Caracteristici cvalente ale legăturii, proprietăți, tipuri și exemple



legături covalente ele sunt un tip de uniune între atomi care formează molecule prin împărțirea perechilor de electroni. Aceste legături, care reprezintă un echilibru relativ stabil între fiecare specie, permit fiecărui atom să atingă stabilitatea configurației sale electronice.

Aceste legături sunt formate în versiuni simple, duble sau triple și au caractere polar și nepolar. Atomii pot atrage alte specii, permițând astfel formarea de compuși chimici. Această unire poate să apară de forțe diferite, generând o atracție slabă sau puternică sau caractere ionice sau prin schimb de electroni.

Obligațiunile covalente sunt considerate uniuni "puternice". Spre deosebire de alte legături puternice (legături ionice), covalentă apar deseori în atomi nemetalici și au afinități similare care electronii (electronegativities similare), cauzând legăturile covalente sunt slabe și necesită mai puțină energie pentru a rupe.

In acest tip de legătură este de obicei aplicat numita regula Octetul pentru a estima numărul de atomi în comun: Această regulă se menționează că fiecare atom dintr-o moleculă necesită opt electroni de valență să fie stabilă. Prin partajare, acestea trebuie să realizeze pierderi sau câștiguri de electroni între specii.

index

  • 1 Caracteristici
    • 1.1 Legătura covalentă nepolară
    • 1.2. Legătura covalentă polară
  • 2 Proprietăți
    • 2.1 Rulea octetului
    • 2.2 Rezonanță
    • 2.3 Aromaticitate
  • 3 Tipuri de legături covalente
    • 3.1 Legătura simplă
    • 3.2 Legătură dublă
    • 3.3 Triple link
  • 4 Exemple
  • 5 Referințe

caracteristici

Legăturile covalente sunt afectate de proprietatea electronegativă a fiecăruia dintre atomii implicați în interacțiunea perechilor de electroni; când aveți un atom cu o electronegativitate considerabil mai mare decât cel al celuilalt atom din uniune, se va forma o legătură covalentă polară.

Cu toate acestea, atunci când ambii atomi au o proprietate electronegativă similară, se va forma o legătură covalentă nepolară. Acest lucru se întâmplă deoarece electronii celor mai electronegativi specii vor fi mai atașați de acest atom decât în ​​cazul celui mai puțin electronegativ.

Este de remarcat că nici o legătură covalentă nu este total egală, cu excepția cazului în care cei doi atomi implicați sunt identici (și, prin urmare, au aceeași electronegativitate).

Tipul de legătură covalentă depinde de diferența de electronegativitate dintre specii, în cazul în care o valoare cuprinsă între 0 și 0,4 are ca rezultat o legătură non-polare, și o diferență de 0,4 până la 1,7 rezultat într-o legătură polară (The legăturile ionice apar de la 1.7).

Legătura covalentă nepolară

Legătura covalentă nepolară este generată atunci când electronii sunt partajați în mod egal între atomi. Aceasta se întâmplă de obicei atunci când cei doi atomi au o afinitate electronică similară sau egală (aceeași specie). Cu cât sunt mai apropiate valorile afinității electronice dintre atomii implicați, cu atât mai puternică va fi atracția rezultată.

Aceasta se întâmplă de obicei în moleculele de gaz, cunoscute și sub denumirea de elemente diatomice. Nepolari legaturilor covalente lucra cu aceeași natură ca polar (atom mai mare electronegativitate mai puternic atrage electroni sau electronii altui atom).

Cu toate acestea, în moleculele diatomice electronegativities sunt anulate, deoarece acestea sunt aceleași și duce la o încărcare zero.

Legăturile nepolare sunt esențiale în biologie: ele ajută la formarea legăturilor de oxigen și peptide care sunt observate în lanțurile de aminoacizi. Moleculele cu o mare cantitate de legături nepolare sunt de obicei hidrofobe.

Legătura covalentă polară

Legătura covalentă polară apare atunci când există o împărțire inegală a electronilor între cele două specii implicate în uniune. În acest caz, unul dintre cei doi atomi are o electronegativitate considerabil mai mare decât celălalt și, din acest motiv, va atrage mai mulți electroni ai uniunii.

Molecula rezultată va avea o parte ușor pozitiv (una având electronegativitate inferior), și un ușor negativ (cu acel atom cu electronegativitate mai mare). Acesta va avea, de asemenea, un potențial electrostatic, dând compusului capacitatea de a lega slab la alți compuși polari.

Cele mai comune legături polare sunt cele ale hidrogenului cu mai mulți atomi electronegativi pentru a forma compuși cum ar fi apa (H2O).

proprietăţi

În structurile legăturilor covalente, o serie de proprietăți implicate în studiul acestor uniuni sunt luate în considerare și contribuie la înțelegerea acestui fenomen de partajare a electronilor:

Regula de octet

Regula de octet a fost formulată de fizicianul și chimistul american Gilbert Newton Lewis, deși au existat oameni de știință care au studiat acest lucru în fața lui.

Este o regulă de bază care reflectă observația că atomii elemente reprezentative sunt combinate de obicei, astfel încât fiecare atom atinge opt electroni în cochilia de valență, conducând pentru a avea un gaz nobil configurație de electroni similare. Diagramele sau structurile Lewis sunt folosite pentru a reprezenta aceste joncțiuni.

Există excepții de la această regulă, ca de exemplu la speciile cu un strat de valență incomplet (molecule cu șapte electroni ca CH3, și specii reactive de șase electroni, cum ar fi BH3); se întâmplă și în atomi cu foarte puțini electroni, cum ar fi heliu, hidrogen și litiu, printre altele.

rezonanță

Rezonanța este o unealtă folosită pentru a reprezenta structurile moleculare și reprezintă electroni delocalizați, unde legăturile nu pot fi exprimate cu o singură structură Lewis.

În aceste cazuri, electronii trebuie reprezentați cu mai multe structuri "contributive", numite structuri rezonante. Cu alte cuvinte, rezonanța este acel termen care sugerează utilizarea a două sau mai multe structuri Lewis pentru a reprezenta o anumită moleculă.

Acest concept este complet uman și nu există una sau altă structură a moleculei la un moment dat, dar poate exista în orice versiune a acestei (sau în totalitate) în același timp.

În plus, structurile care contribuie (sau rezonează) nu sunt izomeri: numai poziția electronilor poate diferi, dar nu nucleele atomului.

aromaticitate

Acest concept este folosit pentru a descrie o moleculă ciclică și plată cu un inel de legături rezonante care prezintă o stabilitate mai mare decât alte aranjamente geometrice cu aceeași configurație atomică.

Moleculele aromatice sunt foarte stabile, deoarece nu se rup ușor sau de obicei reacționează cu alte substanțe. În benzen, compusul aromatic prototip, legăturile conjugate pi (π) se formează în două structuri rezonante diferite, care formează un hexagon cu o stabilitate ridicată.

Sigma link (σ)

Este cea mai simplă legătură, în care două orbite "s" se unește. Legăturile Sigma sunt prezentate în toate legăturile covalente simple și pot apărea și în orbitalii "p", în timp ce aceștia se uită unul la celălalt.

Link pi (π)

Această legătură este între două "p" orbite care sunt în paralel. Ele sunt unite una lângă alta (spre deosebire de sigma, care se unește față în față) și formează zone de densitate electronică deasupra și sub moleculă.

Legăturile duale și triple covalente implică una sau două legături pi, iar acestea dau moleculei o formă rigidă. Legăturile P sunt mai slabe decât sigma, deoarece există o suprapunere mai mică.

Tipuri de legături covalente

Legăturile covalente dintre doi atomi pot fi formate de o pereche de electroni, dar pot fi de asemenea formate prin două sau chiar trei perechi de electroni, astfel încât acestea vor fi exprimate ca legături unice, duble și triple, care sunt reprezentate cu diferite tipuri de electroni joncțiuni (linkuri sigma și pi) pentru fiecare dintre acestea.

Legăturile simple sunt cele mai slabe și cele trei cele mai puternice; Acest lucru se întâmplă deoarece triplele sunt cele cu lungimea cea mai scurtă a legăturii (cea mai mare atracție) și cea mai mare energie a legăturii (necesită mai multă energie pentru rupere).

Legătura simplă

Este împărțirea unei singure perechi de electroni; adică, fiecare atom implicat împarte un singur electron. Această uniune este cea mai slabă și implică o singură legătură sigma (σ). Este reprezentat cu o linie între atomi; de exemplu, în cazul moleculei de hidrogen (H.2):

H-H

Link dublu

În acest tip de legătura, două perechi partajate de electroni formează legături; adică, sunt împărțiți patru electroni. Această legătură implică o legătură sigma (σ) și una pi (π) și este reprezentată de două liniuțe; de exemplu, în cazul dioxidului de carbon (CO2):

O = C = O

Legătură triplă

Această legătura, cea mai puternică dintre legăturile covalente, are loc atunci când atomii împart șase electroni sau trei perechi, într-o uniune sigma (σ) și două pi (π). Este reprezentat cu trei dungi și poate fi observat în molecule cum ar fi acetilenă (C.2H2):

H-CeC-H

În cele din urmă, s-au observat legături cvadruple, dar ele sunt rare și sunt limitate în principal la compușii metalici, cum ar fi acetat de crom (II) și alții.

Exemple

Pentru legături simple, cel mai frecvent caz este hidrogenul, după cum se poate vedea mai jos:

Cazul unei legături triple este cel al atomilor de azot din oxidul de azot (N2O), după cum se vede mai jos, cu sigma și pi link-uri vizibile:

referințe

  1. Chang, R. (2007). Chimie. (A 9-a ed). McGraw-Hill.
  2. Chem Libretexts. (N.d.). Adus de la chem.libretexts.org
  3. Anne Marie Helmenstine, P. (s.f.). Adus de la thoughtco.com
  4. Lodish, H., Berk, A., Zipursky, S.L., Matsudaira, P., Baltimore, D., & Darnell, J. (2000). Biologie celulară moleculară. New York: W. H. Freeman.
  5. Wikiversitate. (N.d.). Adus de la en.wikiversity.org