Vad är en kovalent bindning inom kemi?

En kovalent bindning i kemi är en kemisk koppling mellan två atomer eller joner där elektronparna delas mellan dem. En kovalent bindning kan också benämnas en molekylär bindning. Kovalenta bindningar bildas mellan två icke-metallatomer med identiska eller relativt nära elektronegativitetsvärden. Denna typ av bindning kan också hittas i andra kemiska arter, såsom radikaler och makromolekyler. Termen "kovalent bindning" kom först i bruk 1939, även om Irving Langmuir introducerade termen "kovalens" 1919 för att beskriva antalet elektronpar som delades av angränsande atomer..

Elektronpar som deltar i en kovalent bindning kallas bindningspar eller delade par. Typiskt tillåter delande bindningspar varje atom att uppnå ett stabilt yttre elektronskal, liknande det som ses i ädelgasatomer.

Polära och icke-polära kovalenta obligationer

Två viktiga typer av kovalenta bindningar är icke-polära eller rena kovalenta bindningar och polära kovalenta bindningar. Icke-polära bindningar uppstår när atomer lika delar elektronpar. Eftersom endast identiska atomer (med samma elektronegativitet) verkligen deltar i lika delning, utvidgas definitionen till att omfatta kovalent bindning mellan alla atomer med en elektronegativitetsskillnad mindre än 0,4. Exempel på molekyler med icke-polära bindningar är H₂, N₂, och CH₄.

När elektronegativitetsskillnaden ökar, kopplas elektronparet i en bindning närmare till en kärna än den andra. Om elektronegativitetsskillnaden är mellan 0,4 och 1,7 är bindningen polär. Om elektronegativitetsskillnaden är större än 1,7 är bindningen jonisk.

Exempel på kovalenta bindningar

Det finns en kovalent bindning mellan syre och varje väte i en vattenmolekyl (H₂O). Var och en av de kovalenta bindningarna innehåller två elektroner, en från en väteatom och en från syreatomen. Båda atomerna delar elektronerna.

En vätemolekyl, H₂, består av två väteatomer förenade med en kovalent bindning. Varje väteatom behöver två elektroner för att uppnå ett stabilt yttre elektronskal. Paret av elektroner lockas till den positiva laddningen av båda atomkärnorna och håller molekylen ihop.

Fosfor kan bilda antingen PCl₃ eller PCl₅. I båda fallen är fosfor- och kloratomerna förbundna med kovalenta bindningar. PCl₃ antar den förväntade ädelgasstrukturen, i vilken atomerna uppnår kompletta yttre elektronskal. Ändå PCl₅ är också stabil, så det är viktigt att komma ihåg kovalenta bindningar i kemi inte alltid följer octetregeln.