Caracteristicile de legătură covalentă nepolară, cum se formează, tipurile

o legătura covalentă nepolară este un tip de legătura chimică în care doi atomi care au electronegativități similare împart electronii pentru a forma o moleculă. Acesta se găsește într-un număr mare de compuși care au caracteristici diferite, fiind între cei doi atomi de azot care formează speciile gazoase (N₂) și între atomii de carbon și hidrogen care țin împreună moleculele de gaz metan (CH₄), precum și printre multe alte substanțe.

Este cunoscută sub numele de electronegativitate la proprietatea posedată de elementele chimice care se referă la cât de mare sau mică este abilitatea acestor specii atomice de a atrage singuri densitatea electronică.

Trebuie remarcat faptul că electronegativitatea atomilor descrie numai aceia care sunt implicați într-o legătură chimică, adică atunci când fac parte dintr-o moleculă.

index

• 1 Caracteristici generale
  • 1.1 Polaritate și simetrie
• 2 Cum se formează legătura covalentă nepolară?
  • 2.1 Reglementarea și energia
• 3 Tipuri de elemente care alcătuiesc legătura covalentă nepolară
  • 3.1 Legături covalente nepolarizate de atomi diferiți
• 4 Exemple
• 5 Referințe

Caracteristici generale

Termenul "nepolar" caracterizează moleculele sau legăturile care nu prezintă nici o polaritate. Când o moleculă este nepolară, aceasta poate însemna două lucruri:

- Atomii lor nu sunt legați de legăturile polare.

- Are legături de tip polar, dar acestea au fost orientate într-un mod atât de simetric încât fiecare anulează momentul dipolar al celuilalt.

În mod similar, există un număr mare de substanțe în care moleculele lor rămân legate între ele în structura compusului, fie în fază lichidă, gazoasă sau solidă.

Când se întâmplă acest lucru, se datorează în mare parte așa-numitelor forțe sau interacțiuni ale lui van der Waals, pe lângă condițiile de temperatură și presiune la care are loc reacția chimică.

Acest tip de interacțiuni, care apar și în moleculele polare, se întâmplă datorită mișcării particulelor subatomice, în special a electronilor atunci când se deplasează între molecule.

Din cauza acestui fenomen, în câteva momente, electronii se pot acumula la un capăt al speciilor chimice, concentrându-se pe anumite zone ale moleculei și oferind un fel de sarcină parțială, generând anumite dipoli și asigurându-se că moleculele rămân destul de aproape unul la celălalt.

Polaritate și simetrie

Cu toate acestea, acest dipol mic nu se formează în compușii legați de legături covalente nepolar, deoarece diferența dintre electronegativitățile lor este practic zero sau complet zero.

În cazul moleculelor sau legăturilor constituite din doi atomi egali, adică atunci când electronegativitățile lor sunt identice, diferența dintre ele este zero.

În acest sens, legăturile sunt clasificate ca covalent nepolare atunci când diferența dintre electronegativitățile dintre cei doi atomi care alcătuiesc uniunea este mai mică de 0,5.

Dimpotrivă, atunci când această scădere are ca rezultat o valoare cuprinsă între 0,5 și 1,9, ea este caracterizată ca o covalentă polară. În timp ce, atunci când această diferență are ca rezultat un număr mai mare de 1,9, este cu siguranță considerată ca o legătură sau un compus de natură polare.

Deci, acest tip de legături covalente se formează grație împărțirii electronilor între doi atomi care dau în mod egal densitatea lor electronică.

Din acest motiv, în afară de natura atomilor implicați în această interacțiune, speciile moleculare care sunt legate de o astfel de legătură tind să fie destul de simetrice și, prin urmare, aceste articulații sunt de obicei destul de puternice.

Cum se formează legătura covalentă nepolară?

În general, legături covalente provin atunci când o pereche de atomi participă la partajarea perechilor de electroni sau atunci când distribuția densității electronilor are loc în mod egal între cele două specii atomice.

Modelul Lewis descrie aceste legături ca interacțiunile cu dublu scop: doi electroni sunt partajate între perechea de atomii care intervin, și în același timp umple nivelul de energie exterioară (valență cochilie) din fiecare, dând stabilitate mai mare.

Deoarece acest tip de link-ul se bazează pe diferența de electronegativitate dintre atomii care o compun, este important să se știe că mai multe elemente electronegative (sau mai multe) electronegative atrag mai puternic electroni în sine.

Această proprietate tinde să crească în tabelul periodic în direcția stânga-dreapta și în sus (de jos în sus), astfel încât elementul considerat Tabelul Periodic puțin electronegative este franciu (aproximativ 0,7 ), iar cel cu cea mai mare electronegativitate este fluor (aproximativ 4,0).

Aceste uniuni sunt cel mai frecvent între doi atomi aparținând nemetalilor sau între un nemetal și un atom de natură metaloidă.

Reglementarea și energia

Din punct de vedere intern, din punct de vedere al interacțiunilor energetice, se poate spune că o pereche de atomi atrage și formează o legătură dacă acest proces are ca rezultat o scădere a energiei sistemului.

De asemenea, atunci când condițiile date determină atragerea atomilor care interacționează, ei se apropie și atunci când legătura este produsă sau formată; atât timp cât această abordare și unirea ulterioară implică o configurație care are mai puțină energie decât ordinea inițială, în care atomii au fost separați.

Modul în care speciile atomice sunt combinate pentru a forma molecule este descris de regula octeților, care a fost propusă de fizicochemistul de origine americană Gilbert Newton Lewis.

Această regulă faimoasă precizează în primul rând că un alt atom decât hidrogenul are tendința de a stabili legături până când este înconjurat de opt electroni în cochilia lui de valență.

Aceasta înseamnă că legătura covalentă provine atunci când fiecare atom nu are suficient electroni pentru a-și umple octetul, adică atunci când împărtășesc electronii lor.

Această regulă are excepțiile sale, dar în general depinde de natura elementelor implicate în legătură.

Tipuri de elemente care formează legătura covalentă nepolară

Atunci când se formează o legătură covalentă nepolară, doi atomi ai aceluiași element sau elemente diferite pot fi uniți prin împărțirea electronilor de la nivelurile lor energetice extreme, care sunt cele disponibile pentru a forma legături.

Când se produce această uniune chimică, fiecare atom are tendința de a obține cea mai stabilă configurație electronică, care corespunde gazelor nobile. Deci, fiecare atom în general "caută" să obțină configurația celui mai apropiat gaz nobil în tabelul periodic, fie cu mai puțini sau mai mulți electroni decât configurația inițială.

Deci, atunci când doi atomi ai aceluiași element sunt uniți pentru a forma o legătură covalentă nepolară, aceasta se datorează faptului că această uniune le dă o configurație mai puțin energetică și, prin urmare, mai stabilă.

Cel mai simplu exemplu de acest tip este cel al hidrogenului gazos (H₂), deși alte exemple sunt gazele de oxigen (O₂) și azot (N₂).

Legături covalente ne-polare ale diferiților atomi

O joncțiune nepolară poate fi de asemenea formată între două elemente nemetalice sau un element metaloid și un element nemetalic.

În primul caz, nemetale sunt compuse din cele care aparțin unui grup selectat din tabelul periodic, printre care sunt halogeni (iod, brom, clor, fluor), gaze nobile (radon, xenon, cripton , argon, neon, heliu) și câteva altele, cum ar fi sulful, fosforul, azotul, oxigenul, carbonul, printre altele.

Un exemplu al acestora este unirea atomilor de carbon și hidrogen, baza majorității compușilor organici.

În cel de-al doilea caz, metaloizii sunt cei care au caracteristici intermediare între nemetalii și speciile care aparțin metalelor în tabelul periodic. Printre acestea se numără: germaniu, bor, antimoniu, telur, siliciu, printre altele.

Exemple

Se poate spune că există două tipuri de legături covalente, deși în practică acestea nu au nici o diferență între ele. Acestea sunt:

-Când atomii identici formează o legătură.

- Când doi atomi diferiți se reunesc pentru a forma o moleculă.

Pentru legături covalente nepolare care au loc între doi atomi identici nu le pasă cu adevărat despre electronegativitatea de fiecare, pentru ca să fie întotdeauna exact la fel, astfel încât întotdeauna diferența electronegativitate este nulă.

Acesta este cazul moleculelor gazoase cum ar fi hidrogen, oxigen, azot, fluor, clor, brom, iod.

Pe de altă parte, atunci când sunt uniuni între diferiți atomi, electronegativitățile lor trebuie luate în considerare pentru a le clasifica drept nepolar.

Acesta este cazul moleculei de metan, unde momentul dipolului format în fiecare legătură carbon-hidrogen este anulat din motive de simetrie. Aceasta înseamnă lipsa separării de încărcare, astfel încât nu poate interacționa cu molecule polare, cum ar fi apa, ceea ce face aceste molecule și alte hidrocarburi polare sunt hidrofobe.

Alte molecule nepolar sunt: ​​tetraclorura de carbon (CCl)₄), pentan (C₅H₁₂), etilenă (C.₂H₄), dioxid de carbon (CO₂), benzen (C.₆H₆) și toluen (C.₇H₈).

referințe

1. Bettelheim, F.A., Brown, W.H., Campbell, M.K., Farrell, S.O. și Torres, O. (2015). Introducere în general, organic și biochimie. Recuperat de la books.google.co.ve
2. LibreTexts. (N.d.). Obligațiuni covalente. Adus de la chem.libretexts.org
3. Brown, W., Foote, C., Iverson, B., Anslyn, E. (2008). Chimie organică Recuperat de la books.google.co.ve
4. ThoughtCo. (N.d.). Exemple de molecule polar și nepolar. Adus de la thoughtco.com
5. Joesten, M.D., Hogg, J.L. și Castellion, M.E. (2006). Lumea Chimiei: Essentials: Essentials. Recuperat de la books.google.co.ve
6. Wikipedia. (N.d.). Legătura covalentă. Adus de la en.wikipedia.org