A kovalens kötések olyan kémiai kötések, amelyekben két vagy több elem kapcsolódik össze elektronok megosztása helyett, nem pedig elektronok átvitelével, ahogyan ez az ionos kötések esetében történik. Ezek a kötések általában a periódusos rendszer nemfém elemeivel fordulnak elő. A víz egy ismert anyag, amely hidrogénből és kovalens kötésekkel összekapcsolt oxigénből áll. Ezeket az elemeket kovalensnek tekintjük. A kovalens kötéseket alkotó egyéb elemek közé tartozik a nitrogén, a szén és a fluor.
A nemfémek jellemzői
A periódusos rendszer két nagy csoportra oszlik: fémekre és nemfémekre. A periódusos rendszerben 18 nemfém és több mint 80 fém található. Habár a nemfémek csoportja olyan elemeket tartalmaz, amelyek sokféle tulajdonsággal rendelkeznek, ezeknek az elemeknek mind vannak bizonyos közös vonásai. Például a nemfémek rosszabb hő- és villamosenergia-vezetők, mint a fém elemek. A nemfémek kevésbé sűrűek, mint a fémek, alacsonyabb olvadási és forráspontúak. A nemfémek elsődleges jellemzője, amely kovalenssé teszi őket, az, hogy erősen elektronegatívak, ami nagyobb valószínűséggel alkot kovalens kötéseket. A nemfémek az élő szervezetek szövetének nagy részét is alkotják.
A kovalens kötések jellemzői
Mivel a nemfémek erősen elektronegatívak, nem szívesen adják fel elektronjaikat a kötési folyamat során. Kevésbé elektronegatív fémelemek könnyen feladják elektronjaikat a kötés során, hogy ionos kötéssel stabil vegyületet hozzanak létre. Az ionos kötés során sok fém feladja az elektronokat a nemfémeknek. Az oktett szabály alapján, amely kimondja, hogy az elemek azt akarják, hogy az elektronok száma legyen a legközelebbi stabil nemesgáz, vegyületek két erősen elektronegatív nemfém elem között jönnek létre azáltal, hogy megosztják azokat az elektronokat, amelyeket egyik elem sem akar felad. Mivel két nemfém között általában kovalens kötések jönnek létre, ezek a vegyületek a nemfém elemek sok hasonló tulajdonságával rendelkeznek.
Kovalens elemek
A periódusos rendszerben található nemfém kovalens elemek a következők:
- hidrogén
- szén
- nitrogén
- foszfor
- oxigén
- kén
- szelén
Ezenkívül az összes halogénelem, beleértve a fluort, a klórt, a brómot, a jódot és az astatint, mind kovalens nemfém elem. A rendkívül stabil nemesgázok, köztük a hélium, a neon, az argon, a kripton, a xenon és a radon, szintén nemfém kovalens elemek. Ezek az elemek kötéseket alkotnak egymással azáltal, hogy elektronokat osztanak meg vegyületekké.
Közös kovalens vegyületek
A kovalens vegyületeket úgy nevezzük meg, hogy felsoroljuk az első, a második és a következő elemeket a vegyület képletében, majd hozzáadjuk az "-ide" végződést a végső elemhez. Ha egy vegyületnek egynél több elektronja van elemenként, akkor az elektronok számát indexben hozzáadjuk az elem mellé. Például a CF4 vagy a szén-tetrafluorid egy olyan kovalens vegyület, amelyet erős üvegházhatású gáznak tekintenek. A földön természetesen előforduló leggyakoribb vegyületek közül néhányat nemfém elemekből és kovalens kötéseikből készítenek. Például a víz vagy a H2O a földön a legelterjedtebb vegyület, amelyet két hidrogénelektron és egy oxigénelektron közötti kovalens kötés képez.