Unterschied zwischen kovalenter und koordinierter Bindung

Hauptunterschied - Kovalente Anleihe gegenüber Koordinatenanleihe

Eine chemische Bindung ist die Bindung von zwei Atomen durch Austausch von Elektronen. Dies kann entweder durch gemeinsame Nutzung von Elektronen oder durch vollständige Entfernung von Elektronen geschehen. Eine chemische Bindung hat immer ein Elektronenpaar mit entgegengesetzten Drehzahlen. Dieses Elektronenpaar wird Bindungspaar genannt. Kovalente Bindungen und Koordinatenbindungen sind chemische Bindungen, die durch das Teilen von Elektronen zwischen zwei Atomen entstehen. Eine kovalente Bindung entsteht, wenn beide Atome ihre Elektronen teilen. Eine Koordinationsbindung entsteht jedoch, wenn ein Atom eines seiner zusätzlichen Elektronenpaare an ein anderes Atom liefert. Nach der Bildung der Bindung scheinen jedoch sowohl die kovalente als auch die koordinative Bindung identisch zu sein. Der Hauptunterschied zwischen kovalenter und koordinativer Bindung besteht darin Beide Atome in einer kovalenten Bindung tragen zur Bindungsbildung bei, während nur ein Atom in einer Koordinationsbindung zur Bindungsbildung beiträgt.  

Wichtige Bereiche

1. Was ist eine kovalente Bindung?
      - Definition, Bildung, Beispiele
2. Was ist eine Koordinatenanleihe?
      - Definition, Bildung, Beispiele
3. Was sind die Ähnlichkeiten zwischen kovalenter und koordinierter Bindung?
      - Überblick über allgemeine Funktionen
4. Was ist der Unterschied zwischen kovalenter und koordinierter Bindung?
      - Vergleich der wichtigsten Unterschiede

Schlüsselbegriffe: Anleihepaar, Koordinationsanleihe, Koordinationsmittel, kovalente Anleihe, einsames Paar, Wertigkeit

Was ist eine kovalente Bindung?

Eine kovalente Bindung ist eine Art chemischer Bindung, die entsteht, wenn zwei Atome ihre ungepaarten Elektronen miteinander teilen. Eine kovalente Bindung kann zwischen zwei Atomen desselben Elements oder unterschiedlichen Elementen gebildet werden. Meistens werden diese kovalenten Bindungen zwischen Nichtmetallen gefunden. Es ist wahrscheinlicher, dass zwei Atome Elektronen teilen, wenn die Elektronegativitäten dieser Atome ungefähr gleich sind.

Atome neigen dazu, ihre Elektronen zu teilen, wenn sich in ihren äußersten Orbitalen ungepaarte Elektronen befinden. Manchmal teilen sich Atome Elektronen, um die Oktettregel zu befolgen, die auf Stabilität hinweist. Diese Elektronenteilung führt jedoch zur Bildung neuer Verbindungen, die aus Atomen in verschiedenen Kombinationen bestehen. Je nach Wertigkeit eines bestimmten Atoms kann die Anzahl der kovalenten Bindungen, die es bilden kann, variieren.

Eine kovalente Bindung kann entweder eine Sigma-Bindung oder eine Pi-Bindung sein. Eine Sigma-Bindung ist eine Einfachbindung, die aus einem Elektronenpaar besteht. Eine Doppelbindung besteht aus einer Sigma-Bindung und einer Pi-Bindung. Beide Bindungen sind kovalente Bindungen.

Abbildung 1: Struktur von H₂O Molekül

Um eine kovalente Bindung zu bilden, sollten beide Atome in gleichen Mengen beitragen. Daher sollte ein Elektron von jedem Atom teilnehmen, um eine Einfachbindung zu bilden. Zur Bildung einer Doppelbindung werden zwei Elektronen von jedem Atom abgegeben.

Eine kovalente Bindung kann abhängig von der Elektronegativität jedes Atoms entweder polar oder unpolar sein. Wenn der Unterschied der Elektronegativitäten zwischen zwei Atomen sehr gering ist (weniger als 0,4) oder Null ist, bildet er eine unpolare kovalente Bindung. Ist der Unterschied der Elektronegativitäten zweier Atome höher (0,4-1,7), handelt es sich um eine sehr polare kovalente Bindung.

Was ist eine Koordinatenanleihe?

Eine Koordinatenbindung ist eine Art chemischer Bindung, die aufgrund der Abgabe eines einzelnen Elektronenpaares von einem Atom an ein anderes Atom entsteht. Das einsame Elektronenpaar wird hier von zwei Atomen geteilt. Dies geschieht zwischen einem elektronenreichen Atom und einem elektronenarmen Atom. Das elektronenreiche Atom wird ein Elektronenpaar an das Elektronenmangelatom abgeben. Nach der Bildung der Koordinatenbindung sieht sie jedoch mit einer kovalenten Bindung identisch aus.

Um eine Koordinatenbindung zu bilden, sollten die elektronenarmen Spezies leere Orbitale für das ankommende Elektronenpaar haben. Zum Beispiel in BF₃ Molekül hat Bor (B) ein leeres p-Orbital. Da die Elektronenkonfiguration von B nicht der Oktettregel entspricht, bildet sie eine koordinative Bindung mit einer elektronenreichen Spezies wie NH₃. Dort hat das Stickstoffatom ein einzelnes Elektronenpaar, das an das B-Atom von BF abgegeben werden kann₃. Nach der Bildung dieser koordinativen Bindung sehen alle Bindungen im gesamten Molekül ähnlich aus.

Abbildung 2: Koordinatenbindung zwischen NH₃ und BF₃

Metallionen können mit elektronenreichen Spezies, die als Liganden bezeichnet werden, koordinative Bindungen eingehen. Da Metallionen positiv geladene Atome sind, können Liganden Elektronenpaare an das Metallatom abgeben. Da die meisten Metallatome leere d-Orbitale haben, können die ankommenden Elektronenpaare in diese leeren d-Orbitale eingebaut werden. Diese Metall-Ligand-Komplexe werden Koordinationskomplexe genannt.

Ähnlichkeiten zwischen kovalenter und koordinierter Bindung

• Nach der Bildung von kovalenten und koordinierten Bindungen sehen beide Bindungsarten gleich aus.
• Beide Arten von Bindungen bestehen aus einem Elektronenpaar pro Bindung.
• Beide Bindungsarten bewirken, dass zwei Atome miteinander verbunden werden.

Unterschied zwischen kovalenter und koordinierter Bindung

Definition

Kovalente Bindung: Eine kovalente Bindung ist eine Art chemischer Bindung, die entsteht, wenn zwei Atome ihre ungepaarten Elektronen miteinander teilen.

Koordinierte Anleihe: Eine Koordinatenbindung ist eine Art chemischer Bindung, die aufgrund der Abgabe eines einzelnen Elektronenpaares von einem Atom an ein anderes Atom entsteht.

Elektronenspende

Kovalente Bindung: Zwei Atome spenden eine gleiche Anzahl von Elektronen für die Bindungsbildung.

Koordinierte Anleihe: Nur ein Atom spendet ein Elektronenpaar für die Bindungsbildung.

Anwesenheit von ungepaarten Elektronen

Kovalente Bindung: Es sollten ungepaarte Elektronen vorhanden sein, um eine kovalente Bindung einzugehen.

Koordinierte Anleihe: Es sollten keine ungepaarten Elektronen vorhanden sein, um eine Koordinatenbindung zu bilden.

Anwesenheit leerer Orbitale

Kovalente Bindung: Um eine kovalente Bindung einzugehen, sind keine leeren Orbitale erforderlich.

Koordinierte Anleihe: Leere Orbitale sollten in der elektronenarmen Spezies vorhanden sein, um koordinierte Bindungen zu bilden.

Anwesenheit eines einzigen Paares

Kovalente Bindung: Um eine kovalente Bindung zu bilden, sind keine Elektronenpaare erforderlich.

Koordinierte Anleihe: Um eine Koordinatenbindung zu bilden, sollte mindestens eines der Elektronenpaare in einem der beiden Atome vorhanden sein.

Polarität der Bindung

Kovalente Bindung: Kovalente Bindungen können entsprechend dem Unterschied in den Elektronegativitäten zweier Atome entweder polar oder unpolar sein.

Koordinierte Anleihe: Koordinatenbonds sind Polbonds.

Fazit

Sowohl die kovalente als auch die koordinative Bindung sind chemische Bindungsarten. Sie sind hilfreich, um Atome zusammenzuhalten, um Verbindungen zu bilden. Nach der Bildung dieser Bindungen scheinen sowohl die kovalente als auch die koordinative Bindung identisch zu sein. Aber sie sind nicht dasselbe. Es besteht ein deutlicher Unterschied zwischen kovalenter und koordinierter Bindung. Bei einer kovalenten Bindung sind beide Atome an der Bindungsbildung beteiligt, während bei der Koordinationsbindung nur ein Atom an der Bindungsbildung beteiligt ist. 

Verweise:

1. "Ionische und kovalente Bindungen". Chemistry LibreTexts. Libretexts, 03. März 2017. Web. Hier verfügbar. 10. August 2017. 
2. „Was ist eine dative kovalente Bindung?“ MyTutor. N.p., n. D. Netz. Hier verfügbar. 10. August 2017. 

Bildhöflichkeit:

"Abbildung 02 01 08" von CNX OpenStax - (CC BY 4.0) über Commons Wikimedia
“NH3-BF3-Addukt-Bondverlängerung-2D” von Ben Mills - Eigene Arbeit (Public Domain) über Commons Wikimedia