Verschil tussen covalente en waterstofbindingen

Belangrijkste verschil - Covalent versus waterstofbindingen

Chemische bindingen zijn koppelingen die tussen atomen voorkomen. Deze chemische bindingen zijn nuttig bij het samenhouden van atomen om moleculen en complexe verbindingen te vormen. Chemische bindingen worden gevormd als gevolg van de uitwisseling van elektronen tussen atomen of vanwege de aantrekkingskracht tussen atomen, ionen of moleculen. Covalente binding en waterstofbrug zijn twee soorten chemische bindingen die gevonden kunnen worden onder covalente verbindingen. Een covalente binding wordt gevormd door het delen van elektronen tussen atomen. Een waterstofbrug wordt gevormd vanwege de aantrekking tussen twee atomen van twee verschillende moleculen. Het belangrijkste verschil tussen covalente en waterstofbruggen is dat covalente bindingen zijn intramoleculaire attracties, terwijl waterstofbruggen intermoleculaire aantrekking zijn.

Key Areas Covered

1. Wat zijn Covalent obligaties
      - Definitie, Vorming van Bond met voorbeelden
2. Wat zijn waterstofbruggen
      - Definitie, Vorming van Bond met voorbeelden
3. Wat zijn de overeenkomsten tussen covalente en waterstofbindingen
      - Overzicht van gemeenschappelijke functies
4. Wat is het verschil tussen covalente en waterstofbindingen
      - Vergelijking van belangrijke verschillen

Sleutelbegrippen: Atomen, Attractiekracht, Covalent Bond, Hydrogen Bond, Intermolecular Attractions, Intramolecular Attractions, Ions, Molecules

Wat zijn Covalent obligaties

Covalente bindingen zijn chemische bindingen die worden gevormd door het delen van elektronen tussen atomen. Daarom wordt het een intermoleculaire aantrekkingskracht genoemd. De binding wordt gevormd tussen twee atomen die ongepaarde elektronen bevatten. Deze ongepaarde elektronen zijn gepaard met de ongepaarde elektronen van een ander atoom om een ​​covalente binding te vormen.

Atomen kunnen covalente bindingen hebben als enkelvoudige bindingen, dubbele bindingen of drievoudige bindingen tussen atomen. Eén covalente binding omvat één binding-elektronenpaar; wanneer een ongepaard elektron gekoppeld is met een ander ongepaard elektron van een ander atoom, wordt een covalente binding gevormd en deze twee elektronen worden genoemd een band-elektronenpaar of bindingspaar. Daarom worden in een dubbele binding 4 elektronen gedeeld tussen twee atomen omdat er 2 covalente bindingen zijn met twee bindingsparen.

Het hoofddoel van de vorming van een covalente binding is om de buitenste orbitalen van atomen te vullen om gestabiliseerd te worden. Covalente binding wordt gevonden tussen niet-metalen en metalloïden. Covalente bindingen zijn zeer sterke aantrekkingskrachten en de covalente bindingssterkte varieert van 100 tot 1100 kJ / mol.

Figuur 1: Dot-cross-structuur van waterstoffluoride

De bovenstaande afbeelding toont de covalente binding tussen waterstof (H) -atoom en fluor (F) -atoom. Hier geeft het kruismarkering het ongepaarde elektron in het waterstofatoom aan en tonen puntmarkeringen de elektronen in de buitenste orbitaal van fluor.

Er zijn twee hoofdtypen van covalente bindingen: polaire covalente bindingen en niet-polaire covalente bindingen. Deze twee bindingen worden benoemd volgens de polariteit van de covalente binding. De polariteit van de binding hangt af van de elektronegativiteitswaarden van de twee atomen die bijdragen aan de covalente binding. Als het verschil tussen deze elektronegativiteitswaarden kleiner is dan 0,4, is het een niet-polaire covalente binding. Als die waarde tussen 0,4 en 1,7 ligt, is het een polaire covalente binding. In het bovenstaande voorbeeld is de elektronegativiteit van waterstof 2,2 en de elektronegativiteit van fluor is 4,0. Daarom is het verschil (4.0-2.2) = 1.8. Daarom is het een zeer polaire covalente binding.

Wat zijn waterstofbruggen

Waterstofbindingen zijn aantrekkingskrachten die optreden tussen twee atomen van twee verschillende moleculen. Daarom is het een intramoleculaire aantrekking. Het is een zwakke aantrekkingskracht. Maar in vergelijking met andere typen intramoleculaire krachten zoals polaire polaire interacties, niet-polaire niet-polaire interacties zoals Vander Waal-krachten, is de waterstofbrug sterker.

Waterstofbinding treedt op tussen polaire covalente verbindingen. Deze verbindingen (of moleculen) zijn samengesteld uit polaire covalente bindingen. Een polaire covalente binding ontstaat als gevolg van het verschil in de elektronegativiteitswaarden van de atomen die zich in de covalente binding bevinden. Als dit verschil groot is, heeft het sterk elektronegatieve atoom de neiging om de bindingselektronen naar zich toe te trekken. Dit creëert een dipoolmoment waarbij dit sterk elektronegatieve atoom een ​​gedeeltelijke negatieve lading krijgt terwijl het andere atoom een ​​gedeeltelijke positieve lading krijgt. Dan wordt de binding een polaire covalente binding. Wanneer dit molecuul een ander molecuul ontmoet dat een dergelijk dipoolmoment heeft, trekken de negatieve en positieve ladingen elkaar aan. Deze aantrekkingskracht wordt een waterstofbrug genoemd.

Waterstofbinding vindt plaats tussen hoog-elektronegatieve atomen en minder elektronegatieve atomen. Waterstofbindingen bestaan ​​wanneer we O, N en F in één molecuul hebben en positief geladen H in het andere molecuul. Dit komt omdat F, N en O de meest elektronegatieve atomen zijn die waterstofbruggen kunnen vormen. De sterkte van een waterstofbrug kan variëren van 5 tot 50 kJ / mol. De sterkste waterstofbinding treedt op tussen HF-atomen.

Figuur 2: waterstofbruggen tussen watermoleculen

Water is het meest gebruikelijke voorbeeld voor een verbinding met waterstofbruggen. Hier kan het zuurstofatoom van één watermolecuul een waterstofatoom van een ander molecuul aantrekken vanwege de ladingsscheiding in dat molecuul.

Overeenkomsten tussen covalente en waterstofbruggen

• Covalente en waterstofbruggen zijn soorten chemische bindingen.
• Beide typen bindingen komen voor tussen twee atomen.
• Beide typen bindingen werken als een lijm tussen twee atomen.

Verschil tussen covalente en waterstofbindingen

Definitie

Covalent obligaties: Covalente bindingen zijn chemische bindingen die worden gevormd door het delen van elektronen tussen atomen.

Waterstofbruggen: Waterstofbindingen zijn aantrekkingskrachten die optreden tussen twee atomen van twee verschillende moleculen.

Aard van Bond

Covalent obligaties: Covalente bindingen zijn intermoleculaire chemische bindingen.

Waterstofbruggen: Waterstofbindingen zijn intramoleculaire chemische bindingen.

Chemische soorten

Covalent obligaties:  Covalente bindingen worden gevormd tussen twee atomen.

Waterstofbruggen: Waterstofbindingen worden gevormd tussen twee atomen van twee verschillende moleculen.

Bond Strength

Covalent obligaties: De bindingssterkte van covalente binding kan variëren van 100 tot 1100 kJ / mol.  

Waterstofbruggen: De bindingssterkte van waterstofbruggen kan variëren van 5 tot 50 kJ / mol.

Conclusie

Zowel covalente bindingen als waterstofbruggen zijn chemische bindingen. Covalente bindingen zijn sterker dan waterstofbruggen. Dit komt omdat een covalente binding wordt gevormd door het delen van elektronen tussen twee atomen, terwijl een waterstofbrug wordt gevormd vanwege de aantrekking tussen twee moleculen. Het belangrijkste verschil tussen covalente en waterstofbruggen is dat covalente bindingen intramoleculaire aantrekking zijn, terwijl waterstofbindingen intermoleculaire aantrekking zijn.

Referenties:

1. Libretexts. "Waterstofbinding." Chemie LibreTexts, hier beschikbaar. 17 januari 2017. Toegang tot 16 augustus 2017.
2. "Covalente binding." BBC, hier beschikbaar. Betreden 16 augustus 2017.

Afbeelding met dank aan:

1. "Hydrogen-fluoride-2D-dot-cross" door Benjah-bmm27 - Eigen werk (Public Domain) via Commons Wikimedia
2. "Waterstofbinding-in-water-2D" (Public Domain) via Commons Wikimedia