החוברת · דף לימוד
קשר קוולנטי: כשאטומים חולקים
מדעים · כיתה ח׳ · פרק 9: תגובות כימיות וקשר כימי
מים, אוויר, סוכר - כל המולקולות האלה נוצרות מאטומים שחולקים אלקטרונים
מבוא לקשר קוולנטי
ראינו שאטומים יכולים להעביר אלקטרונים (קשר יוני). אבל יש דרך נוספת להשיג יציבות: לשתף אלקטרונים!
כששני אל-מתכות נפגשים, אף אחד לא רוצה לוותר על אלקטרונים. אז הם מוצאים פתרון: שיתוף! זה נקרא קשר קוולנטי (או קשר שיתופי).
איך נוצר קשר קוולנטי?
קשר קוולנטי (Covalent Bond), או קשר שיתופי, נוצר כאשר שני אטומי אל-מתכת משתפים ביניהם זוג אחד או יותר של אלקטרוני ערכיות כדי לאכלס את קליפתם החיצונית ולהגיע ליציבות אנרגטית מרבית.
קשר קוולנטי = שיתוף אלקטרונים בין שני אטומים (בדרך כלל אל-מתכות)
סוגי קשרים קוולנטיים
קשר בודד
זוג אחד של אלקטרונים משותפים
דוגמה: H-H (מימן)
H₂O (מים)
קשר כפול
שני זוגות של אלקטרונים משותפים
דוגמה: O=O (חמצן)
CO₂ (פחמן דו-חמצני)
קשר משולש
שלושה זוגות של אלקטרונים משותפים
דוגמה: N≡N (חנקן)
קשר חזק מאוד!
קשר יוני מול קשר קוולנטי
קשר יוני
העברה של אלקטרונים
• מתכת + אל-מתכת
• נוצרים יונים (חיוביים ושליליים)
• משיכה אלקטרוסטטית
• תרכובת יונית
• נקודת התכה גבוהה
• מבנה גבישי
NaCl - מלח שולחן
Na⁺ + Cl⁻
קשר קוולנטי
שיתוף של אלקטרונים
• אל-מתכת + אל-מתכת
• לא נוצרים יונים
• האלקטרונים משותפים
• מולקולה
• נקודת התכה נמוכה
• מולקולות נפרדות
H₂O - מים
H-O-H
הכלל: מתכת + אל-מתכת = יוני. אל-מתכת + אל-מתכת = קוולנטי.
מולקולות קוולנטיות בחיי היומיום
H₂O - מים
שני קשרים בודדים
H-O-H
המולקולה החשובה ביותר לחיים!
O₂ - חמצן
קשר כפול
O=O
הגז שאנחנו נושמים
CO₂ - פחמן דו-חמצני
שני קשרים כפולים
O=C=O
הגז שאנחנו נושפים
N₂ - חנקן
קשר משולש
N≡N
78% מהאוויר!
CH₄ - מתאן
ארבעה קשרים בודדים
C מקושר ל-4 H
גז טבעי
C₆H₁₂O₆ - גלוקוז
מולקולה מורכבת
עשרות קשרים קוולנטיים
סוכר - מקור אנרגיה
תכונות של תרכובות קוולנטיות
נקודת התכה נמוכה
נמסות בטמפרטורות נמוכות יחסית (לעומת תרכובות יוניות)
מולקולות נפרדות
קיימות כמולקולות בודדות, לא רשת גבישית
לא מוליכות חשמל
לא מוליכות חשמל (אין יונים חופשיים)
מסיסות משתנה
חלק מסיסות במים, חלק לא - תלוי במולקולה
גזים, נוזלים או מוצקים רכים
יכולות להיות גזים (O₂), נוזלים (H₂O) או מוצקים רכים (סוכר)
מבנה מולקולרי
צורה מוגדרת למולקולה (לא אקראית)
למה יהלום (יהלום) קשה כל כך, למרות שהוא בנוי מקשרים קוולנטיים?
מה ההבדל העיקרי בין קשר יוני לקשר קוולנטי, ואיך זה משפיע על תכונות החומר?