תוֹכֶן
קשרים קוולנטיים הם קשרים כימיים בהם שני אלמנטים או יותר מתחברים זה לזה על ידי שיתוף אלקטרונים, במקום העברת אלקטרונים, כמו שקורה בקשרים יוניים. קשרים אלה נוטים להתרחש עם אלמנטים לא מתכתיים בטבלה המחזורית. מים הם חומר מוכר המורכב ממימן וחמצן הקשורים בקשרים קוולנטיים. אלמנטים אלה נחשבים קוולנטיים. אלמנטים אחרים שיכולים ליצור קשרים קוולנטים כוללים חנקן, פחמן ופלואור.
מאפיינים של לא-מתכות
הטבלה המחזורית מחולקת לשתי קבוצות רחבות: מתכות ולא מתכות. יש בטבלה המחזורית 18 לא-מתכות ולמעלה מ -80 מתכות. אף על פי שקבוצת הלא-מתכות מקיפה אלמנטים המציגים מגוון רחב של מאפיינים, לכולם יש דברים מסוימים במשותף. למשל, לא מתכות הם מוליכים עניים יותר של חום וחשמל מאשר אלמנטים מתכתיים. הלא מתכות גם צפופות פחות ממתכות ויש להן נקודות התכה ורתיחה נמוכות יותר. המאפיין העיקרי של הלא-מתכות הגורם להם להיות קוולנטים הוא שהם אלקטרוניים מאוד, מה שהופך אותם לסבירות גבוהה יותר ליצור קשרים קוולנטיים. הלא מתכות מהוות גם את מרבית הרקמה של יצורים חיים.
מאפייני אג"ח קוולנטיות
מכיוון שאינן מתכות הינן אלקטרוניות מאוד, הן לא ששות יותר לוותר על האלקטרונים שלהן במהלך תהליך ההדבקה. אלמנטים מתכתיים אלקטרוניים פחות יוותרו בקלות על האלקטרונים שלהם במהלך ההדבקה כדי ליצור תרכובת יציבה באמצעות מליטה יונית. במהלך מליטה יונית, מתכות רבות יוותרו על אלקטרונים ללא מתכות. בהתבסס על כלל שמינתו, הקובע כי אלמנטים רוצים שיהיה להם מספר האלקטרונים כגז האצילי הקרוב ביותר, נוצרים תרכובות בין שני אלמנטים אלקטרוניים מאוד לא מתכתיים על ידי שיתוף האלקטרונים ששום גורם לא רוצה לוותר עליהם. מכיוון שקשרים קוולנטיים נוצרים בדרך כלל בין שני לא-מתכות, תרכובות אלה מציגות רבים מאותם מאפיינים של יסודות לא-מתכתיים.
אלמנטים קוולנטיים
היסודות הקוואלנטיים הלא מתכתיים שנמצאים בטבלה המחזורית כוללים מימן, פחמן, חנקן, זרחן, חמצן, גופרית וסלניום. בנוסף, כל יסודות ההלוגן, כולל פלואור, כלור, ברום, יוד ואסטטין, הם כולם יסודות לא מתכתיים. גזי האציל היציבים ביותר, כולל הליום, ניאון, ארגון, קריפטון, קסנון ורדון, הם כולם גם יסודות קוולנטיים לא מתכתיים. אלמנטים אלה יוצרים קשרים זה עם זה על ידי שיתוף אלקטרונים ליצירת תרכובות.
תרכובות קוולנטיות נפוצות
תרכובות קוולנטיות נקראות על ידי רישום האלמנטים הראשונים, השנייה והלאה בפורמולה המורכבת, ואז הוספת הסוף "-יד" ליסוד הסופי. אם לתרכובת יש יותר מאלקטרון אחד לכל אלמנט, מספר האלקטרונים מתווסף בתכנית המשנה ליד האלמנט. לדוגמה, CF4, או פחמן טטראפלואוריד, הוא תרכובת קוולנטית אחת שנחשבת לגז חממה חזק. חלק מהתרכובות הנפוצות ביותר הנמצאות באופן טבעי על פני כדור הארץ מיוצרות מאלמנטים לא מטאליים וקשרי הקואוולנטים שלהם. לדוגמא, מים, או H2O, הם התרכובת הנפוצה ביותר בכדור הארץ ונוצרים על ידי הקשר הקוולינטי בין שני אלקטרונים מימן ואלקטרון חמצן אחד.