Wiązanie kowalencyjne to rodzaj wiązania chemicznego. Istotą wiązania kowalencyjnego jest istnienie sprzężonej pary elektronów, które są współdzielone przez oba atomy tworzące to wiązanie.

Klasyfikacja wiązań kowalencyjnych

W najbardziej zawężonym znaczeniu, za wiązania kowalencyjne uważa się tylko wiązania między dwoma różnymi atomami, w których współdzielone elektrony pochodzą w równej liczbie od obu atomów. Oznacza to, że nie zalicza się do nich wiązań atomowych, występujących między dwoma atomami tego samego pierwiastka oraz koordynacyjnych, w których współdzielone elektrony mogą pochodzić tylko do jednego atomu.

Najczęściej w klasyfikacji wiązań chemicznych wyróżnia się wiązania atomowe, jako wyraźnie różne od wiązań kowalencyjnych, a wiązania koordynacyjne uważa się za podtyp wiązań kowalencyjnych, gdyż różnią się one tylko źródłem pochodzenia elektronów.

Wiązania zaznaczane kreską we wzorach strukturalnych związków chemicznych oznaczają zwykle wiązania kowalencyjne w wąskim znaczeniu oraz atomowe. Wiązania koordynacyjne zaznacza się tradycyjnie strzałkami, skierowanymi w stronę akceptora elektronów.

Wg chemii kwantowej, współdzielone elektrony znajdują się na wspólnych orbitalach molekularnych, które powstają w wyniku nakładania się odpowiednich orbitali atomowych. Wszystkie elektrony na wszystkich orbitalach molekularnych tworzą tzw. chmurę elektronową, otaczającą oba połączone atomy. Ze względu na sposób nakładania się orbitali atomowych tworzących orbitale molekularne rozróżnia się wiązania σ i π. Wiązania σ powstają w wyniku czołowego nakładania się orbitali atomowych, zaś wiązania π w wyniku nakładania bocznego.

Polaryzacja wiązań kowalencyjnych

Wiązania atomowe są całkowicie niespolaryzowane, tzn. współdzielone elektrony znajdują się dokładnie "w połowie" między nimi. Bardziej precyzyjnie mówi się, że w wiązaniu atomowym nie występują różnice gęstości chmury elektronowej przy obu atomach.

Wiązania kowalencyjne w zawężonym znaczeniu, są zawsze spolaryzowane. Oznacza to, że gęstość chmury elektronowej jest różna przy każdym z atomów. Wynika to z faktu, że atomy różnych pierwiastów mają różną elektroujemność, czyli różną zdolność przyciągania do siebie elektronów. Polaryzacja wiązań kowalencyjnych powoduje, że wiązania te wykazują pewien moment magnetyczny, a zatem zachowują się jak małe elektromagnesy.

Wiązania koorydynacyjne wykazują bardzo podobne cechy - są tworzone przez współdzielone elektrony znajdujące się na orbitalach molekularnych i ponieważ są tworzone przez atomy o różnych elektroujemnościach, są spolaryzowane. Właśnie z tego powodu, często uważa się je za podtyp wiązań

Wiązanie kowalencyjne czy jonowe

Granica między wiązaniami kowalencyjnymi i jonowymi jest bardzo płynna. Z formalnego punktu widzenia, przyjmuje się, że wiązanie kowalencyjne występują, gdy różnica między elektroujemnościami atomów wynosi nie więcej niż 1,7 w skali Paulinga. Jest to jednak granica bardzo umowna. Istnieją liczne przykłady związków chemicznych, w których formalnie powinny występować wiązania jonowe, ale w rzeczywistości mają one charater kowalencyjny (np. we fluorowodorze. Współcześnie o tym, czy dane wiązanie zaklasyfikować jako kowalencyjne, czy jonowe, decydują dokładne pomiary gęstości chmury elektronowej, dokonywane zwykle metodą rentgenografii strukturalnej.

Wiązania chemiczne

رابطة تساهمية | Ковалентна химична връзка | Enllaç covalent | Kovalentní vazba | Kovalent binding | Atombindung | Kovalentne side | Covalent bond | Enlace covalente | پیوند کووالانسی | Liaison covalente | Kovala ligilo | Legame covalente | קשר קוולנטי | Kovalens kötés | Covalente binding | 共有結合 | Kovalent binding | Ligação covalente | Kovalentná väzba | Kovalenttinen sidos | Kovalent bindning | พันธะโควาเลนต์ | Ковалентний зв'язок | 共价键