Hlavný rozdiel - kovalentné a vodíkové väzby

Chemické väzby sú väzby, ktoré sa vyskytujú medzi atómami. Tieto chemické väzby pomáhajú držať atómy pohromade a vytvárať molekuly a komplexné zlúčeniny. Chemické väzby vznikajú buď výmenou elektrónov medzi atómami, alebo príťažlivosťou medzi atómami, iónmi alebo molekulami. Kovalentná väzba a vodíková väzba sú dva typy chemických väzieb, ktoré možno nájsť medzi kovalentnými zlúčeninami. Kovalentná väzba vzniká zdieľaním elektrónov medzi atómami. Vodíková väzba sa vytvára vďaka príťažlivosti medzi dvoma atómami dvoch rôznych molekúl. Hlavný rozdiel medzi kovalentnými a vodíkovými väzbami je ten kovalentné väzby sú intramolekulárne atrakcie, zatiaľ čo vodíkové väzby sú intermolekulárne atrakcie.

Pokryté kľúčové oblasti

1. Čo sú to kovalentné dlhopisy - Definícia, tvorba dlhopisu s príkladmi 2. Čo sú to vodíkové väzby - Definícia, tvorba dlhopisu s príkladmi 3. Aké sú podobnosti medzi kovalentnými a vodíkovými väzbami - Prehľad bežných funkcií 4. Aký je rozdiel medzi kovalentnými a vodíkovými väzbami - Porovnanie kľúčových rozdielov

Kľúčové pojmy: atómy, príťažlivá sila, kovalentná väzba, vodíková väzba, medzimolekulárne atrakcie, intramolekulárne atrakcie, ióny, molekuly

Čo sú kovalentné dlhopisy

Kovalentné väzby sú chemické väzby, ktoré vznikajú zdieľaním elektrónov medzi atómami. Preto sa nazýva intermolekulárna príťažlivá sila. Väzba je vytvorená medzi dvoma atómami, ktoré obsahujú nepárové elektróny. Tieto nepárové elektróny sú spárované s nepárovými elektrónmi iného atómu za vzniku kovalentnej väzby.

Atómy môžu mať kovalentné väzby ako jednoduché väzby, dvojité väzby alebo trojité väzby medzi atómami. Jedna kovalentná väzba obsahuje jeden väzbový elektrónový pár; keď je jeden nepárový elektrón spojený s iným nepárovým elektrónom iného atómu, vytvorí sa kovalentná väzba a tieto dva elektróny sa nazývajú pár väzbových elektrónov alebo pár väzieb. Preto sú v dvojitej väzbe zdieľané 4 elektróny medzi dvoma atómami, pretože existujú 2 kovalentné väzby s dvoma pármi väzieb.

Hlavným účelom vytvorenia kovalentnej väzby je vyplniť najvzdialenejšie orbitaly atómov, aby sa stabilizovali. Kovalentná väzba sa nachádza medzi nekovmi a metaloidmi. Kovalentné väzby sú veľmi silné atrakcie a sila kovalentných väzieb sa pohybuje od 100 do 1 100 kJ/mol.

Obrázok 1: Bodovo-krížová štruktúra fluorovodíka

Vyššie uvedený obrázok ukazuje kovalentnú väzbu medzi atómom vodíka (H) a atómom fluóru (F). Tu krížová značka označuje nepárový elektrón v atóme vodíka a bodkové značky ukazujú elektróny v najvzdialenejšom orbitáli fluóru.

Existujú dva hlavné typy kovalentných väzieb: polárne kovalentné väzby a nepolárne kovalentné väzby. Tieto dve väzby sú pomenované podľa polarity kovalentnej väzby. Polarita väzby závisí od hodnôt elektronegativity dvoch atómov, ktoré prispievajú k kovalentnej väzbe. Ak je rozdiel medzi týmito hodnotami elektronegativity menší ako 0,4, jedná sa o nepolárnu kovalentnú väzbu. Ak je táto hodnota medzi 0,4 a 1,7, jedná sa o polárnu kovalentnú väzbu. Vo vyššie uvedenom príklade je elektronegativita vodíka 2,2 a elektronegativita fluóru je 4,0. Rozdiel je preto (4,0-2,2) = 1,8. Preto je to vysoko polárna kovalentná väzba.

Čo sú to vodíkové väzby

Vodíkové väzby sú príťažlivé sily, ktoré sa vyskytujú medzi dvoma atómami dvoch rôznych molekúl. Preto je to intramolekulárna atrakcia. Je to slabá príťažlivá sila. Ale v porovnaní s inými typmi intramolekulárnych síl, ako sú polárne-polárne interakcie, nepolárne-nepolárne interakcie, ako sú sily Vander Waal, je vodíková väzba silnejšia.

Medzi polárnymi kovalentnými zlúčeninami dochádza k vodíkovej väzbe. Tieto zlúčeniny (alebo molekuly) sú zložené z polárnych kovalentných väzieb. Polárna kovalentná väzba vzniká v dôsledku rozdielu v hodnotách elektronegativity atómov, ktoré sú v kovalentnej väzbe. Ak je tento rozdiel vysoký, vysoko elektronegatívny atóm má tendenciu priťahovať väzbové elektróny k sebe. To vytvára dipólový moment, v ktorom tento vysoko elektronegatívny atóm dostane čiastočný záporný náboj, zatiaľ čo druhý atóm dostane čiastočný kladný náboj. Potom sa väzba stane polárnou kovalentnou väzbou. Keď sa táto molekula stretne s inou molekulou, ktorá má dipólový moment ako tento, negatívne a pozitívne náboje majú tendenciu sa navzájom priťahovať. Táto príťažlivá sila sa nazýva vodíková väzba.

Vodíková väzba prebieha medzi vysoko elektronegatívnymi atómami a menej elektronegatívnymi atómami. Vodíkové väzby existujú, keď v jednej molekule máme O, N a F a v druhej molekule kladne nabitý H. Dôvodom je, že F, N a O sú najviac elektronegatívne atómy, ktoré sú schopné vytvárať vodíkové väzby. Sila vodíkovej väzby sa môže líšiť od 5 do 50 kJ/mol. Najsilnejšia vodíková väzba sa nachádza medzi atómami VF.

Obrázok 2: Vodíkové väzby medzi molekulami vody

Voda je najbežnejším príkladom zlúčeniny s vodíkovými väzbami. Atóm kyslíka jednej molekuly vody tu môže priťahovať atóm vodíka inej molekuly v dôsledku oddelenia náboja v tejto molekule.

Podobnosti medzi kovalentnými a vodíkovými väzbami

Rozdiel medzi kovalentnými a vodíkovými väzbami

Definícia

Kovalentné väzby: Kovalentné väzby sú chemické väzby, ktoré vznikajú zdieľaním elektrónov medzi atómami.

Vodíkové väzby: Vodíkové väzby sú príťažlivé sily, ktoré sa vyskytujú medzi dvoma atómami dvoch rôznych molekúl.

Povaha Bonda

Kovalentné väzby: Kovalentné väzby sú intermolekulárne chemické väzby.

Vodíkové väzby: Vodíkové väzby sú intramolekulárne chemické väzby.

Chemické druhy

Kovalentné väzby: Medzi dvoma atómami sa tvoria kovalentné väzby.

Vodíkové väzby: Vodíkové väzby sa tvoria medzi dvoma atómami dvoch rôznych molekúl.

Pevnosť väzby

Kovalentné väzby: Pevnosť väzby kovalentnej väzby sa môže meniť od 100 do 1 100 kJ/mol.

Vodíkové väzby: Pevnosť väzby vodíkovej väzby sa môže meniť od 5 do 50 kJ/mol.

Záver

Kovalentné aj vodíkové väzby sú chemické väzby. Kovalentné väzby sú silnejšie ako vodíkové väzby. Je to preto, že kovalentná väzba sa vytvára zdieľaním elektrónov medzi dvoma atómami, zatiaľ čo vodíková väzba sa vytvára vďaka príťažlivosti medzi dvoma molekulami. Hlavný rozdiel medzi kovalentnými a vodíkovými väzbami je v tom, že kovalentné väzby sú intramolekulárne atrakcie, zatiaľ čo vodíkové väzby sú intermolekulárne atrakcie.

Referencie:

1. Libretexts. "Vodíkové väzby." Chemistry LibreTexts, k dispozícii tu. 17. januára 2017. Prístup 16. augusta 2017. 2. „Kovalentné väzby“. BBC, k dispozícii tu. Prístupné 16. augusta 2017.

Obrázok so súhlasom:

1. „Hydrogen-fluoride-2D-dot-cross“ Autor: Benjah-bmm27-Vlastná práca (verejná doména) prostredníctvom Commons Wikimedia 2. „Hydrogen-bonding-in-water-2D“ (verejná doména) prostredníctvom Commons Wikimedia