Wat is een covalente binding in de chemie?

Een covalente binding in de chemie is een chemische link tussen twee atomen of ionen waarin de elektronenparen onderling worden gedeeld. Een covalente binding kan ook een moleculaire binding worden genoemd. Covalente bindingen vormen zich tussen twee niet-metalen atomen met identieke of relatief nauwe elektronegativiteitswaarden. Dit type binding kan ook worden gevonden in andere chemische soorten, zoals radicalen en macromoleculen. De term "covalente binding" werd voor het eerst in gebruik in 1939, hoewel Irving Langmuir de term "covalentie" introduceerde in 1919 om het aantal elektronenparen te delen dat door naburige atomen wordt gedeeld.

De elektronenparen die deelnemen aan een covalente binding worden bindingsparen of gedeelde paren genoemd. Door het delen van bindingsparen kan elk atoom een ​​stabiele buitenste elektronenschil bereiken, vergelijkbaar met die van edelgasatomen.

Polaire en niet-polaire covalente banden

Twee belangrijke soorten covalente bindingen zijn niet-polaire of zuivere covalente bindingen en polaire covalente bindingen. Niet-polaire bindingen treden op wanneer atomen elektronenparen gelijk delen. Omdat alleen identieke atomen (met dezelfde elektronegativiteit) echt gelijk delen, wordt de definitie uitgebreid met covalente binding tussen atomen met een elektronegativiteitsverschil kleiner dan 0,4. Voorbeelden van moleculen met niet-polaire bindingen zijn H₂, N₂, en CH₄.

Naarmate het elektronegativiteitsverschil toeneemt, is het elektronenpaar in een binding nauwer verbonden met de ene kern dan de andere. Als het elektronegativiteitsverschil tussen 0,4 en 1,7 ligt, is de binding polair. Als het elektronegativiteitsverschil groter is dan 1,7, is de binding ionisch.

Covalente obligatievoorbeelden

Er is een covalente binding tussen de zuurstof en elke waterstof in een watermolecuul (H₂O). Elk van de covalente bindingen bevat twee elektronen, een van een waterstofatoom en een van het zuurstofatoom. Beide atomen delen de elektronen.

Een waterstofmolecuul, H₂, bestaat uit twee waterstofatomen verbonden door een covalente binding. Elk waterstofatoom heeft twee elektronen nodig om een ​​stabiele buitenste elektronenschil te bereiken. Het paar elektronen wordt aangetrokken door de positieve lading van beide atoomkernen en houdt het molecuul bij elkaar.

Fosfor kan beide PCl vormen₃ of PCl₅. In beide gevallen zijn de fosfor- en chlooratomen verbonden door covalente bindingen. PCI₃ gaat uit van de verwachte edelgasstructuur, waarin de atomen volledige buitenste elektronenschillen bereiken. Toch PCl₅ is ook stabiel, dus het is belangrijk om te onthouden dat covalente bindingen in de chemie zich niet altijd houden aan de octetregel.