ההבדל העיקרי בין קשר כפול לקשר יחיד הוא שבהיווצרות קשר יחיד, שני אטומים חולקים זוג אלקטרונים אחד רק ביניהם ואילו, ביצירת קשר כפול, שני אטומים חולקים שני צמדי אלקטרונים.
כפי שהציע הכימאי האמריקאי G. N. Lewis, אטומים יציבים כאשר הם מכילים שמונה אלקטרונים בקליפת הערכיות שלהם. לרוב האטומים יש פחות משמונה אלקטרונים בקליפות הערכיות שלהם (למעט הגזים האצילים בקבוצה 18 של הטבלה המחזורית); לכן, הם אינם יציבים. אטומים אלו נוטים להגיב זה עם זה, להפוך ליציבים. לפיכך, כל אטום יכול להשיג תצורה אלקטרונית של גז אצילי.וזה יכול לקרות על ידי יצירת קשרים יוניים, קשרים קוולנטיים או קשרים מתכתיים. בין אלה, קשר קוולנטי הוא מיוחד. איגרות חוב בודדות וכפולות נכללות בקטגוריה זו של איגרות חוב.
מהו בונד כפול?
קשר כפול נוצר כאשר שני אטומים חולקים ביניהם שני זוגות אלקטרונים כדי למלא את אורביטלי הערכיות. קשרים כפולים קצרים יותר מהקשרים הבודדים אך חזקים מהם. Sp2 הכלאה מאפשרת לאטומים ליצור קשרים כפולים.
איגרות חוב כפולות יכולות להיות משני סוגים. מבין שני הקשרים, אחד הוא קשר סיגמא. הוא נוצר באמצעות חפיפה לינארית של שני אורביטלים מוכלאים sp2. שנית, הקשר השני (שאנו קוראים לו כקשר pi) נוצר באמצעות חפיפה לרוחב של שני אורביטלים p.
איור 01: בונד כפול בצבע אדום
הדוגמה הנפוצה של מולקולה עם קשר כפול היא אתילן. באתילן, הקשר הכפול הוא בין שני אטומי פחמן. עם זאת, מלבד בין אטומים דומים, סוג זה של קשרים יכול להיווצר גם בין אטומים שונים כמו בדוגמאות של פחמן קרבוניל (C=O), אימינים (C=N), תרכובות אזו (N=N) וכו'.
מה זה בונד יחיד?
קשר יחיד נוצר כאשר שני אטומים עם הבדל אלקטרוני שליליות דומה או נמוך חולקים זוג אלקטרונים אחד. שני אטומים אלה יכולים להיות מאותו סוג או סוגים שונים. לדוגמה, כאשר אותו סוג של אטומים מצטרף ליצירת מולקולות כמו Cl2, H2, או P4, כל אטום נקשר לאחר בקשר קוולנטי יחיד.
למולקולת מתאן (CH4) יש קשר קוולנטי יחיד בין שני סוגי יסודות (אטומי פחמן ומימן). יתר על כן, מתאן הוא דוגמה למולקולה בעלת קשרים קוולנטיים בין אטומים עם הבדל אלקטרוני שליליות נמוך מאוד.
איור 02: מבנה מולקולת המתאן
אנו קוראים לקשרים קוולנטיים בודדים גם כקשרי סיגמה. קשר יחיד נותן למולקולה את היכולת לעבור סיבוב סביב הקשר זה ביחס זה לזה. לפיכך, סיבוב זה מאפשר למולקולה להיות בעלת מבנים קונפורמציוניים שונים. כמו כן, סוג זה של קשרים נוצר עם sp3 אטומים הכלאים של מולקולה. כאשר שתי מולקולות הכלאיות שווים sp3 חופפות ליניארית, נוצר קשר יחיד.
מה ההבדל בין בונד כפול ובין בונד יחיד?
קשרים קוולנטיים הם בעיקר משלושה סוגים; קשרים בודדים, קשרים כפולים וקשרים משולשים. ההבדל העיקרי בין קשר כפול לקשר יחיד הוא שבהיווצרות קשר יחיד, רק זוג אלקטרונים אחד משותף בין שני אטומים ואילו ביצירת קשר כפול, שני צמדי אלקטרונים משותפים.
יתר על כן, הבדל חיוני בין קשר כפול לקשר יחיד הוא שהקשר היחיד נובע מחפיפה של שני אורביטלים מוכלאים sp3 בעוד קשרים כפולים נובעים מחפיפה ליניארית של שני אורביטלים מוכלאים sp2 ועל ידי חפיפה לרוחב של אורביטל p.
מלבד זאת, קשר יחיד מכיל קשר סיגמא אחד, ואילו קשר כפול מכיל קשר סיגמא אחד וקשר פי אחד. לפיכך, זה משפיע על אורך הקשר בין אטומים. לכן, מוביל להבדל נוסף בין קשר כפול לקשר יחיד. זה; אורכו של קשר בודד גבוה מזה של קשר כפול. יתרה מכך, אנרגיית ניתוק הקשר הכפול גבוהה יחסית מאנרגיית ניתוק הקשר היחיד.
סיכום - בונד כפול מול בונד יחיד
קשרים כפולים וקשרים בודדים הם סוגים של קשרים כימיים קוולנטיים. ההבדל העיקרי בין קשר כפול לקשר יחיד הוא שבהיווצרות קשר יחיד, רק זוג אלקטרונים אחד משותף בין שני אטומים ואילו ביצירת קשר כפול, שני זוגות אלקטרונים משותפים.
