共有結合とは何か、そしてその特徴のいくつかを説明します。また、共有結合の種類と例。
共有結合とは何ですか？
結合の一種は共有結合と呼ばれます 化学結合 2つで何が起こるか 原子 を形成するためにリンクされています 分子、共有 電子 原子の電子的安定性に関してギルバート・ニュートン・ルイスによって提案された「オクテット則」によれば、その原子価殻または最後のエネルギー準位に属し、したがって、よく知られている「安定したオクテット」に到達します。
「オクテット則」は次のように述べています イオン にある化学元素の 周期表は、最後のエネルギー準位を8個の電子で完了する傾向があり、この電子配置により、電子の安定性と非常によく似た優れた安定性が得られます。 希ガス.
共有結合した原子は、最後のエネルギー準位からの1つまたは複数の電子対を共有します。という 分子軌道 電子密度が分子内にある空間の領域に。
この電子密度は、分子内の電子の振る舞いを説明する非常に複雑な数式を使用して定義および計算できます。一方、原子軌道もあります。これは、原子核の周りに電子を見つける確率を表す空間の領域として定義されます。したがって、いくつかの原子軌道を組み合わせると、分子軌道が生成されます。
共有結合は、結合原子間で電子を共有することによって形成され、 イオン結合 後者では、イオン結合に関与する原子間で電子が移動します（電子は共有されません）。
イオン結合が形成されるためには、原子が1つまたは複数の電子を別の原子に移動し、電荷を帯びた両方の原子間の静電相互作用によって結合が形成されます。これは、電子の移動が発生すると、原子（電子を与えた原子）が発生するためです。 ）正電荷（陽イオン）が残り、他の原子（電子を受け入れる原子）には負電荷（陰イオン）が残りました。
一方、電気陰性度の差が大きくない原子間では共有結合が形成されます。この結合は、非金属原子間、または金属原子と水素の間で形成できます。イオン結合は、電気陰性度の差が大きい原子のイオン間で形成され、通常、原子のイオン間で形成されます。 金属元素 との原子のイオン 非金属元素.
絶対的な共有結合、または絶対的なイオン結合がないことを明確にすることが重要です。実際、イオン結合は共有結合の「誇張」と見なされることがよくあります。
共有結合の種類
結合した原子が共有する電子の数に基づいて、次のタイプの共有結合があります。
- 単純。結合した原子は、最後の電子殻からの1対の電子を共有します（それぞれ1つの電子）。分子化合物の線で表されます。例：H-H（水素-水素）、H-Cl（水素-塩素）。
- ダブル。結合した原子はそれぞれ、最後のエネルギーシェルから2つの電子に寄与し、2対の電子の結合を形成します。これは、等式の数学的符号と同様に、上と下の2本の平行線で表されます。例：O = O（酸素-酸素）、O = C = O（酸素-炭素-酸素）。
- トリプル。この結合は3対の電子によって形成されます。つまり、各原子は最後のエネルギー層から3つの電子に寄与します。これは、上、中央、下に1本ずつ配置された3本の平行線で表されます。例：N≡N（窒素-窒素）。
- 与格。 2つの結合原子の一方のみが2つの電子に寄与し、もう一方は寄与しない共有結合の一種。分子化合物の矢印で表されます。たとえば、アンモニウムイオン：
一方、極性（構造内の電荷を分離するいくつかの分子の特性）の有無に応じて、極性共有結合（極性分子を形成する）と非極性共有結合（形成する）を区別することができます非極性分子）。極性）：
- 極性共有結合。異なる原子 要素 電気陰性度の差が0.5を超える場合。したがって、分子は最も電気的に負の原子に負の電荷密度を持ちます。これは、この原子が結合の電子をより大きな力で引き付け、正の電荷密度がより電気的に負でない原子に残るためです。電荷密度の分離により、電磁双極子が生成されます。
- 非極性共有結合。同じ元素の原子が結合しているか、異なる元素であるが電気陰性度が類似しており、電気陰性度の差が0.4未満です。電子雲は両方の原子核に等しい強度で引き付けられ、分子双極子は形成されません。
共有結合の例
共有結合の簡単な例は、次の分子で発生するものです。