מה הם החלקיקים שנוצרים מהדבקה קוולנטית?

קשירה קוולנטית מתרחשת כאשר שני אטומים או יותר חולקים זוג או יותר אלקטרונים. שכבות האלקטרונים המסתובבות סביב גרעין האטום יציבות רק כאשר לשכבה החיצונית ביותר יש מספר מוגדר. השווה את המאפיין הכימי הזה לשרפרף בעל שלוש רגליים - כדי שיהיה יציב, עליו להיות בעל שלוש רגליים לפחות. אטומים מתפקדים באותה צורה, מכיוון שהיציבות תלויה במספר הנכון של אלקטרונים.

הקשר הקוולנטי השכיח ביותר קיים במולקולות דו-אטומיות, או באלו המורכבות משניים מאותם אטומים. חמצן מתרחש באופן טבעי כמו O2, ומימן (H2) וכלור (Cl2) מופיעים בטבע באותו אופן.

כלור ומימן נוצרים על ידי שיתוף זוג אלקטרונים אחד. משמעות הדבר היא בשכבת האלקטרונים החיצונית ביותר של כל אטום, אלקטרון אחד מכל זוג אטומים ומשותף בין שני האטומים. גז מתאן, או CH4, נוצר גם באמצעות קשר אלקטרונים יחיד. כל אטום מימן מתחלק של אלקטרון אחד עם אטום הפחמן. כתוצאה מכך, באטום הפחמן יש מספר יציב של שמונה אלקטרונים בשכבה החיצונית שלו, ולכל אטום מימן יש את השלמתם המלאה של שני אלקטרונים בשכבה הבודדת שלו.

נוצר קשר קוולנטי כפול כאשר זוגות אטומים חולקים ביניהם שני אלקטרונים. כצפוי, תרכובות אלו יציבות יותר ממימן או כלור מכיוון שהקשר בין האטומים חזק פי שניים מקשרים קוולנטיים חד-אלקטרוניים. מולקולת O2 חולקת 2 אלקטרונים בין כל אטום, ויוצרים מבנה אטומי יציב ביותר. כתוצאה מכך, לפני שהחמצן יגיב עם כימיקל אחר או תרכובת אחרת, יש לשבור את הקשר הקוולנטי. תהליך כזה הוא אלקטרוליזה, היווצרות או פירוק של מים לגורמים הכימיים שלהם, מימן וחמצן.

חלקיקים הנוצרים באמצעות מליטה קוולנטית הם גזיים בטמפרטורת החדר ויש להם נקודות התכה נמוכות במיוחד. בעוד שהקשרים בין אטומים במולקולה בודדת חזקים מאוד, הקשרים בין מולקולה אחת לאחרת הם חלשים מאוד. מכיוון שהמולקולה הקשורה בקוולנטיות יציבה מאוד, אין למולקולות סיבה כימית לקיים יחסי גומלין. כתוצאה מכך, תרכובות אלו נשארות במצב גזי בטמפרטורת החדר

מולקולות קשורות קוולנטית נבדלות מתרכובות יוניות בדרך אחרת. כאשר תרכובת קשורה באופן יוני, כגון מלח שולחן נפוץ (נתרן כלורי, NaCl) מומסת במים, המים יובילו חשמל. הקשרים היוניים מתפרקים בתמיסה והאלמנטים הבודדים הופכים ליונים טעונים חיובית ושלילית. עם זאת, בגלל חוזק הקשר, לאחר שהתרכובת קוולנטית התקררה לנוזל, הקשרים אינם מתפרקים ליונים. כתוצאה מכך, תמיסה או מצב נוזלי של תרכובת קשורה קוולנטית אינם מוליכים חשמל.