If you're seeing this message, it means we're having trouble loading external resources on our website.

Pokud používáš webový filtr, ujisti se, že domény: *.kastatic.org and *.kasandbox.org jsou vyloučeny z filtrování.

Hlavní obsah

Jednoduché a násobné kovalentní vazby

Oktetové pravidlo – Prvky se snaží dosáhnout oktetu ve valenční vrstvě. Vysvětlíme si teď, co to znamená: Obecně hmota tíhne k co nejstabilnějšímu uspořádání. V případě jednotlivých atomů bývá tím nejstabilnějším možným uspořádáním takzvaný oktet. S výjimkou pár prvků jsou atomy nejstabilnější (mají nejnižší energii), když ve své vnější slupce (valenční slupce) mají 8 elektronů (oktet je odvozeno z řečtiny a znamená to osmice), a mají tak stejnou elektronovou konfiguraci jako vzácné plyny. Mají tedy zcela zaplněnou valenční slupku.
Výjimku z oktetového pravidla představuje vodík (H) a helium (He), kde bychom místo o oktetu mohli hovořit o „duetu“. Jsou to první dva prvky periodické soustavy prvků, oba jsou v první periodě, a mají tedy jednu elektronovou slupku, která může pojmout pouze 2 elektrony. Mezi další výjimky patří některé prvky 3. skupiny, jako je bor (B). Ty obsahují tři valenční elektrony. Bor může teoreticky podle oktetového pravidla přijmout dalších pět elektronů, je to ale moc malý atom a tolik elektronů se u tak malého jádra neudrží. Bor je proto obvykle trojvazný, například v molekule BH3, a díky sdílení elektronů ve vazbách má šest elektronů ve vnější slupce. To má za následek některé pro sloučeniny boru neobvyklé vlastnosti. Zjednodušeně můžeme říci, že v případě vazeb s nekovy můžeme narazit na případy, kdy oktetové pravidlo neplatí a atomy některých prvků mohou být stabilnější ve vazbách, přestože nemají ve valenční vrstvě 8 elektronů.
BH3 atom
Obecně však platí, že „touha“ po dosažení oktetu (tedy 8 elektronů ve vnější slupce) je důvodem pro vznik chemických vazeb mezi atomy. Podívej se na konfiguraci vnější slupky (tj. počet valenčních elektronů) tří prvků: sodíku (Na), chloru (Cl) a neonu (Ne):
Ilustrace konfigurace vnější slupky u sodíku (Na), chloru (Cl) a neonu (Ne).

Iontové a kovalentní vazby

Podívejme se na následující dva scénáře A a B. Máme tu dvě děti, Emilku a Sáru. Jsou to dobré kamarádky.
Scénář A:
Ilustrace pro scénář A.
Scénář B:
Ilustrace pro scénář B.
Nyní použijeme uvedenou analogii na chemické vazby. Předpokládejme, že Emilka a Sára představují dva atomy a deka symbolizuje jejich valenční elektrony. Ve scénáři A je atom Emilka ochoten poskytnout své elektrony (deku) atomu Sáře, protože tím oba (obě) dosáhnou oktetu a budou mít 8 elektronů ve svých vnějších slupkách - dosáhnou tak štěstí a stability. Tento přesun elektronů způsobí vznik iontové vazby, protože atom, který odevzdal elektrony je nyní kladně nabitý, a atom, který je přijal, je nyní záporně nabitý a částice s opačnými náboji se přitahují.
Příklad iontové vazby
Příklad iontové vazby
V scénáři B jsou atomy Emilka i Sára stejně elektronegativní. Takže ani Emilka ani Sára úplně nestojí o předání elektronů (deky), ale místo toho se dohodnou, že je spolu budou sdílet. To by odpovídalo se to kovalentní vazbě. Elektronegativita je měřítkem toho, jak silně atom přitahuje elektrony druhého atomu v chemické vazbě. Tuto hodnotu zjistíme z periodické soustavy prvků, podle polohy prvku v ní (prvky vlevo dole jsou nejméně elektronegativní, zatímco fluor a další prvky pravého horního rohu jsou nejvíc elektronegativní).
Příklad kovalentní vazby
Příklad kovalentní vazby

Polární a nepolární kovalentní vazby

Pojďme se vrátit k Emilce a Sáře:
Scénář C:
Ilustrace pro scénář C.
Scénář D:
Ilustrace pro scénář D.
Použijme výše uvedenou analogii pro objasnění vzniku kovalentních vazeb. Ve scénáři C je Emilce i Sáře stejně chladno (v naší analogii to znamená, že mají stejnou elektronegativitu). Protože mají stejnou elektronegativitu, budou sdílet své elektrony (deku) rovným dílem mezi sebou. Tento typ kovalentních vazeb, kde jsou elektrony sdíleny rovnoměrně mezi dvěma atomy, se nazývá nepolární kovalentní vazba.
Příklad nepolární kovalentní vazby
Příklad nepolární kovalentní vazby
Ve scénáři D je Emilce zima, ale Sára je úplně zmrzlá (nejspíš seděla někde v pískovišti v dešti a nechtěla jít domů)! Společně sdílejí přikrývku, ale Sára si bere té deky víc a víc, tak trochu to Emilce bere, aby se ještě více zahřála, ale zase jí ji nesebere úplně. Ve světě atomů bychom řekli, že je jeden atom (Sára) elektronegativnější než druhý atom (Emilka) a přirozeně přitahuje sdílené elektrony k sobě. Tento posun elektronů způsobuje, že je vazba polární – jeden z atomů je pak částečně kladně nabitý a druhý částečně záporně nabitý. Tyto kovalentní vazby, kde elektrony nejsou sdíleny rovnoměrně mezi dvěma atomy, se nazývají polární kovalentní vazby.
Příklad nepolární kovalentní vazby
Příklad polární kovalentní vazby
Jak vidíme výše, elektrony v kovalentních vazbách mezi dvěma různými atomy (v tomto případě H a Cl) nejsou sdíleny rovnoměrně. To je způsobeno rozdílnou elektronegativitou atomů. Atom, který je elektronegativnější (Cl) bude mít více elektronů, než atom, který je méně elektronegativní (H). Tím pádem bude mít atom, který má více elektronů z vazby, částečně záporný náboj (δ-), a druhý atom bude mít částečně kladný náboj (δ+) stejné hodnoty.

Vlastnosti nepolárních kovalentních vazeb:

  • často mezi atomy stejného typu
  • malý rozdíl v elektronegativitě atomů ve vazbě (<0,5)
  • elektrony jsou atomy sdíleny rovnoměrně

Vlastnosti polárních kovalentních vazeb:

  • vždy mezi atomy různého typu
  • rozdíl v elektronegativitě atomů je mírný (0,5 a 1,9)
  • elektrony nejsou atomy sdíleny rovnoměrně
Metan (CH4) je příkladem sloučeniny, kde se mezi atomy různého typu vytváří polární kovalentní vazby. Jeden atom uhlíku utváří čtyři kovalentní vazby se čtyřmi atomy vodíku tak, že sdílí pár elektronů s každým atomem vodíku (H). Hodnota elektronegativity pro uhlík (C) a vodík (H) je 2,55 resp. 2,1, takže rozdíl v jejich elektronegativitě je pouze 0,45 (<0,5). Elektrony jsou tedy uhlíkem a vodíkem sdíleny rovnoměrně. Můžeme tedy říci, že molekula metanu má celkem čtyři nepolární kovalentní vazby.
Jednoduché a násobné kovalentní vazby
To, kolik párů elektronů atomy sdílí, určuje, o jaký typ kovalentní vazby jde.
Počet sdílených elektronových párůTyp utvořené kovalentní vazby
1Jednoduchá
2Dvojná
3Trojná
Dále se přesuňme k několika příkladům, kde si zkusíme určit, o jaký typ kovalentní vazby půjde.
Schéma utvoření jednoduché kovalentní vazby.
Atom dusíku může dosáhnout oktetu sdílením tří elektronů s druhým atomem dusíku - dojde tak k utvoření trojné vazby (sdíleny jsou tři páry elektronů).
Schéma dusíkové vazby v oktetové konfiguraci.
Dále si vezměme molekulu oxidu uhličitého (CO2). Jaký typ kovalentní vazby v našem případě vznikne?
Schéma utvoření dvojné kovalentní vazby.

Chceš se zapojit do diskuze?

  • Avatar blobby green style uživatele antrulik
    V text u metanu nejdrive stoji: "je prikladem slouceniny, kde se mezi atomy ruzneho typu vytvari POLARNI kovalentni vazba"
    Nacez se dozvime ze rozdil elektronegativity mezi uhlikem a vodikem je pomerne maly ( 0.45 ) a tedy molekula metanu tvori 4 NEpolarni vazby.
    Predpokladam tedy ze v prvni vete je chyba, kdyz se mluvi o polarni vazbe?

    Dale je nesoulad hodnot delicich nepolarni kovalentni vazby, polarni kovalentni vazby a iontove vazby. Ve videu je to kov. nepolarni < 0.4 < kov. polarni < 1.7 iontove. Tady v textu jsou hranice 0.5 a 1.9.
    (2 hlasy)
    Avatar Default Khan Academy avatar uživatele
Umíš anglicky? Kliknutím zobrazíš diskuzi anglické verze Khan Academy.