Kiunganishi cha kemikali ni nguvu inayofanya kazi kati ya atomi mbili au zaidi ili kuziweka pamoja kama molekuli thabiti. Atomu za vipengee vingine isipokuwa gesi bora zina usanidi wa kielektroniki usio thabiti na ganda lao la nje halijakamilika. Wanaweza kupata, kupoteza au kushiriki elektroni ili kufikia usanidi thabiti wa kielektroniki wa gesi bora iliyo karibu zaidi.
Katika somo hili tutashughulikia:
Ili atomi kufikia usanidi thabiti wa kielektroniki, lazima iwe na -
Kwa hivyo muundo wa kemikali wa atomi unahusisha ugawaji upya wa elektroni ili kufikia usanidi thabiti wa kielektroniki. Wanaelekea kufikia usanidi thabiti wa kielektroniki wa gesi bora ya karibu kwa:
Uundaji wa kiwanja cha elektrovanti huhusisha uhamishaji wa elektroni za valence kutoka atomi moja (kwa ujumla metali) hadi atomi nyingine (kwa ujumla isiyo ya metali).
Atomu ya metali - hupoteza elektroni na kuwa kasheni, X − 1e − → X 1+
Atomu isiyo ya metali - hupata elektroni na kuwa anion, Y + 1e - → Y 1−
Kwa vile ioni ziko kinyume cha chembe zilizochajiwa, huvutiana ili kuunda kiwanja cha kielektroniki.
Mfano 1: Kloridi ya Sodiamu (NaCl)
Usanidi wa kielektroniki wa atomi ya Sodiamu[Nambari ya Atomiki 11] - 2, 8, 1
Usanidi wa kielektroniki wa atomi ya Klorini[Nambari ya atomiki 17] - 2, 8, 7
Atomu ya sodiamu hupata usanidi thabiti wa kielektroniki wa gesi adhimu - Neon kwa kupoteza elektroni moja kutoka kwa ganda lake la valence na kuwa ioni Na 1+ yenye chaji chanya. Atomu ya klorini hupata usanidi thabiti wa gesi bora iliyo karibu zaidi - Argon kwa kupata elektroni moja kwenye ganda lake la valence na kuwa ioni yenye chaji hasi Cl - .
Na − 1e − → Na 1+
[2, 8, 1] [2, 8]
Cl + 1e - → Cl 1−
[2, 8, 7] [2, 8, 8]
Na + Cl ⇒ Na 1+ Cl 1− NaCl
Mfano wa 2: Kloridi ya Magnesiamu (MgCl 2 )
Usanidi wa kielektroniki wa atomi ya Magnesiamu[Nambari ya atomiki 12] - 2, 8, 2
Usanidi wa kielektroniki wa atomi ya Klorini[Nambari ya atomiki 17] - 2, 8, 7
Atomu ya magnesiamu hupata usanidi thabiti wa kielektroniki wa gesi bora ya karibu - Neon kwa kupoteza elektroni mbili kutoka kwa ganda lake la valence na kuwa ioni yenye chaji chanya Mg 2+ . Atomu ya klorini hupata usanidi thabiti wa gesi adhimu iliyo karibu zaidi - Argon kwa kupata elektroni moja kwenye ganda lake la valence na kuwa ioni ya Cl yenye chaji hasi −
Kukubali elektroni mbili za Mg kuna atomi mbili za klorini.
Mg − 2e − Mg 2+ , 2Cl + 2e − ⇒ 2Cl −
Mg + 2Cl Mg 2+ 2Cl 1− MgCl 2
Katika uunganishaji wa ushirikiano kuna kugawana elektroni kati ya jozi mbili za atomi za vipengele visivyo vya metali na kiwanja kinachoundwa hivyo kinaitwa kiwanja cha ushirikiano. Elektroni kwenye ganda la valence hushirikiwa kwa pamoja na atomi za kila kipengele hivi kwamba kila atomi inapata usanidi thabiti wa kielektroniki. Bondi ni moja [-], mbili[=] au mara tatu[ = ] covalent.
Mfano 1: Oksijeni [O 2 ]
Atomu ya oksijeni[Nambari ya Atomiki 8, usanidi wa kielektroniki 2, 6] inahitaji elektroni mbili ili kufikia muundo thabiti wa pweza. Kila moja ya atomi za O huchangia elektroni mbili ili kuwa na jozi mbili za elektroni zilizoshirikiwa kati yao na kusababisha uundaji wa dhamana ya ushirikiano mara mbili, O = O.
Mfano wa 2: Methane [CH 4 ]
Atomu moja ya kaboni inashiriki jozi nne za elektroni - moja na kila atomi nne za hidrojeni.
Polar na Non-Polar Covalent Compounds
Misombo isiyo ya Polar Covalent | Viwanja vya Polar Covalent |
Michanganyiko ya covalent inasemekana kuwa isiyo ya polar wakati jozi ya pamoja ya elektroni inasambazwa kwa usawa kati ya atomi hizo mbili. | Michanganyiko ya covalent inasemekana kuwa ya polar wakati jozi ya pamoja ya elektroni inasambazwa isivyo sawa kati ya atomi hizo mbili. |
Hakuna mgawanyo wa malipo unafanyika. Molekuli ya mshikamano haina ulinganifu na haina umeme. | Mgawanyiko wa malipo hufanyika. Atomu ambayo huvutia elektroni kwa nguvu zaidi huendeleza chaji hasi kidogo. |
Mfano: H 2 , Cl 2 , O 2 , CH 4 | Mfano: H 2 O, NH3 , HCl HCl: Kwa vile ioni ya kloridi ina uwezo wa kielektroniki zaidi kuliko ioni ya hidrojeni, vivyo hivyo ioni ya kloridi hubeba tabia hasi kwa sehemu huku hidrojeni ikibeba sehemu chanya. |
Sifa na kulinganisha kwa Viwanja vya Electrovalent na Covalent
Kiwanja cha umeme | Kiwanja cha Covalent |
Misombo huundwa na uhamisho wa elektroni kati ya atomi. | Michanganyiko huundwa kwa kugawana elektroni kati ya atomi. |
Imeundwa kama matokeo ya tofauti kubwa katika elektronegativity ya atomi. | Imeundwa kama matokeo ya tofauti ndogo katika elektronegativity ya atomi. |
Ngumu, yabisi ya fuwele. | Kawaida kioevu au gesi. |
Majibu ni ya haraka na ya haraka. | Majibu ni polepole. |
Wanaweza kuendesha umeme katika hali ya kuyeyuka au suluhisho. | Misombo ya Covalent haiwezi kuendesha umeme. |
Kuwa na kiwango cha juu cha kuyeyuka na kuchemsha. | Kuwa na kiwango cha chini cha kuyeyuka na kuchemsha. |
Ions zinahusika katika malezi ya dhamana. | Atomi zinahusika katika uundaji wa dhamana. |