Основное отличие - ковалентная связь против координатной связи

Химическая связь - это соединение двух атомов посредством обмена электронами. Это может происходить либо за счет обмена электронами, либо за счет полного удаления электронов. В химической связи всегда есть пара электронов с противоположными спинами. Эта электронная пара называется парой связей. Ковалентные связи и координационные связи - это химические связи, которые образуются в результате обмена электронами между двумя атомами. Ковалентная связь образуется, когда оба атома разделяют свои электроны. Но координационная связь образуется, когда один атом отдает одну из своих дополнительных электронных пар другому атому. Однако после образования связи как ковалентная связь, так и координационная связь кажутся идентичными. Основное различие между ковалентной и координационной связью состоит в том, что оба атома в ковалентной связи способствуют образованию связи, тогда как только один атом в координационной связи способствует образованию связи.

Ключевые области покрыты

1. Что такое ковалентная связь - Определение, формирование, примеры 2. Что такое координатная связь - Определение, формирование, примеры 3. Каковы сходства между ковалентной и координатной связью? - Обзор общих черт 4. В чем разница между ковалентной и координатной связью? - Сравнение основных различий

Ключевые термины: пара связи, координационная связь, координационное соединение, ковалентная связь, неподеленная пара, валентность.

Что такое ковалентная связь

Ковалентная связь - это тип химической связи, которая образуется, когда два атома делятся своими неспаренными электронами друг с другом. Ковалентная связь может быть образована между двумя атомами одного и того же элемента или разных элементов. Чаще всего эти ковалентные связи находятся между неметаллами. Два атома с большей вероятностью будут иметь общие электроны, если электроотрицательности этих атомов примерно одинаковы.

Атомы имеют тенденцию делиться своими электронами, когда на их внешних орбиталях находятся неспаренные электроны. Иногда атомы разделяют электроны, чтобы подчиняться правилу октетов, которое указывает на стабильность. Однако это разделение электронов приводит к образованию новых соединений, которые состоят из атомов в различных комбинациях. В зависимости от валентности конкретного атома количество ковалентных связей, которые он может образовывать, может варьироваться.

Ковалентная связь может быть сигма-связью или пи-связью. Сигма-связь - это одинарная связь, состоящая из одной электронной пары. Двойная связь состоит из одной сигма-связи и одной пи-связи. Обе связи ковалентные.

Рисунок 1: Структура H₂O молекула

Для образования ковалентной связи оба атома должны вносить вклад в равных количествах. Следовательно, для образования одинарной связи должен участвовать один электрон от каждого атома. Для образования двойной связи жертвуются два электрона от каждого атома.

Ковалентная связь может быть полярной или неполярной в зависимости от электроотрицательности каждого атома. Если разница электроотрицательностей между двумя атомами очень мала (менее 0,4) или равна нулю, образуется неполярная ковалентная связь. Если разница в электроотрицательностях двух атомов выше (0,4–1,7), то это очень полярная ковалентная связь.

Что такое координатная связь

Координатная связь - это тип химической связи, которая образуется из-за передачи неподеленной электронной пары одним атомом другому атому. Здесь неподеленная электронная пара делится на два атома. Это происходит между атомом, который богат электронами, и атомом, у которого их нет. Богатый электронами атом отдаст пару электронов атому с дефицитом электронов. Однако после образования координационной связи она выглядит идентично ковалентной связи.

Чтобы образовать координационную связь, частицы с дефицитом электронов должны иметь пустые орбитали для входящей пары электронов. Например, в BF₃ молекула, Бор (B) имеет пустую p-орбиталь. Поскольку электронная конфигурация B не подчиняется правилу октетов, он образует координационную связь с богатыми электронами частицами, такими как NH₃. Там у атома азота есть неподеленная электронная пара, которая может быть подарена атому B BF.₃. После образования этой координатной связи все связи во всей молекуле выглядят одинаково.

Рисунок 2: Координатная связь между NH₃ и BF₃

Ионы металлов могут образовывать координационные связи с богатыми электронами частицами, которые называются лигандами. Поскольку ионы металлов являются положительно заряженными атомами, лиганды могут отдавать электронные пары атому металла. Поскольку большинство атомов металла имеют пустые d-орбитали, входящие электронные пары могут быть включены в эти пустые d-орбитали. Эти комплексы металл-лиганд называются координационными комплексами.

Сходства между ковалентной и координатной связью

Разница между ковалентной и координатной связью

Определение

Ковалентная связь: Ковалентная связь - это тип химической связи, которая образуется, когда два атома делятся своими неспаренными электронами друг с другом.

Координатная связь: Координатная связь - это тип химической связи, которая образуется из-за передачи неподеленной электронной пары одним атомом другому атому.

Электронное пожертвование

Ковалентная связь: Два атома жертвуют равное количество электронов для образования связи.

Координатная связь: Только один атом отдает пару электронов для образования связи.

Наличие неспаренных электронов

Ковалентная связь: Для образования ковалентной связи должны быть неспаренные электроны.

Координатная связь: Для образования координатной связи не должно быть неспаренных электронов.

Наличие пустых орбиталей

Ковалентная связь: Для образования ковалентной связи пустые орбитали не требуются.

Координатная связь: Пустые орбитали должны присутствовать в электронодефицитных частицах для образования координационных связей.

Наличие одинокой пары

Ковалентная связь: Для образования ковалентной связи неподеленные электронные пары не требуются.

Координатная связь: Для образования координационной связи в одном из двух атомов должна присутствовать по крайней мере одна неподеленная электронная пара.

Полярность связи

Ковалентная связь: Ковалентные связи могут быть полярными или неполярными в зависимости от разницы в электроотрицательности двух атомов.

Координатная связь: Координатные связи - полярные связи.

Заключение

И ковалентная связь, и координационная связь являются типами химических связей. Они помогают удерживать атомы вместе для образования соединений. После образования этих связей как ковалентная связь, так и координационная связь кажутся идентичными. Но это не то же самое. Существует четкое различие между ковалентной и координационной связью; в ковалентной связи оба атома участвуют в образовании связи, тогда как в координационной связи только один атом участвует в образовании связи.

Использованная литература:

1. «Ионные и ковалентные связи». Химия LibreTexts. Libretexts, 3 марта 2017 г. Web. Доступна здесь. 10 августа 2017 г. 2. «Что такое дативная ковалентная связь?» MyTutor. N.p., n.d. Интернет. Доступна здесь. 10 августа 2017.

Изображение предоставлено:

«Рисунок 02 01 08» Автор: CNX OpenStax - (CC BY 4.0) через Commons Wikimedia «NH3-BF3-adduct-bond-lengtанских-2D» Бен Миллс - собственная работа (общественное достояние) через Commons Wikimedia