Характеристики неполярних ковалентних зв'язків, способи її формування, типи

A неполярна ковалентна зв'язок це тип хімічного зв'язку, в якому два атоми, які мають подібні електронегативності, розділяють електрони, утворюючи молекулу. Він міститься у великій кількості сполук, які мають різні характеристики, які знаходяться між двома атомами азоту, які утворюють газоподібний вид (N₂), а також між атомами вуглецю і водню, які утримують разом молекулу газу метану (СН₄), а також серед багатьох інших речовин.

Він відомий як електронегативність властивості хімічних елементів, що відноситься до того, наскільки велика або мала здатність цих атомних видів залучати до себе електронну щільність..

Слід зазначити, що електронегативність атомів описує тільки ті, які беруть участь у хімічному зв'язку, тобто коли вони є частиною молекули.

Індекс

• 1 Загальна характеристика
  • 1.1 Полярність і симетрія
• 2 Як формується неполярна ковалентна зв'язок?
  • 2.1 Регулювання та енергетика
• 3 Типи елементів, що складають неполярну ковалентную зв'язок
  • 3.1 Неполярні ковалентні зв'язки різних атомів
• 4 Приклади
• 5 Посилання

Загальна характеристика

Термін "неполярний" характеризує молекули або зв'язки, які не виявляють ніякої полярності. Коли молекула є неполярною, це може означати дві речі:

-Їх атоми не пов'язані полярними зв'язками.

-Він має полярні ланки типу, але вони були орієнтовані таким симетричним способом, що кожен скасовує дипольний момент іншого.

Аналогічно, існує велика кількість речовин, в яких їх молекули залишаються пов'язаними один з одним у структурі сполуки, незалежно від того, чи є вона рідкою, газоподібною або твердою фазою.

Коли це відбувається, це багато в чому пов'язано з так званими силами або взаємодіями ван-дер-ваальса, крім умов температури і тиску, до яких здійснюється хімічна реакція..

Цей тип взаємодій, які також відбуваються в полярних молекулах, відбуваються за рахунок руху субатомних частинок, головним чином електронів, коли вони рухаються між молекулами.

Внаслідок цього явища, в момент миттєвості, електрони можуть накопичуватися в одному кінці хімічного виду, концентруючись в конкретних областях молекули і надаючи йому деякий частковий заряд, генеруючи певні диполі і роблячи молекули досить близькими до один до одного.

Полярність і симетрія

Однак цей малий диполь не утворюється в сполуках, пов'язаних неполярними ковалентними зв'язками, оскільки різниця між їхніми електронегативностями практично нульова або повністю нульова.

У випадку молекул або зв'язків, що складаються з двох рівних атомів, тобто коли їхні електронегативності однакові, різниця між ними дорівнює нулю.

У цьому сенсі зв'язки класифікуються як неполярні ковалентні, коли різниця електронегативностей між двома атомами, що складають союз, менше 0,5.

Навпаки, коли це віднімання призводить до значення, яке становить від 0,5 до 1,9, воно характеризується як полярна ковалентна. Хоча, коли ця різниця призводить до числа, що перевищує 1,9, це безумовно розглядається як зв'язок або сполука полярної природи.

Таким чином, цей тип ковалентних зв'язків утворюється завдяки спільному використанню електронів між двома атомами, які дають рівномірну електронну щільність.

З цієї причини, крім природи атомів, що беруть участь у цій взаємодії, молекулярні види, які пов'язані цим типом зв'язків, мають тенденцію бути досить симетричними і, отже, ці союзи, як правило, досить сильні..

Як утворюється неполярна ковалентна зв'язок?

Взагалі, ковалентні зв'язки виникають тоді, коли пара атомів бере участь у розподілі електронних пар, або коли розподіл електронної густини відбувається однаково між обома атомними видами..

Модель Льюїса описує ці об'єднання як взаємодії, які мають подвійну мету: два електрони розподіляються між парою атомів, які втручаються, і в той же час вони заповнюють самий зовнішній енергетичний рівень (валентний шар) кожного з них, надаючи їм більшої стабільності.

Оскільки цей тип зв'язку ґрунтується на відмінності між електронегативностями, що існують між атомами, які його складають, важливо знати, що елементи з найвищою електронегативністю (або більш електронегативними) є ті, які притягують електрони сильніше один до одного..

Ця властивість має тенденцію до збільшення в періодичній таблиці в напрямку вліво-вправо і у висхідному (знизу-вгору) напрямку, так що елемент, що вважається найменш електронегативним у періодичній таблиці, є францій (приблизно 0,7). ), а з найвищою електронегативністю - фтор (приблизно 4,0).

Ці зв'язки найчастіше знаходяться між двома атомами, що належать до неметалів або між неметалом і атомом металоїдної природи.

Регулювання та енергетика

З більш внутрішньої точки зору, з точки зору енергетичних взаємодій, можна сказати, що пара атомів притягує і утворює зв'язок, якщо цей процес призводить до зменшення енергії системи.

Крім того, коли задані умови призводять до того, що атоми, що взаємодіють, притягуються, вони наближаються і саме тоді зв'язок виробляється або формується; до тих пір, поки цей підхід і наступне об'єднання включають конфігурацію, яка має меншу енергію, ніж початковий порядок, в якому атоми були розділені.

Спосіб об'єднання атомних видів для формування молекул описується правилом октету, який був запропонований фізико-хімічними властивостями американського походження Гілбертом Ньютоном Льюїсом..

Це відоме правило в першу чергу говорить про те, що атом, відмінний від водню, має тенденцію до встановлення зв'язків, поки він не оточений вісьмома електронами в валентній оболонці..

Це означає, що ковалентний зв'язок виникає тоді, коли кожному атому бракує достатньо електронів для заповнення свого октету..

Це правило має свої винятки, але в загальних рисах це залежить від характеру елементів, що беруть участь у зв'язку.

Типи елементів, які утворюють неполярну ковалентную зв'язок

Коли утворюється неполярна ковалентна зв'язок, двома атомами одного елемента або різними елементами можуть бути з'єднані шляхом розподілу електронів від самих зовнішніх рівнів енергії, які є доступними для формування зв'язків.

При цьому хімічному союзі кожен атом прагне придбати найбільш стабільну електронну конфігурацію, що відповідає благородним газам. Таким чином, кожен атом, як правило, "прагне" отримати конфігурацію найближчого благородного газу в періодичній таблиці, або з меншою кількістю або більше електронів, ніж її початкова конфігурація..

Отже, коли два атоми одного елемента з'єднані, щоб утворити неполярну ковалентну зв'язок, це тому, що цей союз дає їм меншу енергетичну конфігурацію і, отже, більш стабільний..

Найпростішим прикладом цього типу є газоподібний водень (Н₂), хоча іншими прикладами є кисневі гази (O₂) і азоту (N₂).

Неполярні ковалентні зв'язки різних атомів

Неполярний перехід також може бути сформований між двома неметалевими елементами або металоїдом і неметалевим елементом.

У першому випадку неметалеві елементи складаються з тих, що належать до вибраної групи періодичної таблиці, серед яких галогени (йод, бром, хлор, фтор), благородні гази (радон, ксенон, криптон). , аргон, неон, гелій) та деякі інші, такі як сірка, фосфор, азот, кисень, вуглець,.

Прикладом цього є об'єднання атомів вуглецю та водню, що є основою для більшості органічних сполук.

У другому випадку металоїди є такими, що мають проміжні характеристики між неметалами і видами, що належать до металів в періодичній таблиці. Серед них: германій, бор, сурма, телур, кремній.

Приклади

Можна сказати, що існують два типи ковалентних зв'язків, хоча на практиці вони не мають ніякої різниці між ними. Це:

-Коли однакові атоми утворюють зв'язок.

-Коли два різних атома зібралися разом, щоб утворити молекулу.

У випадку неполярних ковалентних зв'язків, що відбуваються між двома однаковими атомами, це не має значення електронегативність кожного з них, оскільки вони завжди будуть однаковими, тому завжди різниця електронегативностей буде нульовою..

Це стосується газових молекул, таких як водень, кисень, азот, фтор, хлор, бром, йод.

Навпаки, коли вони є об'єднаннями між різними атомами, їх електронегативність повинна враховуватися, щоб класифікувати їх як неполярні..

Це стосується молекули метану, де дипольний момент, що утворюється в кожній вуглець-водневій зв'язку, виключається з міркувань симетрії. Це означає відсутність поділу зарядів, тому вони не можуть взаємодіяти з полярними молекулами, такими як вода, роблячи ці молекули і інші полярні вуглеводні гідрофобними.

Іншими неполярними молекулами є: чотирихлористий вуглець (CCl)₄), пентан (C₅H₁₂), етилен (C₂H₄), діоксид вуглецю (CO)₂), бензол (С₆H₆) і толуолу (C₇H₈).

Список літератури

1. Bettelheim, F.A., Brown, W.H., Campbell, M.K., Farrell, S.O. та Torres, O. (2015). Вступ до загальної, органічної та біохімії. Отримано з books.google.co.ve
2. LibreTexts. (s.f.). Ковалентні зв'язки. Отримано з chem.libretexts.org
3. Brown, W., Foote, C., Iverson, B., Anslyn, E. (2008). Органічна хімія. Отримано з books.google.co.ve
4. ThoughtCo. (s.f.). Приклади полярних і неполярних молекул. Отримано з thoughtco.com
5. Joesten, M.D., Hogg, J.L. і Castellion, M.E. (2006). Світ хімії: Основи: Основи. Отримано з books.google.co.ve