Vad är en kovalent bindning?
En kovalent bindning, även kallad molekylbindning, är en kemisk bindning som innebär att elektronpar delas mellan atomer. Dessa elektronpar kallas delade par eller bindningspar och den stabila balansen mellan attraktiva och repulsiva krafter mellan atomer, när de delar elektroner, kallas kovalent bindning.
Kovalenta bindningar förekommer oftast mellan icke-metaller eller mellan två av samma (eller liknande) grundämnen. Två atomer med liknande elektronegativitet kommer inte att byta ut en elektron från sitt yttersta skal; atomerna delar istället på elektroner så att deras valenselektronskal är fyllt.
I organisk kemi är kovalenta bindningar mycket vanligare än joniska bindningar. En kovalent bindning bildas när de bundna atomerna har en lägre totalenergi än den för långt ifrån varandra liggande atomer. För många molekyler gör delningen av elektroner det möjligt för varje atom att uppnå motsvarigheten till ett fullständigt yttre skal, vilket motsvarar en stabil elektronisk konfiguration.
Ett bra exempel på en kovalent bindning är mellan syre och väte i en vattenmolekyl (H2O). Varje kovalent bindning innehåller två elektroner, en från en väteatom och en från syreatomen. Båda atomerna delar på elektronerna.
Exempel på föreningar som innehåller kovalenta bindningar är:
- Metan (CH4)
- Kolmonoxid (CO)
- Jodmonobromid (IBr)
- Ammoniak (NH3)
- Vätgas (H2)
- Vätgas (N2)
På grund av delningen av elektronerna, Kovalenta föreningar uppvisar karakteristiska fysikaliska egenskaper, bland annat lägre smältpunkt och elektrisk ledningsförmåga jämfört med jonföreningar.
Vad du behöver veta om kovalenta bindningar
- Elektronerna i en kovalent bindning delas lika mellan atomerna.
- Kovalenta bindningar bildas mellan två icke-metaller.
- Molekyler som bildas av kovalenta bindningar har en låg smältpunkt.
- Molekyler som bildas av kovalenta bindningar har en låg kokpunkt.
- Vid rumstemperatur och normalt atmosfärstryck är kovalent bundna molekyler antingen vätskor eller gaser.
- Kovalenta bindningar är lättare att bryta.
- Reaktionskomponenterna i kovalenta bindningar är elektriskt neutrala.
- Kovalenta bindningar är olösliga i vatten och andra polära lösningsmedel.
- Kovalenta bindningar är dåliga ledare.
- Molekylära reaktioner av kovalent bundna atomer är jämförelsevis långsamma.
- Elektronorbitaler i kovalenta bindningar överlappar varandra.
Vad är joniska bindningar?
Ioniska bindningar uppstår när det finns en stor skillnad i elektronegativitet mellan två atomer. Denna stora skillnad leder till att den mindre elektronegativa atomen förlorar en elektron och den mer elektronegativa atomen vinner denna elektron, vilket resulterar i två joner. Dessa motsatt laddade joner känner en attraktion till varandra och denna elektrostatiska attraktion utgör en jonisk bindning.
Enklare uttryckt är en jonisk bindning resultatet av överföringen av elektroner från en metall till en icke-metall för att få ett fullt valensskal för båda atomerna, t.ex. bildandet av natriumklorid. När natrium (Na) och klor (Cl) kombineras förlorar natriumatomerna en elektron och bildar katjoner (Na+) och kloratomer får vardera en elektron och bildar manjoner (Cl-). Dessa joner dras sedan till varandra i samma förhållande (1:1) för att bilda natriumklorid (NaCl).
I joniska bindningar förlorar metallen elektroner och blir en positivt laddad katjon, medan icke-metallen tar emot dessa elektroner och blir en negativt laddad anjon. Denna överföring av elektroner kallas elektrovalens.
Ioniska föreningar leder elektricitet när de är i vatten- eller smält tillstånd och inte när de är fasta. Beroende på vilken laddning de har har joniska föreningar en hög smältpunkt. Ju högre laddning desto starkare kohesionskrafter och desto högre smältpunkt. Viktigare är att de tenderar att vara lösliga i vatten, ju starkare de sammanhållande krafterna är, desto lägre är lösligheten.
Exempel på joniska bindningar och föreningar
Vad du behöver veta om joniska bindningar
- En jonisk bindning donerar i huvudsak en elektron till den andra atomen som deltar i bindningen.
- Ioniska bindningar bildas mellan en metall och en icke-metall.
- Molekyler som bildas av joniska bindningar har hög smältpunkt.
- Molekyler som bildas av joniska bindningar har hög kokpunkt.
- Vid rumstemperatur och normalt atmosfärstryck är joniska föreningar fasta ämnen.
- Ioniska bindningar är svåra att bryta.
- Reaktionskomponenterna i joniska bindningar är elektriskt laddade.
- Ioniska bindningsföreningar är lösliga i vatten och andra polära lösningsmedel.
- Ioniska bindningsföreningar är endast dåliga ledare i fast tillstånd, men de är goda ledare i smält tillstånd eller i lösningsform.
- Reaktionen av joniskt bundna atomer är jämförelsevis snabbare.
- Elektronorbitalerna i joniska bindningar är separata.
Läs också: Skillnaden mellan kovalenta och vätebindningar
Skillnaden mellan joniska och kovalenta bindningar i tabellform
| BASER FÖR JÄMLINGEN | Kovalent bindning | Jonisk bindning |
| Elektroner | Elektroner i en kovalent bindning delas lika mellan atomerna. | I en jonisk bindning doneras i huvudsak en elektron till den andra atomen som deltar i bindningen. |
| Förekomst | Kovalenta bindningar bildas mellan två icke-metaller. | Joniska bindningar bildas mellan en metall och en icke-metall. |
| Smältpunkt | Molekyler som bildas av kovalenta bindningar har en låg smältpunkt. | Molekyler som bildas av joniska bindningar har hög smältpunkt. |
| Kokpunkt | Molekyler som bildas av kovalenta bindningar har låg kokpunkt. | Molekyler som bildas av joniska bindningar har hög kokpunkt. |
| Tillstånd Vid STP | Vid rumstemperatur och normalt atmosfärstryck är kovalent bundna molekyler antingen vätskor eller gaser. | Vid rumstemperatur och normalt atmosfärstryck är joniska föreningar fasta ämnen. |
| Brytning | Kovalenta bindningar är lättare att bryta. | Joniska bindningar är svåra att bryta. |
| Elektrisk laddning | Reaktionskomponenterna i kovalenta bindningar är elektriskt neutrala. | Reaktionskomponenterna i joniska bindningar är elektriskt laddade. |
| Löslighet | Föreningar med kovalenta bindningar är olösliga i vatten och andra polära lösningsmedel. | Föreningar med joniska bindningar är lösliga i vatten och andra polära lösningsmedel. |
| Elektrisk ledningsförmåga | Föreningar med kovalenta bindningar är dåliga ledare. | Joniska föreningar är endast dåliga ledare i fast tillstånd, men de är goda ledare i smält tillstånd eller i lösningsform. |
| Reaktivitet | Molekylära reaktioner av kovalent bundna atomer är jämförelsevis långsamma. | Reaktionen av joniskt bundna atomer är jämförelsevis snabbare. |
| Elektronorbital | Elektronorbitaler i kovalenta bindningar överlappar varandra. | Elektronorbitaler i joniska bindningar är separerade. |
Likheter mellan kovalenta och joniska bindningar
- De är båda primära bindningar.
- Valenceelektroner är inblandade i båda bindningsprocesserna.
- Båda typerna av bindningar leder till att stabila kemiska föreningar bildas
- Bildningen av kovalenta och joniska bindningar är exotermisk
- Föreningar med både kovalenta och joniska föreningar är inte formbara.
- Båda bindningarna resulterar i bildandet av komplexa strukturer
- De är båda starka bindningar.