Основное различие - ковалентные и водородные связи

Химические связи - это связи, возникающие между атомами. Эти химические связи помогают удерживать атомы вместе, чтобы образовывать молекулы и сложные соединения. Химические связи образуются либо из-за обмена электронами между атомами, либо из-за притяжения между атомами, ионами или молекулами. Ковалентная связь и водородная связь - это два типа химических связей, которые можно найти среди ковалентных соединений. Ковалентная связь образуется из-за разделения электронов между атомами. Водородная связь образуется из-за притяжения между двумя атомами двух разных молекул. Основное различие между ковалентными и водородными связями заключается в том, что ковалентные связи - это внутримолекулярные притяжения, тогда как водородные связи - межмолекулярные притяжения.

Ключевые области покрыты

1. Что такое ковалентные связи - Определение, формирование связи с примерами 2. Что такое водородные связи - Определение, формирование связи с примерами 3. Каковы сходства между ковалентными и водородными связями? - Обзор общих черт 4. В чем разница между ковалентными и водородными связями? - Сравнение основных различий

Ключевые термины: атомы, сила притяжения, ковалентная связь, водородная связь, межмолекулярное притяжение, внутримолекулярное притяжение, ионы, молекулы.

Что такое ковалентные связи

Ковалентные связи - это химические связи, которые образуются из-за разделения электронов между атомами. Поэтому ее называют силой межмолекулярного притяжения. Связь образуется между двумя атомами, которые содержат неспаренные электроны. Эти неспаренные электроны соединяются с неспаренными электронами другого атома с образованием ковалентной связи.

Атомы могут иметь ковалентные связи в виде одинарных, двойных или тройных связей между атомами. Одна ковалентная связь включает одну пару электронов связи; когда один неспаренный электрон связан с другим неспаренным электроном другого атома, образуется ковалентная связь, и эти два электрона называются парой электронов связи или парой связей. Следовательно, в двойной связи 4 электрона разделяются между двумя атомами, потому что есть 2 ковалентные связи, имеющие две пары связей.

Основная цель образования ковалентной связи - заполнить крайние орбитали атомов для стабилизации. Ковалентная связь встречается среди неметаллов и металлоидов. Ковалентные связи очень сильно притягивают друг друга, а сила ковалентной связи колеблется от 100 до 1100 кДж / моль.

Рисунок 1: Точечно-крестообразная структура фтористого водорода

На изображении выше показана ковалентная связь между атомом водорода (H) и атомом фтора (F). Здесь крестик указывает на неспаренный электрон в атоме водорода, а точечные знаки показывают электроны на внешней орбитали фтора.

Есть два основных типа ковалентных связей: полярные ковалентные связи и неполярные ковалентные связи. Эти две связи названы в соответствии с полярностью ковалентной связи. Полярность связи зависит от значений электроотрицательности двух атомов, которые вносят вклад в ковалентную связь. Если разница между этими значениями электроотрицательности меньше 0,4, это неполярная ковалентная связь. Если это значение находится между 0,4 и 1,7, это полярная ковалентная связь. В приведенном выше примере электроотрицательность водорода составляет 2,2, а электроотрицательность фтора - 4,0. Следовательно, разница составляет (4,0–2,2) = 1,8. Следовательно, это высокополярная ковалентная связь.

Что такое водородные связи

Водородные связи - это силы притяжения, возникающие между двумя атомами двух разных молекул. Следовательно, это внутримолекулярное притяжение. Это слабая сила притяжения. Но по сравнению с другими типами внутримолекулярных сил, такими как полярно-полярные взаимодействия, неполярно-неполярные взаимодействия, такие как силы Вандера-Ваала, водородная связь сильнее.

Водородная связь возникает между полярными ковалентными соединениями. Эти соединения (или молекулы) состоят из полярных ковалентных связей. Полярная ковалентная связь возникает из-за разницы в значениях электроотрицательности атомов, находящихся в ковалентной связи. Если эта разница велика, сильно электроотрицательный атом стремится притягивать электроны связи к себе. Это создает дипольный момент, когда этот сильно электроотрицательный атом получает частичный отрицательный заряд, тогда как другой атом получает частичный положительный заряд. Тогда связь становится полярной ковалентной связью. Когда эта молекула встречает другую молекулу с таким дипольным моментом, отрицательный и положительный заряды имеют тенденцию притягиваться друг к другу. Эта сила притяжения называется водородной связью.

Водородная связь возникает между сильно электроотрицательными атомами и менее электроотрицательными атомами. Водородные связи существуют, когда у нас есть O, N и F в одной молекуле и положительно заряженный H в другой молекуле. Это связано с тем, что F, N и O являются наиболее электроотрицательными атомами, способными образовывать водородные связи. Сила водородной связи может варьироваться от 5 до 50 кДж / моль. Наиболее прочная водородная связь возникает между атомами HF.

Рисунок 2: Водородные связи между молекулами воды

Вода является наиболее распространенным примером соединения, имеющего водородные связи. Здесь атом кислорода одной молекулы воды может притягивать атом водорода другой молекулы из-за разделения зарядов в этой молекуле.

Сходства между ковалентными и водородными связями

Разница между ковалентными и водородными связями

Определение

Ковалентные связи: Ковалентные связи - это химические связи, которые образуются из-за разделения электронов между атомами.

Водородные связи: Водородные связи - это силы притяжения, возникающие между двумя атомами двух разных молекул.

Природа Бонда

Ковалентные связи: Ковалентные связи - это межмолекулярные химические связи.

Водородные связи: Водородные связи - это внутримолекулярные химические связи.

Химические виды

Ковалентные связи: Ковалентные связи образуются между двумя атомами.

Водородные связи: Водородные связи образуются между двумя атомами двух разных молекул.

Прочность сцепления

Ковалентные связи: Прочность ковалентной связи может варьироваться от 100 до 1100 кДж / моль.

Водородные связи: Прочность водородной связи может варьироваться от 5 до 50 кДж / моль.

Заключение

И ковалентные связи, и водородные связи являются химическими связями. Ковалентные связи сильнее водородных. Это связано с тем, что ковалентная связь образуется из-за разделения электронов между двумя атомами, тогда как водородная связь образуется из-за притяжения между двумя молекулами. Основное различие между ковалентными и водородными связями заключается в том, что ковалентные связи представляют собой внутримолекулярные притяжения, тогда как водородные связи являются межмолекулярными притяжениями.

Использованная литература:

1. Либретексты. "Водородная связь." Chemistry LibreTexts, доступно здесь. 17 января 2017 г. По состоянию на 16 августа 2017 г. 2. «Ковалентное связывание». BBC, доступно здесь. По состоянию на 16 августа 2017 г.

Изображение предоставлено:

1. «Водород-фторид-2D-точка-крест» Автор Benjah-bmm27 - собственная работа (общественное достояние) через Commons Wikimedia 2. «Водородные связи-в-воде-2D» (общественное достояние) через Commons Wikimedia