共有結合|化学

はじめに

2つ以上の原子の電子が結合原子間で移動または共有されると、分子が形成されます。これにより、原子間の結合が形成され、原子同士の結合が維持されます。形成される結合の性質は、電子伝達活性の種類によって異なります。

分子を形成するために、電子の移動にはさまざまな制限があるため、原子は毎回電子を移動しません。したがって、その場合は電子共有の方が適しています。それは共有結合を形成します。共有される電子の数に応じてさまざまなタイプの共有結合があり、この共有結合研究資料で提供されている独自の表現があります。

共有結合の安定性 – オクテット則

科学者の前の主要な問題は、共有結合形成の理由でした。結合にはさまざまな種類があり、結合形成のための電子共有の数も異なります。原子は電子を共有しているため、最も近い希ガス配置を実現できることに注意してください。

このように、各結合原子は、その原子価または最外殻に 8 個の電子を持っています。これにより、結合原子に高い安定性がもたらされ、分子は共有結合の強度が高いため、結合原子よりも安定性が高くなります。

オクテットの代わりにデュプレット、つまり最外殻に2つの電子がある場合もありますが。これは、

結合している原子は電子の数が少ない
最も近い希ガスの配置はヘリウムの配置です。
共有する電子が 1 つしかないため、水素は一般にデュプレットを形成します。

この共有結合研究資料は、共有結合の種類、その形成に影響を与える要因などをカバーしています。これらはすべて、オクテット規則として知られるオクテットの安定性と完全性に基づいています。

共有結合の形成

場合によっては、1 つの原子が他の結合原子よりも電気陰性度が高くなることがあります。次に、より電気陰性度の高い原子が、共有された電子対を自分自身に向かって引き付け、部分的な負電荷を発生させようとします。電気陰性度の高い原子に発生した電荷は永続的ではなく、弱いですが、結合に何らかの極性を生じさせます。これは、結合原子の 1 つがフッ素、酸素、窒素、またはその他の電気陰性度の高い原子である場合に発生します。

共有結合の形成に影響を与える要因

一般に、原子は、引力が非常に強いため、結合に高い強度を与えるため、電子移動によって結合しようとします。

さまざまな要因により、すべての場合に電子移動が可能になるわけではありません。そのため、原子は電子を共有してオクテットを完成させ、安定性を獲得します。これらの要因は、原子の種類とその特性に基づいています。

共有結合を形成するために電子が共有されるため、原子サイズは共有結合の強度を決定する上で重要な役割を果たします。結合する原子のサイズが大きい場合、共有される電子のペアは原子核から遠くなり、引力が小さくなります。これにより、弱い共有結合が形成されます。したがって、小さな原子半径は強力な共有結合を形成します。
イオン化エンタルピーと電気陰性度のバランスがとれている必要があります。これは、相互の電子共有プロセスのために原子が電子を授受する必要があるためです。したがって、強力な共有結合の形成には、高いイオン化エンタルピーと低い電気陰性度が好まれます。
結合形成の安定性を決定する電子親和力は高くなければなりません。高エネルギー結合は不安定です。したがって、エネルギーの放出によって共有結合が安定し、これが結合形成の最終目標です。

共有結合の性質

共有結合に関連するエネルギー、化学的性質、および強度に関して特定の特性があります。これは、さまざまな環境での構造と挙動の研究に役立ち、有機および無機化学への深い洞察を得ることができます。

共有結合は、必要な量のイオン化エンタルピーと電気陰性度 (例:SF6、CO2 など) を持つ必要がある電子を相互に共有することによって形成されるため、極性と非極性の両方があります。 HF、H2O などの水素結合へ
イオン結合は格子エンタルピーが高いため、強度は高いものの、イオン結合に比べて融点と沸点が低くなります。このため、多くの共有結合分子は揮発性が高くなります。

共有結合の形成中、結合する原子の電子の総数は減少しません。結合する原子の電子の数は、電子の相互共有があるため、増加するか、同じままです。
電子は共有されるため、自由電子はありません。したがって、それらは電気の悪い導体です。また、水溶性ではありません。
共有結合は、分子に固有の形状を与える特定の方向で電子を共有することによって形成されます。

これらの機能は、共有結合によって形成される分子の物理的および化学的特性を決定します。したがって、彼らの研究は重要です。

共有結合の表現：ルイスドット構造

共有結合は、外殻に存在する電子を共有することによって形成されます。これらの電子を表すために、電子ドット記号として知られるドット記号が使用されます。ルイスドット構造では、

各結合には、結合する 2 つの原子によって寄与される 2 つの電子があり、両方の原子が寄与する電子の数は同じです。
外殻の残りの電子は、ドット構造で表されます。
たとえば、H:H では、各水素原子が 1 つの電子に寄与し、共有ペアには両方の原子に属する 2 つの電子があります。このようにして、水素のデュプレットが形成されます。

共有結合のさまざまな種類と表現

共有結合を形成するために共有できる電子の数に基づいて、3 種類の共有結合があります。

単一共有結合:このタイプでは、各結合原子が結合形成に 1 つの電子を提供します (例:H-H)

ここでは、単一の結合は単一のダッシュで表されます。

二重共有結合:この結合では、各結合原子が 2 つの電子を共有して共有します (例:H₂C=CH₂)。ここで、炭素-炭素結合は二重結合であり、2 本の直線で表されます。
三重共有結合:この結合では、各結合原子が 3 つの電子に寄与して結合を形成します。例:HC≡CH
ここでは、炭素-炭素結合は 3 本の直線で表されます。

結論

この研究資料では、共有結合の形成とその形成のための特定の基準が説明されています。この研究は、特定の分子の特性と、業界でのそのアプリケーションを決定して、特定のツールまたは望ましい物理的および化学的特性を持つ化合物を作成するのに役立ちます。これは、形成された結合の性質と強度、および特定の環境でのそれらの反応性に応じて、酸化物、硫化物などの形成を決定するのに役立ちます。これは、特定の強度の磁場と電場を適用した分子の磁気的および電気的特性の決定にも役立ちます。