Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove

2.10: Ковалентные связи
СОДЕРЖАНИЕ

JoVE Core
Biology

This content is Free Access.

Education
Ковалентные связи
 
Этот закадровый голос сгенерирован компьютером
ТРАНСКРИПТ
* Текстовый перевод сгенерирован компьютером

2.10: Ковалентные связи

Обзор

Когда два атома делят электроны для завершения своих валентных оболочек, они создают ковалентную связь. Электронегативность атома – сила, с которой общие электроны тянутся к атому– определяет, как электроны делятся. Молекулы, образованные с ковалентными связями, могут быть полярными или неполярными. Атомы с аналогичными электронегавитациями образуют неполярные ковалентные связи; электроны делятся поровну. Атомы с разной электронегативности разделяют электроны неравномерно, создавая полярные связи.

Ковалентный Бонд формируется двумя общими электронами

Количество ковалентных связей, которые может образовывать атом, продиктовано количеством валентных электронов. Кислород, например, имеет шесть из восьми возможных валентных электронов, а это означает, что каждый атом кислорода нуждается еще в двух электронах, чтобы стать стабильным. Кислород может образовывать одиночные связи с двумя другими атомами, как это происходит, когда он образует воду с двумя атомами водорода (химическая формула H2O). Кислород может также образовывать двойную связь только с одним другим атомом, который также нуждается еще в двух электронах для завершения своего октета (например, другого атома кислорода). Углерод имеет четыре валентных электрона и поэтому может образовывать четыре ковалентных связи, как это происходит в метане (CH4).

Когда происходит ковалентная связь, оба атома разделяют пару электронов в гибридной орбите, которая отличается по форме от обычной орбиты. Электроны, участвующие в связи, таким образом, вращаются по измененной траектории вокруг ядер обоих атомов. Ковалентные связи сильны и, как только формируются, не могут быть нарушены физическими силами.

Электронегать определяет, является ли молекула полярной или неполярной

Электронегативность – это тенденция атома привлекать электроны в связи. Наиболее электронегативным атомом является фтор. Начиная с фтора в правом верхнем углу периодической таблицы (опуская благородные газы в правом столбце), электронегатичность атомов имеет тенденцию к снижению с диагональным движением влево вниз по периодической таблице, так что атомы с самыми низкими электронегатиями находятся в левом нижнем углу (например, франк, или fr). Если атомы имеют чрезвычайно различную электронегативность, они, скорее всего, образуют ионы вместо ковалентных связей. Однако для атомов, которые образуют ковалентные связи друг с другом, их значения электронегатисти определяют, будет ли связь полярной или неполярной.

Неполярная связь – это связь, в которой электроны делятся поровну, и нет заряда через молекулу. Полярная связь, напротив, возникает, когда один атом является более электронегативным, чем другой, и тянет электроны к нему. Полярные связи имеют частичный отрицательный заряд с одной стороны и частичный положительный заряд с другой, что важно, потому что это заставляет полярные молекулы вести себя иначе, чем неполярные.

Полярные молекулы гидрофильные, потому что их частичные заряды привлекают их к другим заряженным молекулам, что также означает, что они растворимы в воде. Неполярные молекулы, содержащие длинные участки углеводородов, такие как жиры, как говорят, гидрофобны. В отличие от полярных молекул, неполярные молекулы не растворяются в воде. Клетки часто окружены жидкостью и имеют цитоплазмы, которые содержат воду. Таким образом, способ взаимодействия молекулы с водой и другими заряженными молекулами влияет на то, как она транспортируется и используется клетками.

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
simple hit counter