🧪 3.2.2 Covalent Bond – “Sharing is Caring” in Chemistry
بہت خوب! اب ہم covalent bonding کی طرف آ گئے ہیں، جو chemical bonding کا دوسرا اہم حصہ ہے۔
🔥 Ionic Bond vs Covalent Bond – فرق؟
- Ionic bond: ایک atom دوسرا atom کو electron دے دیتا ہے
- Covalent bond: دونوں atoms اپنے electrons آپس میں share کرتے ہیں
- یعنی ایک دوسرے کو برابر حصہ دیتے ہیں تاکہ دونوں stable ہو جائیں۔
🌟 Why Do Some Atoms Share Instead of Giving?
- کچھ atoms کے لیے electron دینا یا لینا energy-wise مشکل ہوتا ہے۔
- → اس لیے وہ mutual understanding سے کام لیتے ہیں اور اپنے valence electrons share کر لیتے ہیں۔
- → اس sharing سے وہ بھی duplet یا octet rule مکمل کر لیتے ہیں → stability حاصل ہو جاتی ہے
📘 Definition:
“Covalent bond وہ chemical bond ہے جو دو atoms کے درمیان mutual electron sharing سے بنتا ہے۔”
- → ہر atom ایک یا زیادہ electrons share کرتا ہے
- → تاکہ دونوں کے outer shells مکمل ہوں
- → energy کم ہو جائے → molecule stable ہو جائے
🔍 Forces During Bond Formation:
| Forces | Effect |
|---|---|
| Attractive | ایک atom کے electrons دوسرے atom کے nucleus سے attract ہوتے ہیں → energy کم ہوتی ہے |
| Repulsive | Electrons-electrons اور nuclei-nuclei آپس میں repel کرتے ہیں → energy بڑھتی ہے |
→ Atom اس distance پر رک جاتے ہیں جہاں attraction زیادہ اور repulsion کم ہوتا ہے
→ تبھی bond بنتا ہے
🔗 Types of Covalent Bonds – Electron Pairs Shared
| Type | Electron Pairs Shared | Symbol |
|---|---|---|
| Single Bond | 1 pair (2 electrons) | − |
| Double Bond | 2 pairs (4 electrons) | = |
| Triple Bond | 3 pairs (6 electrons) | ≡ |
🧪 Examples of Covalent Compounds:
🌊 Water Molecule (H₂O):
- Oxygen کے outer shell میں 6 electrons ہوتے ہیں → 2 کی کمی ہے
- ہر Hydrogen کے پاس 1 electron ہے
- Oxygen ہر hydrogen کے ساتھ 1-1 electron share کرتا ہے
- → Oxygen کا octet مکمل
- → Hydrogen کا duplet مکمل
- → Stable molecule بنتا ہے
✨ Electron dot structure:
H • • O • • H
🏭 Carbon Dioxide (CO₂):
- Carbon کے پاس 4 valence electrons ہوتے ہیں
- ہر Oxygen کو 2 electrons چاہئیں
- → Carbon ہر oxygen کے ساتھ 2-2 electrons share کرتا ہے → double bonds بنتے ہیں
✨ Structure:O = C = O
📚 Other Examples to Draw (Dot & Cross Diagrams):
یہاں students سے electron dot diagrams بنوانا best activity ہے۔
ہر dot ایک electron کو ظاہر کرے، cross دوسرے atom کے electron کو۔
- SiH₄ (Silicon Tetrahydride):
Si کے پاس 4 valence electrons → ہر H کے ساتھ 1 electron share - PCl₃ (Phosphorus Trichloride):
P کے ساتھ 3 Cl → ہر Cl کے ساتھ 1 electron pair share - SO₂ (Sulphur Dioxide):
S دو O کے ساتھ double bond بناتا ہے - SO₃ (Sulphur Trioxide):
S تین O کے ساتھ bond بناتا ہے (mix of single & double depending on resonance)
🔄 Comparison: Ionic vs Covalent Bond
| Feature | Ionic Bond | Covalent Bond |
|---|---|---|
| Electron transfer | Complete transfer | Mutual sharing |
| Types of elements | Metal + Non-metal | Non-metal + Non-metal |
| Force type | Electrostatic attraction | Shared electron clouds |
| Examples | NaCl, CaCl₂ | H₂O, CO₂, CH₄ |
| Nature | Crystalline solids | Gases, liquids, soft solids |
| Conductivity | Conducts in solution | Usually does not conduct |
🤔 Exercise – Answer Practice:
- What type of elements form covalent bond?
👉 Non-metals with non-metals (e.g., H, O, C, N, Cl) - How is a covalent bond different from an ionic bond?
👉 In covalent bond, electrons are shared. In ionic bond, electrons are transferred.
🎓 Class Activity Tip:
• Use colorful balls and sticks
• Ball = atom, Stick = bond
• Build models of H₂O, CH₄, O₂, CO₂ etc. 🌐 3.2.3 Coordinate Covalent Bond – “Ek Deta Hai, Dusra Leta Hai”✅ Definition:
Coordinate covalent bond ایک خاص قسم کا covalent bond ہوتا ہے، جس میں دونوں shared electrons ایک ہی atom دیتا ہے۔
- عام covalent bond میں دونوں atoms ایک ایک electron دیتے ہیں
- لیکن coordinate bond میں صرف donor atom اپنا electron pair acceptor کو دیتا ہے
🎯 Important Terms:
Term Meaning Donor جو atom اپنا electron pair donate کرے Acceptor جو atom empty orbital میں وہ pair رکھ لے Arrow (→) یہ bond کی سمت دکھاتا ہے: Donor → Acceptor 🧪 Example 1: Hydronium Ion (H₃O⁺)
💧Formation in Water:
- Acid پانی میں H⁺ (proton) release کرتا ہے
- H⁺ کے پاس کوئی electron نہیں ہوتا → empty shell ہوتا ہے
- Water molecule (H₂O) کے پاس ایک lone pair موجود ہوتا ہے
- → وہ pair oxygen سے H⁺ کو donate کر دیا جاتا ہے
- → Coordinate covalent bond بنتا ہے
🧲 Final Molecule:
H–O–H → H⁺
= H₃O⁺ (Hydronium ion)💡 Fun Fact: Once bond ban گیا, phir ye bond covalent کی طرح ہی behave کرتا ہے۔ یعنی تینوں O-H bonds برابر behave کرتے ہیں۔🧪 Example 2: Ammonia (NH₃) and Boron Trifluoride (BF₃)
- Nitrogen in NH₃ کے پاس ایک extra lone pair ہے
- Boron in BF₃ کے پاس incomplete octet ہے → اسے electron pair کی ضرورت ہے
- → Nitrogen اپنا lone pair donate کرتا ہے
- → Coordinate covalent bond بنتا ہے
📌 Diagram:
:NH₃ + BF₃ → H₃N → BF₃🔍 Arrow shows: Lone pair Nitrogen سے Boron کو جا رہا ہے۔
🧪 Additional Examples:
- Ammonium Ion (NH₄⁺):
NH₃ + H⁺ → NH₄⁺
→ ایک hydrogen ion (H⁺) کو nitrogen اپنا electron pair دیتا ہے- Protonated Ethanol:
Alcohol (ethyl alcohol) بھی H⁺ کو accept کر کے coordinate bond بنا سکتا ہے📚 Important Point:
فرق صرف بنانے کے طریقے میں ہوتا ہے،
Once coordinate bond بن جاتا ہے، پھر وہ covalent bond کی طرح behave کرتا ہے۔🔩 3.3 Metallic Bond – “Electron ki Azadi”
🔧 What is a Metallic Bond?
Metallic bond ایک ایسی bonding ہے جو metal atoms کے درمیان ہوتی ہے، جہاں electrons kisi ek atom se belong نہیں کرتے بلکہ آزاد ہوتے ہیں اور پورے structure میں گھومتے رہتے ہیں۔
🌊 Electron Sea Model – دھاتوں میں electron کی ندیاں
- Metal atoms → اپنے valence electrons چھوڑ دیتے ہیں
- یہ electrons آزادانہ طور پر پورے structure میں گھومتے ہیں
- → جیسے سمندر میں electrons تیر رہے ہوں
- → اس سمندر کو کہتے ہیں: electron sea
⚙️ Resulting Metal Properties:
Property Reason Conductivity Free electrons electricity کو move کرتے ہیں Malleability Metals easily shape میں mold ہو جاتے ہیں Ductility Metals کو wire کی شکل میں کھینچا جا سکتا ہے Shiny (Luster) Free electrons surface پر light reflect کرتے ہیں 🧲 Comparison: Metallic Bond vs Ionic Bond
Feature Metallic Bond Ionic Bond Participants Metal + Metal Metal + Non-metal Electron Behaviour Free to move, delocalized Completely transferred Structure Metallic lattice Crystal lattice Examples Fe, Cu, Al, Alloys NaCl, MgCl₂ 🏭 Where Are Metals Used?
Metals کے بغیر دنیا کی کوئی industry مکمل نہیں۔ Few examples:
- Machinery & Tools (Steel, Iron)
- Automobiles (Cars, Trucks)
- Railways & Aircrafts
- Construction (Bridges, Buildings)
- Electronics (Copper wires, circuits)
- Jewelry (Gold, Silver)
📌 Summary Table for All Bonds:
Bond Type Electron Action Examples Typical Elements Ionic Transfer NaCl, CaCl₂ Metal + Non-metal Covalent Sharing H₂O, CO₂ Non-metal + Non-metal Coordinate One atom donates both electrons NH₄⁺, H₃O⁺ Lone pair + Electron deficient Metallic Delocalized sea of electrons Cu, Al, Fe Metals only