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.
  • covalente bindingEen soort chemische binding waarbij twee atomen met elkaar verbonden zijn door het delen van twee of meer elektronen.
  • sigma bindingEen covalente binding waarvan de elektronendichtheid geconcentreerd is in het gebied direct tussen de kernen.

Hiërarchische structuur van het atoom

Er zijn vier hiërarchische niveaus die de positie en energie beschrijven van de elektronen die een atoom heeft. Hier worden ze opgesomd, samen met enkele van de mogelijke waarden (of letters) die ze kunnen hebben:

  1. Principale energieniveaus (1, 2, 3, enz.)
  2. Sublevels (s, p, d, f)
  3. Orbitalen
  4. Elektronen

Principale energieniveaus zijn opgebouwd uit sublevels, die op hun beurt weer zijn opgebouwd uit orbitalen, waarin elektronen worden aangetroffen.

Atomaire banen

Een atomaire baan wordt gedefinieerd als de waarschijnlijkheid van het vinden van een elektron in een gebied rond de kern van een atoom. In het algemeen wordt de vorm van een baan getekend om het gebied in de ruimte te beschrijven waarin elektronen waarschijnlijk worden aangetroffen. Dit wordt de “elektronendichtheid” genoemd.”

Atomaire banenDe vormen van de eerste vijf atomaire banen worden in volgorde weergegeven: 1s, 2s, en de drie 2p orbitalen. Zowel blauw als oranje gearceerde gebieden geven gebieden in de ruimte weer waar elektronen kunnen worden gevonden die ‘horen’ bij deze orbitalen.

Sigma Bindingen

Covalente binding ontstaat wanneer twee atomaire orbitalen dicht bij elkaar komen en hun elektronendichtheden elkaar overlappen. De sterkste soort covalente bindingen zijn sigmabindingen, die worden gevormd door de directe overlapping van de banen van elk van de twee gebonden atomen. Ongeacht het type atoombaan kunnen sigmabindingen ontstaan zolang de banen tussen de kernen van de atomen elkaar direct overlappen.

Orbitale overlappingen en sigmabindingenDit zijn alle mogelijke overlappingen tussen verschillende typen atoombanen die leiden tot de vorming van een sigmabinding tussen twee atomen. Merk op dat het overlappingsgebied altijd optreedt tussen de kernen van de twee gebonden atomen.

Enkelvoudige covalente bindingen ontstaan wanneer één elektronenpaar wordt gedeeld tussen atomen als onderdeel van een molecuul of verbinding. Een enkelvoudige covalente binding kan worden weergegeven door een enkele lijn tussen de twee atomen. Bijvoorbeeld, het diatomische waterstofmolecuul, H2, kan worden geschreven als H-H om de enkele covalente binding tussen de twee waterstofatomen aan te geven.

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

Geef een antwoord

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *