Mga Halimbawang Tanong na Tumatalakay sa mga Covalent Bond
Panimula
Ang covalent bond ay isang uri ng kemikal na bond kung saan ang dalawang atomo ay nagbabahagi ng isang pares o higit pang mga electron upang makamit ang isang matatag na configuration ng electron, tulad ng sa mga noble gas. Ang bond na ito ay karaniwang nangyayari sa pagitan ng mga atomong hindi metal na may medyo mataas na electronegativities at hindi makabuluhang magkaiba. Ang pagbuo ng covalent bond ay gumaganap ng isang mahalagang papel sa parehong organic at inorganic chemistry at ito ang pundasyon ng maraming compound na ating nararanasan araw-araw. Sa artikulong ito, tatalakayin natin ang ilang halimbawa na kinasasangkutan ng mga covalent bond at magbibigay ng mga solusyon upang matulungan tayong mas maunawaan ang mga ito.
Mga Halimbawang Tanong at Talakayan
Tanong 1
Tukuyin ang uri at bilang ng mga covalent bond na nabuo sa molekula ng H2O (tubig).
Talakayan:
Ang isang molekula ng tubig ay binubuo ng isang atomo ng oksiheno (O) at dalawang atomo ng hidroheno (H).
1. Konpigurasyon ng Elektron:
– Oksiheno: 1s² 2s² 2p⁴ (kabuuang 8 elektron)
– Hidroheno: 1s¹ (kabuuang 1 elektron)
Ang oksiheno ay nangangailangan ng dalawa pang elektron upang makamit ang isang octet configuration (8 elektron sa pinakalabas nitong shell), habang ang bawat atomo ng hidroheno ay nangangailangan ng isang elektron upang makamit ang isang duplet configuration (2 elektron sa K shell).
2. Pagbuo ng mga Covalent Bond:
– Ang bawat atomo ng Hydrogen ay may kahating isang elektron sa isang atomo ng Oxygen.
– Ang oksiheno ay nagbabahagi ng dalawang elektron na may dalawang atomo ng Hidroheno, isa para sa bawat atomo.
Kaya, dalawang covalent bond ang nabubuo sa molekulang H2O, isa sa pagitan ng atomong Oxygen at atomong Hydrogen, ayon sa pagkakabanggit.
Tanong 2
Isulat ang istrukturang Lewis para sa molekulang methane (CH4).
Talakayan:
Ang methane ay binubuo ng isang atomo ng carbon (C) at apat na atomo ng hydrogen (H).
1. Konpigurasyon ng Elektron:
– Karbon: 1s² 2s² 2p² (kabuuang 6 na elektron)
– Hidroheno: 1s¹ (kabuuang 1 elektron)
Ang carbon ay may apat na valence electron (2s² 2p²), at nangangailangan ng apat pang electron upang maabot ang isang octet.
2. Pagbuo ng mga Covalent Bond:
– Ang bawat atomo ng Hydrogen ay may kahating isang elektron sa isang atomo ng Carbon.
– Ang carbon ay may apat na electron na kapareho ng apat na atomo ng hydrogen, isa para sa bawat atomo.
Ang istrukturang Lewis para sa methane ay ang mga sumusunod:
""
H
|
H – C – H
|
H
""
Ang carbon ay nasa gitna na may apat na single covalent bond sa apat na atomo ng hydrogen.
Tanong 3
Tukuyin ang istrukturang Lewis at hugis molekular para sa carbon dioxide (CO₂).
Talakayan:
Ang carbon dioxide ay binubuo ng isang atomo ng carbon (C) at dalawang atomo ng oxygen (O).
1. Konpigurasyon ng Elektron:
– Karbon: 1s² 2s² 2p² (kabuuang 6 na elektron)
– Oksiheno: 1s² 2s² 2p⁴ (kabuuang 8 elektron)
Ang carbon ay may apat na valence electron, habang ang bawat atomo ng oxygen ay may anim. Ang carbon ay nangangailangan ng apat pang electron para sa isang octet, habang ang bawat atomo ng oxygen ay nangangailangan ng dalawa pa.
2. Pagbuo ng mga Covalent Bond:
– Ang carbon ay nagbabahagi ng dalawang electron sa bawat atomo ng Oksiheno.
– Dalawang dobleng covalent bond ang nabubuo sa pagitan ng Carbon at bawat Oxygen.
Ang istrukturang Lewis para sa CO₂ ay ang mga sumusunod:
""
O = C = O
""
Ang hugis ng molekula ay linyar na may anggulo ng pagbigkis na 180°.
Tanong 4
Kalkulahin ang kabuuang bilang ng mga valence electron at gumuhit ng istrukturang Lewis para sa molekula ng ammonia (NH₃).
Talakayan:
Ang ammonia ay binubuo ng isang atomo ng nitroheno (N) at tatlong atomo ng hidroheno (H).
1. Konpigurasyon ng Elektron:
– Nitroheno: 1s² 2s² 2p³ (7 electron sa kabuuan)
– Hidroheno: 1s¹ (kabuuang 1 elektron)
Ang nitroheno ay may limang valence electron, na nangangailangan ng tatlo pang electron para sa isang octet.
2. Kabuuang Bilang ng mga Elektron ng Valence:
– Nitroheno: 5 valence electron.
– Hydrogen (3 atom): 3 electron (1 electron bawat atom).
Kabuuang mga electron ng valence = 5 + 3 = 8 na mga electron ng valence.
3. Pagbuo ng mga Covalent Bond:
– Ang nitroheno ay may isang elektron na ginagamit sa bawat atomo ng Hidrogeno.
Ang istrukturang Lewis para sa NH₃ ay:
""
H
|
H – N – H
|
""
At ang isang pares ng mga libreng elektron (lone pair) ay nasa nitroheno.
Tanong 5
Iguhit at ipaliwanag ang istrukturang Lewis para sa nitrate ion (NO₃⁻).
Talakayan:
Ang nitrate ion ay isang polyatomic compound na may isang nitrogen (N) at tatlong oxygen (O), at isang negatibong karga.
1. Konpigurasyon ng Elektron:
– Nitroheno: 1s² 2s² 2p³ (7 electron sa kabuuan)
– Oksiheno: 1s² 2s² 2p⁴ (kabuuang 8 elektron)
Ang nitroheno ay may limang valence electron, habang ang bawat oksiheno ay may anim na valence electron.
2. Kabuuang Bilang ng mga Elektron ng Valence:
– Nitroheno: 5 elektron.
– Oksiheno (3 atomo): 18 elektron (6 na elektron bawat atomo).
– Dagdag dahil sa mga negatibong ion: 1 elektron.
Kabuuang mga electron ng valence = 5 + 18 + 1 = 24 na mga electron ng valence.
3. Pagbuo ng mga Covalent Bond at Paghahanda ng mga Lewis Structures:
– Ang nitroheno ay bumubuo ng dobleng bono sa isa sa mga atomo ng oksiheno at mga iisang bono sa dalawa pang atomo ng oksiheno.
– Ang pantay na distribusyon ng negatibong karga sa pagitan ng dalawang atomo ng oksiheno na may iisang bono ay kinabibilangan ng resonansya.
Ang istrukturang Lewis para sa NO₃⁻ ay:
""
O
/
ON=O
""
Ngunit dapat idagdag ang isang resonance sign upang ilarawan ang electron delocalization.
Konklusyon
Ang covalent bonding ay isang pangunahing konsepto sa kimika, kung saan ang mga atomo ay nagbabahagi ng mga electron upang makamit ang katatagan. Ang pag-unawa kung paano gumuhit ng mga istrukturang Lewis, bilangin ang mga valence electron, at tukuyin ang mga hugis ng molekula ay mahahalagang kasanayan para sa mas malalim na pag-unawa sa mga prosesong kemikal. Sa pamamagitan ng mga halimbawa sa itaas, inaasahan na ang mga mambabasa ay magkakaroon ng mas mahusay na pag-unawa sa pagbuo at mga katangian ng mga covalent bond.
