Obiective de învățare
- Definiți o legătură covalentă simplă.
- Desenați structurile cu puncte Lewis ale moleculelor care conțin legături covalente simple.
Ce ține moleculele împreună?
Într-o formă sau alta, ideea de conectare a atomilor pentru a forma substanțe mai mari ne însoțește de multă vreme. Filozoful grec Democritus (460-370 î.Hr.) credea că atomii aveau pe ei cârlige care le permiteau atomilor să se conecteze între ei.
Astăzi credem că atomii sunt ținuți împreună prin legături formate atunci când doi atomi împart un set de electroni, o imagine mult mai complicată decât simplele cârlige pe care le prefera Democritus.
O legătură covalentă se formează atunci când doi orbitali cu câte un electron se suprapun unul peste celălalt. Pentru molecula de hidrogen, acest lucru poate fi prezentat sub forma:
La formarea moleculei de H2, electronii partajați trebuie să aibă spin opus, astfel încât aceștia sunt prezentați cu spin opus în orbitalul atomic 1 s.
Halogenii formează, de asemenea, legături covalente simple în moleculele lor diatomice. Un atom al oricărui halogen, cum ar fi fluorul, are șapte electroni de valență. Electronul său neperecheat este situat în orbitalul 2p.
Electronii unici din cel de-al treilea orbital 2 p se combină pentru a forma legătura covalentă:
Figura 1. În stânga este reprezentat un atom de fluor cu șapte electroni de valență. În dreapta este molecula F2.
Molcula diatomică de fluor (F2) conține o singură pereche comună de electroni. Fiecare atom de F are, de asemenea, trei perechi de electroni care nu sunt partajate cu celălalt atom. O pereche solitară este o pereche de electroni într-o structură de puncte electronice Lewis care nu este partajată între atomi. Atomul de oxigen din molecula de apă prezentată mai jos are două perechi de electroni solitari. Fiecare atom F are trei perechi singuratice. Combinat cu cei doi electroni din legătura covalentă, fiecare atom F respectă regula octetului.
Problemă de exemplu: Structuri Lewis cu puncte electronice
Desenați structura Lewis cu puncte electronice pentru apă.
Pasul 1: Enumerați cantitățile cunoscute și planificați problema
Cunoscute
- Formula moleculară a apei = H 2 O
- 1 atom de O = 6 electroni de valență
- 2 atomi de H = 2 × 1 = 2 electroni de valență
- Numărul total de electroni de valență = 8
Utilizați tabelul periodic pentru a determina numărul de electroni de valență pentru fiecare atom și numărul total de electroni de valență. Aranjați atomii și distribuiți electronii astfel încât fiecare atom să respecte regula octetului. Atomul de oxigen va avea 8 electroni, în timp ce atomii de hidrogen vor avea fiecare câte 2.
Pasul 2: Rezolvare
Diagramele cu puncte de electroni pentru fiecare atom sunt:
Care atom de hidrogen cu un singur electron va forma o legătură covalentă cu atomul de oxigen unde are un singur electron. Structura de puncte electronice Lewis rezultată este:
Pasul 3: Gândiți-vă la rezultatul obținut.
Actomul de oxigen urmează regula octetului cu două perechi de electroni de legătură și două perechi solitare. Fiecare atom de hidrogen urmează regula octetului cu o pereche de electroni de legătură.
Summary
- Legăturile covalente se formează atunci când electronii din doi atomi formează orbitali suprapuși.
- 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.