Vlastnosti nepolárnych kovalentných väzieb, ako sa tvoria, typy

nepolárna kovalentná väzba je typ chemickej väzby, v ktorej dva atómy, ktoré majú podobné elektronegativity, zdieľajú elektróny za vzniku molekuly. Nachádza sa vo veľkom počte zlúčenín, ktoré majú odlišné charakteristiky, pričom sú medzi dvomi atómami dusíka, ktoré tvoria plynné látky (N₂), a medzi atómami uhlíka a vodíka, ktoré spolu držia molekulu metánu (CH₄), ako aj medzi mnohými inými látkami.

Je známa ako elektronegativita k vlastníctvu chemických prvkov, ktoré odkazujú na to, aká veľká alebo malá schopnosť týchto atómových druhov priťahuje elektronickú hustotu..

Treba poznamenať, že elektronegativita atómov opisuje len tie, ktoré sú zapojené do chemickej väzby, to znamená, keď sú súčasťou molekuly..

index

• 1 Všeobecné charakteristiky
  • 1.1 Polarita a symetria
• 2 Ako vzniká nepolárna kovalentná väzba?
  • 2.1 Regulácia a energetika
• 3 Typy prvkov, ktoré tvoria nepolárnu kovalentnú väzbu
  • 3.1 Nepolárne kovalentné väzby rôznych atómov
• 4 Príklady
• 5 Referencie

Všeobecné charakteristiky

Termín "nepolárny" charakterizuje molekuly alebo väzby, ktoré nevykazujú žiadnu polaritu. Ak je molekula nepolárna, môže to znamenať dve veci:

-Ich atómy nie sú spojené polárnymi väzbami.

-Má väzby s polárnym typom, ale tieto boli orientované takým symetrickým spôsobom, že každý ruší dipólový moment druhého..

Podobne existuje veľké množstvo látok, v ktorých ich molekuly zostávajú navzájom spojené v štruktúre zlúčeniny, či už v kvapalnej, plynnej alebo pevnej fáze..

Keď k tomu dôjde, je to vo veľkej miere spôsobené takzvanými silami alebo interakciami van der Waalsa, okrem podmienok teploty a tlaku, pri ktorých sa uskutočňuje chemická reakcia..

Tento typ interakcií, ktoré sa vyskytujú aj v polárnych molekulách, nastáva v dôsledku pohybu subatomárnych častíc, najmä elektrónov, keď sa pohybujú medzi molekulami..

Vďaka tomuto javu sa môžu elektróny hromadiť na jednom konci chemického druhu, pričom sa sústreďujú v špecifických oblastiach molekuly a dávajú jej určitý druh čiastočného náboja, ktorý generuje určité dipóly a umožňuje molekulám zostať dostatočne blízko k molekulám. jeden k druhému.

Polarita a symetria

Tento malý dipól sa však netvorí v zlúčeninách viazaných nepolárnymi kovalentnými väzbami, pretože rozdiel medzi ich elektronegativitou je prakticky nulový alebo úplne nulový..

V prípade molekúl alebo väzieb tvorených dvoma rovnakými atómami, to znamená, že keď sú ich elektronegativity identické, rozdiel medzi nimi je nula..

V tomto zmysle sú väzby klasifikované ako nepolárne kovalentné, keď rozdiel elektronegativít medzi dvoma atómami, ktoré tvoria spojenie, je menší ako 0,5..

Naopak, keď toto odčítanie vedie k hodnote, ktorá je medzi 0,5 a 1,9, je charakterizovaná ako polárna kovalentná. Zatiaľ čo keď tento rozdiel vedie k číslu väčšiemu ako 1,9, je to určite považované za väzbu alebo zlúčeninu polárneho charakteru.

Takýto typ kovalentných väzieb je vytvorený vďaka zdieľaniu elektrónov medzi dvoma atómami, ktoré poskytujú rovnakú elektronickú hustotu.

Z tohto dôvodu, okrem povahy atómov zapojených do tejto interakcie, molekulárne druhy, ktoré sú spojené týmto typom väzby, majú tendenciu byť celkom symetrické, a preto sú tieto odbory zvyčajne dosť silné.

Ako vzniká nepolárna kovalentná väzba?

Všeobecne platí, že kovalentné väzby vznikajú vtedy, keď sa pár atómov zúčastňuje na zdieľaní elektrónových párov, alebo keď sa distribúcia elektrónovej hustoty vyskytuje rovnako medzi oboma atómovými druhmi..

Lewisov model opisuje tieto odbory ako interakcie, ktoré majú dvojaký účel: dva elektróny sú zdieľané medzi dvojicou atómov, ktoré zasahujú a zároveň zapĺňajú najviac vonkajšiu energetickú úroveň (valenčná vrstva) každého z nich, pričom ich poskytujú. väčšia stabilita.

Pretože tento typ väzby je založený na rozdiele elektrónových elektrón, ktoré existujú medzi atómami, ktoré ju tvoria, je dôležité vedieť, že prvky s najvyššou elektronegativitou (alebo elektronegatívnejšie) sú tie, ktoré priťahujú elektróny k sebe silnejšie..

Táto vlastnosť má tendenciu zvyšovať sa v periodickej tabuľke v smere zľava doprava a vzostupne (zdola nahor), takže prvok považovaný za najmenej elektronegatívny v periodickej tabuľke je francium (približne 0,7 ) a ten s najvyššou elektronegativitou je fluór (približne 4,0).

Tieto väzby sú najčastejšie medzi dvoma atómami nekovov alebo medzi nekovom a atómom metaloidnej povahy.

Regulácia a energetika

Z vnútorného hľadiska, čo sa týka energetických interakcií, možno povedať, že pár atómov priťahuje a tvorí väzbu, ak tento proces vedie k zníženiu energie systému..

Taktiež, keď dané podmienky spôsobia, že atómy, ktoré interagujú, priťahujú, priblížia sa a to je, keď sa vytvorí alebo vytvorí väzba; pokiaľ tento prístup a následné spojenie zahŕňajú konfiguráciu, ktorá má menej energie ako počiatočné usporiadanie, v ktorom boli atómy oddelené.

Spôsob, akým sú atómové druhy kombinované do molekúl, je opísaný oktetovým pravidlom, ktoré navrhol fyzikálno-chemický pôvod amerického pôvodu Gilbert Newton Lewis..

Toto slávne pravidlo uvádza predovšetkým to, že atóm iný ako vodík má tendenciu vytvárať väzby, kým nie je obklopený ôsmimi elektrónmi v jeho valenčnom plášti..

To znamená, že kovalentná väzba vzniká, keď každému atómu chýba dostatok elektrónov na vyplnenie oktetu, to je vtedy, keď zdieľajú svoje elektróny.

Toto pravidlo má svoje výnimky, ale vo všeobecnosti to závisí od povahy prvkov, ktoré sú súčasťou odkazu.

Typy prvkov, ktoré tvoria nepolárnu kovalentnú väzbu

Keď je vytvorená nepolárna kovalentná väzba, dva atómy toho istého prvku alebo rôzne prvky môžu byť spojené zdieľaním elektrónov z ich najvzdialenejších úrovní energie, ktoré sú k dispozícii na vytvorenie väzieb.

Keď dôjde k tomuto chemickému spojeniu, každý atóm má tendenciu získať najstabilnejšiu elektronickú konfiguráciu, ktorá zodpovedá vzácnym plynom. Takže každý atóm sa všeobecne "snaží" získať konfiguráciu najbližšieho ušľachtilého plynu v periodickej tabuľke, buď s menším alebo väčším počtom elektrónov, než je pôvodná konfigurácia.

Keď sú teda dva atómy toho istého elementu spojené tak, aby vytvorili nepolárnu kovalentnú väzbu, je to preto, že tieto spojenia im poskytujú menej energetickú konfiguráciu, a preto sú stabilnejšie.

Najjednoduchším príkladom tohto typu je plynný vodík (H₂), hoci inými príkladmi sú kyslíkaté plyny (O₂) a dusíka (N₂).

Nepolárne kovalentné väzby rôznych atómov

Medzi dvoma nekovovými prvkami alebo metaloidným a nekovovým prvkom môže byť tiež vytvorený nepolárny spoj.

V prvom prípade sú nekovové prvky tvorené prvkami patriacimi do vybranej skupiny periodickej tabuľky, medzi ktorými sú halogény (jód, bróm, chlór, fluór), vzácne plyny (radón, xenón, kryptón). , argón, neón, hélium) a niekoľko ďalších látok, ako je síra, fosfor, dusík, kyslík, uhlík, medzi inými.

Príkladom je spojenie atómov uhlíka a vodíka, základ väčšiny organických zlúčenín.

V druhom prípade sú metaloidy také, ktoré majú medzihodnoty medzi nekovmi a druhmi patriacimi do kovov v periodickej tabuľke. Medzi nimi sú okrem iného germánium, bór, antimón, telúr, kremík.

Príklady

Dá sa povedať, že existujú dva typy kovalentných väzieb, hoci v praxi medzi nimi nie sú žiadne rozdiely. Sú to:

-Keď identické atómy vytvárajú väzbu.

-Keď sa spoja dva rôzne atómy a vytvoria molekulu.

V prípade nepolárnych kovalentných väzieb, ktoré sa vyskytujú medzi dvoma identickými atómami, nezáleží na elektronegativite každého z týchto atómov, pretože budú vždy presne rovnaké, takže vždy bude rozdiel elektrónových negatív nulový..

To je prípad plynných molekúl, ako je vodík, kyslík, dusík, fluór, chlór, bróm, jód.

Naopak, keď sú to zväzky medzi rôznymi atómami, ich elektronegativity treba vziať do úvahy, aby ich bolo možné klasifikovať ako nepolárne.

Toto je prípad molekuly metánu, kde dipólový moment vytvorený v každej väzbe uhlík-vodík je z dôvodov symetrie zrušený. To znamená nedostatok separácie nábojov, takže nemôžu reagovať s polárnymi molekulami, ako je voda, čo robí tieto molekuly a iné polárne uhľovodíky hydrofóbnymi.

Iné nepolárne molekuly sú: tetrachlórmetán (CCl)₄), pentán (C₅H₁₂), etylénu (C₂H₄), oxid uhličitý (CO)₂), benzén (C₆H₆) a toluénu (C₇H₈).

referencie

1. Bettelheim, F.A., Brown, W.H., Campbell, M.K., Farrell, S.O. a Torres, O. (2015). Úvod do všeobecnej, organickej a biochémie. Zdroj: books.google.co.ve
2. LibreTexts. (N. D.). Kovalentné väzby. Zdroj: chem.libretexts.org
3. Brown, W., Foote, C., Iverson, B., Anslyn, E. (2008). Organická chémia. Zdroj: books.google.co.ve
4. ThoughtCo. (N. D.). Príklady polárnych a nepolárnych molekúl. Zdroj: thinkco.com
5. Joesten, M.D., Hogg, J.L. a Castellion, M.E. (2006). Svet chémie: Základy: Základy. Zdroj: books.google.co.ve