Разница между водородной связью и ковалентной связью

Водородная связь против ковалентной связи

Химические связи удерживают атомы и молекулы вместе. Связи важны в определении химического и физического поведения молекул и атомов. По предложению американского химика Дж. Н. Льюиса, атомы стабильны, когда они содержат восемь электронов в своей валентной оболочке. Большинство атомов имеют менее восьми электронов в своих валентных оболочках (за исключением благородных газов в группе 18 периодической таблицы); следовательно, они не стабильны. Эти атомы имеют тенденцию реагировать друг с другом, чтобы стать стабильными. Таким образом, каждый атом может достигать электронной конфигурации благородного газа. Ковалентная связь - одна из таких химических связей, которая связывает атомы в химических соединениях. Водородные связи являются межмолекулярными притяжениями между молекулами.

Водородные связи

Когда водород присоединяется к электроотрицательному атому, такому как фтор, кислород или азот, возникает полярная связь. Из-за электроотрицательности электроны в связи будут больше притягиваться к электроотрицательному атому, чем к атому водорода. Следовательно, атом водорода получит частичный положительный заряд, тогда как более электроотрицательный атом получит частичный отрицательный заряд. Когда две молекулы с таким разделением зарядов находятся рядом, между водородом и отрицательно заряженным атомом будет сила притяжения. Это притяжение известно как водородная связь. Водородные связи относительно прочнее, чем другие дипольные взаимодействия, и они определяют молекулярное поведение. Например, молекулы воды имеют межмолекулярную водородную связь. Одна молекула воды может образовывать четыре водородные связи с другой молекулой воды. Поскольку кислород имеет две неподеленные пары, он может образовывать две водородные связи с положительно заряженным водородом. Тогда две молекулы воды могут быть известны как димер. Каждая молекула воды может связываться с четырьмя другими молекулами благодаря способности водородной связи. Это приводит к более высокой температуре кипения воды, даже если молекула воды имеет низкую молекулярную массу. Следовательно, энергия, необходимая для разрыва водородных связей при переходе в газообразную фазу, высока. Кроме того, водородные связи определяют кристаллическую структуру льда. Уникальное расположение ледяной решетки помогает ей плавать на воде, следовательно, защищает водную жизнь в зимний период. Помимо этого, водородная связь играет жизненно важную роль в биологических системах. Трехмерная структура белков и ДНК основана исключительно на водородных связях. Водородные связи могут быть разрушены нагреванием и механическими силами.

Ковалентные связи

Когда два атома, имеющие одинаковую или очень низкую разницу электроотрицательности, реагируют вместе, они образуют ковалентную связь, делясь электронами. Оба атома могут получить электронную конфигурацию благородного газа, разделяя электроны таким способом. Молекула - это продукт, возникающий в результате образования ковалентных связей между атомами. Например, когда одни и те же атомы соединяются с образованием молекул, таких как Cl₂, ЧАС₂, или P₄, каждый атом связан с другим ковалентной связью. Молекула метана (СН₄) также имеет ковалентные связи между атомами углерода и водорода. Метан является примером для молекулы, имеющей ковалентные связи между атомами с очень низкой разницей в электроотрицательности.