Углерод и его связи играют ключевую роль в органической химии и биохимии, а также в общей химии. Вот обзор наиболее распространенного типа связи, образованной углеродом, и другими химическими связями, которые он также может образовывать.
Ключевые выводы: углерод Связи
- Углерод чаще всего образует ковалентную связь с другими атомами. Если связь связана с другим атомом углерода, это чистая ковалентная (или неполярная ковалентная) связь. Если это с другим атомом, образуется полярная ковалентная связь.
- Наиболее распространенная степень окисления углерода составляет +4 или -4.
- Реже углерод образует ионные связи с другими атомами. Это происходит, когда между углеродом и другим атомом существует большая разница в электроотрицательности.
Углерод образует ковалентные связи
Самый распространенный тип связи, образованной углеродом, – это ковалентная связь. В большинстве случаев углерод делит электроны с другими атомами (обычная валентность 4). Это связано с тем, что углерод обычно связывается с элементами, которые имеют аналогичную электроотрицательность. Примеры ковалентных связей, образованных углеродом, включают связи углерод-углерод, углерод-водород и углерод-кислород. Примеры соединений, содержащих эти связи, включают метан, воду и диоксид углерода.
Однако существуют разные уровни ковалентной связи. Углерод может образовывать неполярные ковалентные (чистые ковалентные) связи, когда он соединяется с самим собой, как в графене и алмазе. Углерод образует полярные ковалентные связи с элементами, которые имеют немного другую электроотрицательность. Связь углерод-кислород представляет собой полярную ковалентную связь. Это все еще ковалентная связь, но электроны между атомами не распределяются поровну. Если вам задают тестовый вопрос, спрашивающий, какой тип углеродной связи образует, ответ будет ковалентной связью.
Менее распространенные связи с углеродом
Однако менее распространены случаи, когда углерод образует другие типы химических связей. Например, связь между кальцием и углеродом в карбиде кальция, CaC 2 , является ионной связью. Кальций и углерод имеют разные электроотрицательности друг от друга.
Texas Carbon
В то время как углерод обычно имеет степень окисления +4 или -4, бывают случаи, когда встречается валентность, отличная от 4. Примером является «техасский углерод», который образует 5 связей, обычно с водородом.