Kovalent Bağ (covalent bond)

Bu bağ, benzer elektronegatifliklere sahip olan atomlar arasında oluşur. İki atom da elektronlara benzer ilgiye (afinite) sahip olduğundan okted konfigürasyonu gerçekleştirmek ve daha kararlı hale gelmek için elektronları paylaşırlar. Kovalent olmayan (nonkovalent) bir bağ, aynı atomlar arasında, veya çok benzer elektronegatifliklere sahip atomlar arasında oluşur; bağlanmış atomlar arasındaki elektronegatiflik farkı 0.5'den düşüktür. (Şekil-a).

Polar bir bağ, biraz farklı elektronegatiflikteki atomlar elektronları paylaştığında oluşur. Bağlanmış atomlar arasındaki elektronegatiflik farkı 0.5 ila 1.9 arasındadır. Örneğin, hidrojen klorür (HCl), sudaki O-H bağları, ve hidrojen flüorür (HF) gibi. (Şekil-b)


(a) İki Cl molekülü arasında kovalent bağ oluşumu, (b) H ve Cl arasında polar kovalent bağ oluşumu


Kovalent bağlanma, iki atom, iki elektron orbitalinin örtüşmesi ve birleşmesi yoluyla iki elektronu (her atomdan bir elektron) paylaştığında oluşan bağlanmadır (Şekil-1). Kovalaent bağlar içeren kristaller, iyonik veya metalik yapılara göre daha kompleks yapılardır.

Kovalent bağlanma, elektron orbitallerinin tam örtüşmesini gerektirir; bu nedenle eğer bir atom birkaç kovalent bağ oluşturursa, bunlar genellikle belirli yönlere sınırlandırılır. Kovalent bağlar yönlü olduğundan, metalik veya iyonik bağların aksine, bu tür bir kristal içindeki atomların düzenlemelerine ilave kısıtlamalar getirir; bunlardan biri, kovalent yapıların daha açık olma eğiliminde olması, dolayısıyla metalik veya iyonik yapılara kıyasla daha düşük yoğunluklara sahip olmasıdır.

Elmas, kovalent bağlı katı bir maddeye örneğidir. Bu karbon formunda, her atom diğer dört karbon atomuna kovalent olarak bağlanır, bir tetrahedronun köşelerinde düzenlenir (Şekil-2a). Yinelenen kübik bir şekle sahip olan sonuçtaki yapı,Şekil-2b'de gösterildiği gibidir; yapı, sıkı-paketlenmiş metal yapılardan çok daha fazla boş alan içerir. Kovalent bağlı katı karbonun diğer bir formu grafittir (Şekil-3a). Elmasdaki metallerin aksine, grafitteki karbon atomları, aynı düzlemdeki üç komşusuyla kovalent olarak bağlanır ve güçlü bir karbon atomları levhası (veya tabakası) üretir. Bununla birlikte, her bir karbon atomunun, karbon levhaları bir arada tutmaya yarayan (Şekil-3b) çok zayıf bağlar oluşturan ekstra bir elektronu vardır. Elmas ve grafit aynı kimyasal bileşime (saf karbon) sahiptir, fakat kristal yapıları farklıdır; bunlar karbonun polimorfları olarak bilinirler. Elmas, grafitten (Şekil-4) daha yüksek basınç altında oluşur.