Węgiel a jego wiązania są kluczowe dla chemii organicznej i biochemii, a także chemii ogólnej. Oto spojrzenie na najczęstszy rodzaj wiązania utworzonego przez węgiel i inne wiązania chemiczne, które może on również tworzyć.
Kluczowe rzeczy na wynos: obligacje węglowe
- Węgiel najczęściej tworzy wiązanie kowalencyjne z innymi atomami. Jeśli wiązanie jest z innym atomem węgla, jest to czyste wiązanie kowalencyjne (lub niepolarne). Jeśli jest z innym atomem, powstaje polarne wiązanie kowalencyjne.
- Najczęstszym stopniem utlenienia węgla jest +4 lub -4.
- Rzadziej węgiel tworzy wiązania jonowe z innymi atomami. Dzieje się tak, gdy istnieje duża różnica elektroujemności między węglem a drugim atomem.
Węgiel tworzy wiązania kowalencyjne
Najczęstszym rodzajem wiązania utworzonego przez węgiel jest wiązanie kowalencyjne. W większości przypadków węgiel dzieli elektrony z innymi atomami (zwykle wartościowość 4). Wynika to z tego, że węgiel zazwyczaj wiąże się z pierwiastkami o podobnej elektroujemności. Przykłady wiązań kowalencyjnych utworzonych przez węgiel obejmują wiązania węgiel-węgiel, węgiel-wodór i węgiel-tlen. Przykłady związków zawierających te wiązania obejmują metan, wodę i dwutlenek węgla.
Istnieją jednak różne poziomy wiązania kowalencyjnego. Węgiel może tworzyć niepolarne wiązania kowalencyjne (czyste kowalencyjne), gdy wiąże się ze sobą, jak w grafenie i diamentie. Węgiel tworzy polarne wiązania kowalencyjne z pierwiastkami o nieco innej elektroujemności. Wiązanie węgiel-tlen jest polarnym wiązaniem kowalencyjnym. Jest to nadal wiązanie kowalencyjne, ale elektrony nie są równo dzielone między atomami. Jeśli zadane zostanie pytanie testowe z pytaniem, jaki rodzaj węgla tworzy wiązanie, odpowiedzią jest wiązanie kowalencyjne.
Mniej powszechne wiązania z węglem
Istnieją jednak rzadsze przypadki, w których węgiel tworzy inne rodzaje wiązań chemicznych. Na przykład wiązanie między wapniem a węglem w węgliku wapnia, CaC2, jest wiązaniem jonowym. Wapń i węgiel mają od siebie różne elektroujemności.
Texas Carbon
Podczas gdy węgiel zwykle ma stopień utlenienia +4 lub -4, zdarzają się przypadki, gdy występuje walencyjność inna niż 4. Przykładem jest „Węgiel Texas, ”który tworzy 5 wiązań, zwykle z wodorem.