Pembentukan sebatian kovalen

Sebatian kovalen terbentuk apabila dua atom bukan logam berkongsi satu atau lebih pasangan elektron supaya setiap atom mencapai susunan elektron gas adi yang stabil. Tiada atom yang menyerahkan elektronnya sepenuhnya, sebaliknya pasangan yang dikongsi itu menjadi milik kedua-dua atom pada masa yang sama. Berkongsi satu pasangan memberi ikatan tunggal, dua pasangan yang dikongsi memberi ikatan ganda dua, dan tiga pasangan yang dikongsi memberi ikatan ganda tiga. Ikatan kovalen ialah salah satu standard kandungan teras dalam bab Ikatan Kimia, jadi ia diuji setiap tahun dalam 4541.

Persamaan seimbang

Corak am ialah: bukan logam + bukan logam → sebatian kovalen. Dengan formula dan simbol keadaan yang betul, contoh piawainya ialah:

H₂(g) + Cl₂(g) → 2HCl(g)

2H₂(g) + O₂(g) → 2H₂O(l)

N₂(g) + 3H₂(g) → 2NH₃(g)

C(s) + O₂(g) → CO₂(g)

Kimia di sebalik setiap satu ialah perkongsian elektron dan bukan pemindahan. Dalam molekul hidrogen klorida, hidrogen (1 elektron) dan klorin (2.8.7) berkongsi satu pasangan, jadi hidrogen mencapai duplet helium dan klorin mencapai oktet. Dalam air, oksigen (2.6) berkongsi satu pasangan dengan setiap satu daripada dua atom hidrogen. Dalam karbon dioksida, karbon membentuk dua ikatan ganda dua, satu dengan setiap oksigen, ditulis O=C=O. Dalam nitrogen, N₂, kedua-dua atom berkongsi tiga pasangan untuk memberi ikatan ganda tiga, N≡N, dan itulah sebabnya nitrogen sangat tidak reaktif.

Keadaan yang diperlukan

Kedua-dua unsur mesti bukan logam dengan keelektronegatifan yang tinggi dan hampir sama supaya tiada satu yang dapat menarik elektron sepenuhnya. Sebahagian gabungan ini memerlukan haba atau bunga api untuk bermula, hidrogen dan oksigen bergabung hanya apabila dinyalakan, dan nitrogen dengan hidrogen memerlukan suhu tinggi, tekanan tinggi dan mangkin proses Haber. Yang lain, seperti molekul dwiatom unsur itu sendiri, terbentuk apabila atom bergabung.

Apa yang anda perhatikan

Kerana hasilnya bermolekul, anda selalunya melihat gas atau cecair meruap dan bukan pepejal. Hidrogen terbakar dalam oksigen dengan nyalaan biru pucat dan bunyi “pop”, membentuk air yang terkondensasi sebagai titisan tidak berwarna. Karbon terbakar dalam oksigen dengan bara merah untuk memberi gas tidak berwarna, karbon dioksida. Sebatian kovalen umumnya mempunyai takat lebur dan takat didih rendah, tidak mengalirkan elektrik dalam mana-mana keadaan, dan banyak yang larut lebih baik dalam pelarut organik berbanding air, bertentangan dengan sebatian ion yang anda temui bersamanya.

Di mana ia muncul dalam peperiksaan SPM

Dalam 4541/1 anda diminta mengenal pasti bilangan pasangan elektron yang dikongsi atau memilih formula molekul yang betul. Dalam 4541/2 soalan piawai meminta anda melukis gambar rajah titik-dan-pangkah untuk molekul seperti H₂O, CO₂, NH₃, CH₄, Cl₂ atau N₂, menyatakan sama ada ikatan itu tunggal, ganda dua atau ganda tiga, dan menulis persamaan seimbang. Anda juga mesti membandingkan sifat fizik sebatian kovalen dengan sebatian ion, menerangkan setiap sifat dari segi ikatannya.

Cara kami mengajarnya

Guru kami memastikan anda mengira elektron dengan betul: hidrogen memerlukan duplet, kebanyakan atom lain memerlukan oktet, dan setiap pasangan ikatan ditunjukkan sekali, dikongsi antara dua atom. Markah yang paling kerap hilang datang daripada melukis pemindahan gaya ion dan bukan perkongsian, terlupa pasangan sunyi pada oksigen atau nitrogen, atau menulis bilangan atom hidrogen yang salah. Berlatih satu set molekul yang tetap sehingga gambar rajah menjadi automatik menjamin sumber markah yang boleh dipercayai ini.

Ringkasan pantas

Sebatian kovalen dipegang bersama oleh pasangan elektron yang dikongsi antara atom bukan logam. Tentukan berapa pasangan yang perlu dikongsi oleh setiap atom, lukis gambar rajah titik-dan-pangkah dengan semua pasangan sunyi, namakan ikatan itu sebagai tunggal, ganda dua atau ganda tiga, dan kaitkan struktur molekul dengan takat lebur rendah serta ketiadaan kekonduksian. Jawapan berkait itu meliputi hampir semua yang ditanya peperiksaan pada topik ini.