Covalente bindingen zijn chemische bindingen waarbij twee of meer elementen samenkomen door elektronen te delen, in plaats van elektronen over te dragen, zoals het geval is bij ionische bindingen. Deze bindingen hebben de neiging om voor te komen met niet-metalen elementen van het periodiek systeem. Water is een bekende stof die bestaat uit waterstof en zuurstof verbonden door covalente bindingen. Deze elementen worden als covalent beschouwd. Andere elementen die covalente bindingen kunnen vormen, zijn stikstof, koolstof en fluor.
Kenmerken van niet-metalen
Het periodiek systeem is verdeeld in twee brede groepen: metalen en niet-metalen. Er zijn 18 niet-metalen en meer dan 80 metalen in het periodiek systeem. Hoewel de groep niet-metalen elementen omvat die een grote verscheidenheid aan kenmerken vertonen, hebben deze elementen allemaal bepaalde dingen gemeen. Niet-metalen zijn bijvoorbeeld slechtere geleiders van warmte en elektriciteit dan metalen elementen. Niet-metalen zijn ook minder dicht dan metalen en hebben lagere smelt- en kookpunten. Het belangrijkste kenmerk van niet-metalen waardoor ze covalent zijn, is dat ze zeer elektronegatief zijn, waardoor ze meer kans hebben om covalente bindingen te vormen. Niet-metalen vormen ook het grootste deel van het weefsel van levende organismen.
Kenmerken van covalente obligaties
Omdat niet-metalen zeer elektronegatief zijn, zijn ze meer terughoudend om hun elektronen op te geven tijdens het bindingsproces. Minder elektronegatieve metaalelementen zullen tijdens de binding gemakkelijk hun elektronen afstaan om via ionische binding een stabiele verbinding te creëren. Tijdens ionische binding zullen veel metalen elektronen afstaan aan niet-metalen. Gebaseerd op de octetregel, die stelt dat elementen het aantal elektronen willen hebben als het dichtstbijzijnde stabiele edelgas, verbindingen worden gevormd tussen twee zeer elektronegatieve niet-metalen elementen door de elektronen te delen die geen van beide elementen wil geef op. Omdat covalente bindingen gewoonlijk worden gevormd tussen twee niet-metalen, vertonen deze verbindingen veel van dezelfde kenmerken van niet-metalen elementen.
Covalente elementen
De niet-metalen covalente elementen die in het periodiek systeem worden gevonden, zijn onder meer:
- waterstof
- koolstof
- stikstof-
- fosfor
- zuurstof
- zwavel
- selenium
Bovendien zijn alle halogeenelementen, inclusief fluor, chloor, broom, jodium en astatine, allemaal covalente niet-metalen elementen. De extreem stabiele edelgassen, waaronder helium, neon, argon, krypton, xenon en radon, zijn allemaal ook niet-metalen covalente elementen. Deze elementen vormen bindingen met elkaar door elektronen te delen om verbindingen te vormen.
Gemeenschappelijke covalente verbindingen
Covalente verbindingen worden benoemd door de eerste, tweede en volgende elementen in de samengestelde formule op te sommen en vervolgens de uitgang "-ide" toe te voegen aan het laatste element. Als een verbinding meer dan één elektron per element heeft, wordt het aantal elektronen in subscript naast het element toegevoegd. CF4, of koolstoftetrafluoride, is bijvoorbeeld een covalente verbinding die als een sterk broeikasgas wordt beschouwd. Enkele van de meest voorkomende verbindingen die van nature op aarde worden aangetroffen, zijn gemaakt van niet-metalen elementen en hun covalente bindingen. Water, of H2O, is bijvoorbeeld de meest voorkomende verbinding op aarde en wordt gevormd door de covalente binding tussen twee waterstofelektronen en één zuurstofelektron.