בונד מימן לעומת בונד קוולנטי
קשרים כימיים מחזיקים אטומים ומולקולות יחד. קשרים חשובים בקביעת ההתנהגות הכימית והפיזיקלית של מולקולות ואטומים. כפי שהציע הכימאי האמריקאי G. N. Lewis, אטומים יציבים כאשר הם מכילים שמונה אלקטרונים בקליפת הערכיות שלהם. לרוב האטומים יש פחות משמונה אלקטרונים בקליפת הערכיות שלהם (למעט הגזים האצילים בקבוצה 18 של הטבלה המחזורית); לכן, הם אינם יציבים. אטומים אלה נוטים להגיב זה עם זה כדי להפוך ליציבים. לפיכך, כל אטום יכול להשיג תצורה אלקטרונית של גז אצילי. קשר קוולנטי הוא קשר כימי כזה המחבר אטומים בתרכובות כימיות.קשרי מימן הם משיכה בין מולקולות בין מולקולות.
איגרות מימן
כאשר מימן מחובר לאטום אלקטרוני שלילי כמו פלואור, חמצן או חנקן, נוצר קשר קוטבי. בגלל האלקטרושליליות, האלקטרונים בקשר יימשכו יותר לאטום האלקטרונילי מאשר לאטום המימן. לכן, אטום מימן יקבל מטען חיובי חלקי, ואילו האטום האלקטרונילי יותר יקבל מטען שלילי חלקי. כאשר שתי מולקולות בעלות הפרדת מטען זו נמצאות בקרבת מקום, יהיה כוח משיכה בין מימן לאטום בעל מטען שלילי. משיכה זו ידועה בשם קשרי מימן. קשרי מימן חזקים יחסית מאינטראקציות דיפול אחרות, והם קובעים את ההתנהגות המולקולרית. לדוגמה, למולקולות מים יש קשר מימן בין מולקולרי. מולקולת מים אחת יכולה ליצור ארבעה קשרי מימן עם מולקולת מים אחרת. מכיוון שלחמצן יש שני זוגות בודדים, הוא יכול ליצור שני קשרי מימן עם מימן טעון חיובי.אז שתי מולקולות המים יכולות להיקרא דימר. כל מולקולת מים יכולה להיקשר עם ארבע מולקולות אחרות בגלל יכולת קישור המימן. זה מביא לנקודת רתיחה גבוהה יותר למים, למרות שלמולקולת מים יש משקל מולקולרי נמוך. לכן, האנרגיה הדרושה כדי לשבור את קשרי המימן כשהם עוברים לשלב הגזי היא גבוהה. יתר על כן, קשרי מימן קובעים את מבנה הגביש של הקרח. הסידור הייחודי של סריג הקרח עוזר לו לצוף על המים, ומכאן מגן על החיים המימיים בתקופת החורף. מלבד זאת, קשר מימן ממלא תפקיד חיוני במערכות ביולוגיות. המבנה התלת מימדי של חלבונים ו-DNA מבוסס אך ורק על קשרי מימן. קשרי מימן יכולים להיהרס על ידי חימום וכוחות מכניים.
איגרות חוב קוולנטיות
כאשר שני אטומים בעלי הבדל אלקטרושליליות דומה או נמוך מאוד מגיבים יחד, הם יוצרים קשר קוולנטי על ידי שיתוף אלקטרונים. שני האטומים יכולים להשיג את התצורה האלקטרונית של הגז האציל על ידי שיתוף אלקטרונים בדרך זו.מולקולה היא התוצר הנובע מיצירת קשרים קוולנטיים בין אטומים. לדוגמה, כאשר אותם אטומים מחוברים ליצירת מולקולות כמו Cl2, H2, או P4, כל אטום קשור לאחר בקשר קוולנטי. למולקולת מתאן (CH4) יש גם קשרים קוולנטיים בין אטומי פחמן ומימן. מתאן הוא דוגמה למולקולה בעלת קשרים קוולנטיים בין אטומים עם הבדל אלקטרוני שליליות נמוך מאוד.
מה ההבדל בין קשרי מימן וקולנטיים?
• נוצרים קשרים קוולנטיים בין אטומים לייצור מולקולה. ניתן לראות קשרי מימן בין מולקולות.
• אטום מימן צריך להיות שם כדי שיהיה לו קשר מימן. קשרים קוולנטיים יכולים להתרחש בין כל שני אטומים.
• קשרים קוולנטיים חזקים יותר מקשרי מימן.
• בקשר קוולנטי, אלקטרונים משותפים בין שני אטומים, אך בקשרי מימן, סוג זה של שיתוף אינו מתרחש; במקום מתרחשת אינטראקציה אלקטרוסטטית בין מטען חיובי למטען שלילי.
