Ковалентные связи - это химические связи, в которых два или более элемента соединяются вместе, разделяя электроны, а не переносят электроны, как в случае с ионными связями. Эти связи, как правило, возникают с неметаллическими элементами периодической таблицы. Вода - знакомое вещество, состоящее из водорода и кислорода, связанных ковалентными связями. Эти элементы считаются ковалентными. Другие элементы, которые могут образовывать ковалентные связи, включают азот, углерод и фтор.
Характеристики неметаллов
Таблица Менделеева разделена на две большие группы: металлы и неметаллы. В периодической таблице Менделеева 18 неметаллов и более 80 металлов. Хотя группа неметаллов включает элементы, которые обладают широким спектром характеристик, все эти элементы имеют определенные общие черты. Например, неметаллы хуже проводят тепло и электричество, чем металлические элементы. Неметаллы также менее плотны, чем металлы, и имеют более низкие температуры плавления и кипения. Основная характеристика неметаллов, делающая их ковалентными, заключается в том, что они обладают высокой электроотрицательностью, что повышает вероятность их образования ковалентных связей. Неметаллы также составляют большую часть тканей живых организмов.
Характеристики ковалентных связей
Поскольку неметаллы обладают высокой электроотрицательностью, они неохотно отдают свои электроны в процессе соединения. Менее электроотрицательные металлические элементы будут легко отдавать свои электроны во время связывания, чтобы создать стабильное соединение посредством ионного связывания. Во время ионной связи многие металлы отдают электроны неметаллам. Основываясь на правиле октетов, которое гласит, что элементы хотят иметь количество электронов как ближайший стабильный благородный газ, соединения образуются между двумя сильно электроотрицательными неметаллическими элементами, разделяя электроны, которые ни один элемент не хочет сдаться. Поскольку ковалентные связи обычно образуются между двумя неметаллами, эти соединения демонстрируют многие из тех же характеристик, что и неметаллические элементы.
Ковалентные элементы
К неметаллическим ковалентным элементам, содержащимся в периодической таблице, относятся:
- водород
- углерод
- азот
- фосфор
- кислород
- сера
- селен
Кроме того, все галогенные элементы, включая фтор, хлор, бром, йод и астатин, являются ковалентными неметаллами. Чрезвычайно стабильные благородные газы, включая гелий, неон, аргон, криптон, ксенон и радон, также являются неметаллическими ковалентными элементами. Эти элементы образуют связи друг с другом, разделяя электроны с образованием соединений.
Общие ковалентные соединения
Ковалентные соединения называют, перечисляя первый, второй и последующие элементы в формуле соединения, а затем добавляя окончание «-ид» к последнему элементу. Если соединение имеет более одного электрона на элемент, число электронов добавляется в нижнем индексе рядом с элементом. Например, CF4 или четырехфтористый углерод - одно ковалентное соединение, которое считается сильным парниковым газом. Некоторые из наиболее распространенных соединений, встречающихся в природе на Земле, состоят из неметаллических элементов и их ковалентных связей. Например, вода или H2O является самым распространенным соединением на Земле и образована ковалентной связью между двумя электронами водорода и одним электроном кислорода.