Ковалентные связи представляют собой химические связи, в которых два или более элементов соединяются вместе путем обмена электронами, а не переносом электронов, как в случае с ионными связями. Эти связи, как правило, происходят с неметаллическими элементами периодической таблицы. Вода является знакомым веществом, состоящим из водорода и кислорода, связанных ковалентными связями. Эти элементы считаются ковалентными. Другие элементы, которые могут образовывать ковалентные связи, включают азот, углерод и фтор.

Характеристики неметаллов

Периодическая таблица делится на две широкие группы: металлы и неметаллы. В периодической таблице 18 неметаллов и более 80 металлов. Хотя группа неметаллов включает в себя элементы, которые обладают широким разнообразием характеристик, все эти элементы имеют определенные общие черты. Например, неметаллы являются более плохими проводниками тепла и электричества, чем металлические элементы. Неметаллы также менее плотны, чем металлы, и имеют более низкие температуры плавления и кипения. Основная характеристика неметаллов, которая делает их ковалентными, заключается в том, что они обладают высокой электроотрицательностью, что повышает вероятность их образования ковалентных связей. Неметаллы также составляют большую часть тканей живых организмов.

Характеристики ковалентных связей

Поскольку неметаллы обладают высокой электроотрицательностью, они более неохотно отдают свои электроны в процессе связывания. Менее электроотрицательные металлические элементы легко откажутся от своих электронов во время соединения, чтобы создать стабильное соединение посредством ионного соединения. Во время ионной связи многие металлы отдают электроны неметаллам. Основываясь на правиле октета, которое гласит, что элементы хотят иметь число электронов в качестве ближайшего стабильного благородного газа, соединения образуются между двумя сильно электроотрицательными неметаллическими элементами, разделяя электроны, от которых ни один элемент не хочет отказаться. Поскольку ковалентные связи обычно образуются между двумя неметаллами, эти соединения обладают многими одинаковыми характеристиками неметаллических элементов.

Ковалентные элементы

Неметаллические ковалентные элементы, обнаруженные в периодической таблице, включают водород, углерод, азот, фосфор, кислород, серу и селен. Кроме того, все галогенные элементы, включая фтор, хлор, бром, йод и астат, являются ковалентными неметаллическими элементами. Чрезвычайно стабильные благородные газы, включая гелий, неон, аргон, криптон, ксенон и радон, также являются неметаллическими ковалентными элементами. Эти элементы образуют связи друг с другом, разделяя электроны, образуя соединения.

Общие ковалентные соединения

Ковалентные соединения названы путем перечисления первого, второго и последующих элементов в формуле соединения с последующим добавлением конечного «-иде» к конечному элементу. Если соединение содержит более одного электрона на элемент, число электронов добавляется в нижний индекс рядом с элементом. Например, CF4 или тетрафторид углерода - это одно ковалентное соединение, которое считается сильным парниковым газом. Некоторые из наиболее распространенных соединений, найденных в природе на Земле, сделаны из неметаллических элементов и их ковалентных связей. Например, вода, или H2O, является наиболее распространенным соединением на Земле и образована ковалентной связью между двумя электронами водорода и одним электроном кислорода.