins of the shared electrons need to be?
- Do lone pair electrons form covalent bonds?
Glossary
- lone pair: A pair of electrons in a Lewis electron-dot structure that is not shared between atoms.