Hvilken type binding forbinder to hydrogenatomer?

Bindingen, der forbinder to hydrogenatomer i et hydrogengasmolekyle, er en klassisk kovalent binding. Båndet er let at analysere, fordi hydrogenatomerne kun har en proton og en elektron hver. Elektronerne er i hydrogenatomets enkelt elektronskal, som har plads til to elektroner.

Fordi hydrogenatomerne er identiske, kan hverken elektronen fra den anden for at fuldføre sin elektronskal og danne en ionbinding. Som følge heraf deler de to hydrogenatomer de to elektroner i en kovalent binding. Elektronerne bruger det meste af deres tid mellem de positivt ladede hydrogenkerner og tiltrækker dem begge til den negative ladning af de to elektroner.

TL; DR (for længe, ​​ikke læst)

Molekyler af hydrogengas består af to hydrogenatomer i en kovalent binding. Hydrogenatomer danner også kovalente bindinger i andre forbindelser, såsom i vand med et oxygenatom og i carbonhydrider med carbonatomer. I tilfælde af vand kan de kovalent bundet hydrogenatomer danne yderligere intermolekylære hydrogenbindinger, der er svagere end de kovalente molekylære bindinger. Disse bindinger giver vand nogle af dets fysiske egenskaber.

Kovalente bindinger i vand

Hydrogenatomer i H _{2O vandmolekylet danner den samme slags kovalent binding som i hydrogengas, men med oxygenatomet. Oxygenatomet har seks elektroner i sin yderste elektronskal, som har plads til otte elektroner. For at fylde dens skal deler iltet de to elektroner af de to hydrogenatomer i en kovalent binding.}

Foruden den kovalente binding danner vandmolekylet yderligere intermolekylære bindinger med andre vandmolekyler. Vandmolekylet er en polær dipol, hvilket betyder, at den ene ende af molekylet, oxygenendoen, bliver ladet negativt, og den anden ende med de to hydrogenatomer har en positiv ladning. Det negativt ladede oxygenatom af et molekyle tiltrækker et af de positivt ladede hydrogenatomer i et andet molekyle, der danner en dipol-dipol hydrogenbinding. Denne binding er svagere end den kovalente molekylbinding, men den holder vandmolekylerne sammen. Disse intermolekylære kræfter giver vandspecifikke egenskaber som høj overfladespænding og et relativt højt kogepunkt for molekylets vægt.

Kulstof- og hydrogenkovalente bindemidler

Carbon har fire elektroner i sin yderste elektron shell, som har plads til otte elektroner. Som en følge heraf deler carbon i en konfiguration fire elektroner med fire hydrogenatomer for at fylde dens skal i en kovalent binding. Den resulterende forbindelse er CH _{4, methan.}

Mens metan med sine fire kovalente bindinger er en stabil forbindelse, kan carbon gå ind i andre bindings konfigurationer med hydrogen og andre carbonatomer. De fire ydre elektronkonfigurationer tillader kulstof at skabe molekyler, der danner basis for mange komplekse forbindelser. Alle sådanne bindinger er kovalente bindinger, men de tillader carbon stor fleksibilitet i dens bindingsadfærd.

Kovalente bindinger i carbonkæder

Når carbonatomer danner kovalente bindinger med færre end fire hydrogenatomer, ekstra binding elektroner er tilbage i carbonatomets ydre skal. For eksempel kan to carbonatomer, der danner kovalente bindinger med tre hydrogenatomer, hver for sig danne en kovalent binding med hinanden, idet de deler deres eneste resterende bindingselektroner. Den forbindelse er ethan, C _{2H 6.}

Tilsvarende kan to carbonatomer binde med to hydrogenatomer hver og danne en dobbelt kovalent binding med hinanden, idet de deler deres fire resterende elektroner mellem dem . Den forbindelse er ethylen, C _{2H 4. I acetylen, C 2H 2, danner de to carbonatomer en tredobbelt kovalent binding og en enkeltbinding med hver af de to hydrogenatomer. I disse tilfælde er kun to carbonatomer involveret, men de to carbonatomer kan let opretholde kun enkeltbindinger med hinanden og bruge resten til at binde med yderligere carbonatomer.}

Propan, C _{3H < sub> 8, har en kæde af tre carbonatomer med enkeltkovalente bindinger mellem dem. De to ende carbonatomer har en enkeltbinding med det midterste carbonatom og tre covalente bindinger med hver tre hydrogenatomer. Det midterste carbonatom har bindinger med de andre to carbonatomer og to hydrogenatomer. En sådan kæde kan være meget længere og er grundlaget for mange af de komplekse organiske carbonforbindelser, der findes i naturen, alt baseret på den samme slags kovalent binding, som forbinder to hydrogenatomer.}