Kas yra kovalentiniai ryšiai?

Kovalentiniai ryšiai yra stipriausias cheminių jungčių tipas ir susidaro tarp panašaus elektronegatyvumo atomų. Apskritai elektronegatyvumas didėja periodinės lentelės dešinėje ir mažėja žemyn. Elektronegatyvumas nėra atominė savybė, bet atsiranda, kai atomai sąveikauja vienas su kitu.
Remiantis šiuolaikine atomo teorija, atomai turi elektronus, sukasi juos apvalkaluose, vadinamuose orbitomis. Kiekviena orbita turi maksimalų elektronų skaičių ir kiekvienas atomas „nori“ maksimaliai išnaudoti savo elektronus kiekvienoje orbitoje. Tauriosios dujos yra stabiliausi elementai, nes visos jų elektronų orbitalės turi didžiausią elektronų skaičių. Jie nesugeba sudaryti kovalentinių ryšių.

Kai dviejų ar daugiau atomų elektronegatyvumas yra panašus, sąlygos yra subrendusios kovalentiniam ryšiui. Abiejų atomų elektronų orbitalės ieško panašaus skaičiaus kitų elektronų, kad maksimaliai išnaudotų savo elektronų apvalkalus. Kai atomai sujungiami, jų elektronų apvalkalai susimaišo ir sukuria tai, kas vadinama „molekulinėmis orbitomis“, kur elektronai laisvai klaidžioja tarp abiejų atomų ir skrieja aplink abiejų branduolius. Dėl to kovalentiškai sujungtos medžiagos, tokios kaip deimantas ir daugelis metalų, tampa gana laidžios. Priešingai, joninės jungtys, tokios kaip ryšiai, laikantys natrio chloridą (druską), elektronai laikosi atitinkamuose atomuose, todėl bendra molekulinė struktūra yra silpnesnė.

Kovalentiniai ryšiai nėra įprasti gyvenimo procesuose, nes jiems suskaidyti reikia per daug energijos, todėl dirbti su jais per sunku. Priklausomai nuo bendrų elektronų porų skaičiaus, ryšys apibūdinamas kaip viengubas, dvigubas, trigubas ir pan. Kai kurie metalai, turintys aukščiausią lydymosi temperatūrą, molibdenas ir renis, turi keturis kartus. Penkiolikės ir šeštukinės jungtys yra gana retos, ir yra rimta priežastis manyti, kad periodinėje lentelėje niekas negali viršyti šešetinio ryšio.

Kaip minėta anksčiau, kovalentinis yra stipriausias įmanomas cheminio ryšio tipas. Kiti cheminiai ryšiai apima joninius ryšius, vandenilinius ryšius ir van der Waalso jėgą. Yra daug kitų retų ir egzotiškų ryšių rūšių, tačiau šios keturios yra labiausiai paplitusios.