Vlastnosti nepolárních kovalentních vazeb, způsob jejich tvorby, typy



A nepolární kovalentní vazba je typ chemické vazby, ve které dva atomy, které mají podobné elektronegativnosti, sdílejí elektrony za vzniku molekuly. To se nalézá ve velkém množství sloučenin, které mají různé charakteristiky, být mezi dvěma atomy dusíku, které tvoří plynné druhy (N2), a mezi atomy uhlíku a vodíku, které drží molekulu metanu (CH. \ t4), jakož i mezi mnoha dalšími látkami.

To je známé jako electronegativity k majetku posednutému chemickými elementy, které se odkazují na jak velká nebo malá schopnost těchto atomových druhů je přitahovat elektronickou hustotu k sobě..

Je třeba poznamenat, že elektronegativita atomů popisuje pouze ty, které jsou zapojeny do chemické vazby, to znamená, když jsou součástí molekuly..

Index

  • 1 Obecné charakteristiky
    • 1.1 Polarita a symetrie
  • 2 Jak vzniká nepolární kovalentní vazba?
    • 2.1 Regulace a energetika
  • 3 Typy prvků, které tvoří nepolární kovalentní vazbu
    • 3.1 Nepolární kovalentní vazby různých atomů
  • 4 Příklady
  • 5 Odkazy

Obecné vlastnosti

Termín "nepolární" charakterizuje molekuly nebo vazby, které nevykazují žádnou polaritu. Pokud je molekula nepolární, může to znamenat dvě věci:

-Jejich atomy nejsou spojeny polárními vazbami.

-Má spojení s polárním typem, ale ty jsou orientovány tak symetricky, že každý ruší dipólový moment druhého..

Podobně existuje velké množství látek, ve kterých jejich molekuly zůstávají navzájem spojeny ve struktuře sloučeniny, ať už v kapalné, plynné nebo pevné fázi..

Když se to stane, je to z velké části způsobeno takzvanými silami nebo interakcemi van der Waalsa, kromě podmínek teploty a tlaku, na které se chemická reakce provádí..

Tento typ interakcí, které se také vyskytují v polárních molekulách, se děje v důsledku pohybu subatomárních částic, zejména elektronů, když se pohybují mezi molekulami..

Díky tomuto jevu se mohou elektrony hromadit na jednom konci chemického druhu, a to ve specifických oblastech molekuly. jeden k druhému.

Polarita a symetrie

Tento malý dipól však není tvořen ve sloučeninách vázaných nepolárními kovalentními vazbami, protože rozdíl mezi jejich elektronegativitou je prakticky nulový nebo zcela nulový..

V případě molekul nebo vazeb tvořených dvěma stejnými atomy, tj. Když jsou jejich elektronegativity identické, rozdíl mezi nimi je nulový..

V tomto smyslu jsou vazby klasifikovány jako nepolární kovalentní, když rozdíl mezi elektronegativitami mezi dvěma atomy, které tvoří spojení, je menší než 0,5..

Naopak, když toto odečítání má za následek hodnotu mezi 0,5 a 1,9, charakterizuje se jako polární kovalentní. I když tento rozdíl vede k číslu většímu než 1,9, je rozhodně považován za vazbu nebo sloučeninu polární povahy.

Tento typ kovalentních vazeb je tedy vytvořen díky sdílení elektronů mezi dvěma atomy, které poskytují stejnou elektronickou hustotu.

Z tohoto důvodu, kromě povahy atomů zapojených do této interakce, molekulární druhy, které jsou spojeny tímto typem vazby, bývají poměrně symetrické, a proto jsou tyto odbory obvykle poměrně silné.

Jak vzniká nepolární kovalentní vazba?

Obecně platí, že kovalentní vazby vznikají, když se pár atomů podílí na sdílení párů elektronů, nebo když se distribuce elektronové hustoty vyskytuje stejně mezi oběma atomovými druhy..

Lewisův model popisuje tyto odbory jako interakce, které mají dvojí účel: dva elektrony jsou sdíleny mezi párem atomů, které zasahují, a zároveň naplňují nejvíce vnější energetickou úroveň (valenční vrstvu) každého z nich, což jim poskytuje větší stabilitu.

Protože tento druh vazby je založený na rozdílu electronegativities existovat mezi atomy, které tvoří to, to je důležité vědět, že elementy s nejvyšší electronegativity (nebo více electronegative) být ti to přitahují elektrony silněji k sobě navzájem..

Tato vlastnost má tendenci se zvyšovat v periodické tabulce v levo-pravém směru a ve vzestupném (zdola nahoru) směru, takže prvek považovaný za nejméně elektronegativní v periodické tabulce je francium (přibližně 0,7 ) a ten s nejvyšší elektronegativitou je fluor (přibližně 4,0).

Tyto vazby jsou nejčastěji mezi dvěma atomy, které patří k nekovům, nebo mezi nekovem a atomem metaloidní povahy.

Regulace a energie

Z internějšího hlediska, co se týče energetických interakcí, lze říci, že pár atomů přitahuje a tvoří vazbu, pokud tento proces vede ke snížení energie systému..

Také, když dané podmínky způsobí, že atomy, které interagují, přitahují, přiblíží se a to je, když se vytvoří nebo vytvoří vazba; pokud tento přístup a následné spojení zahrnují konfiguraci, která má méně energie než počáteční pořadí, ve kterém byly atomy odděleny.

Způsob, jakým jsou atomové druhy kombinovány do formy molekul, je popsán oktetovým pravidlem, které navrhl fyzikálně-chemický původ amerického původu Gilbert Newton Lewis..

Toto slavné pravidlo primárně říká, že atom jiný než vodík má tendenci navázat vazby, dokud není obklopen osmi elektrony ve své valenční skořápce..

To znamená, že kovalentní vazba vzniká, když každému atomu chybí dostatek elektronů k naplnění svého oktetu, to je tehdy, když sdílejí své elektrony.

Toto pravidlo má své výjimky, ale v obecné rovině záleží na povaze prvků, které jsou v odkazu obsaženy.

Typy prvků, které tvoří nepolární kovalentní vazbu

Když je vytvořena nepolární kovalentní vazba, dva atomy stejného elementu nebo různé elementy mohou být spojeny sdílením elektronů od jejich nejvzdálenějších úrovní energie, které jsou k dispozici pro vytvoření vazeb.

Když se tato chemická unie vyskytne, každý atom má tendenci získat nejstabilnější elektronickou konfiguraci, která odpovídá vzácným plynům. Takže každý atom obecně "usiluje" o získání konfigurace nejbližšího vzácného plynu v periodické tabulce, buď s méně nebo více elektrony než jeho původní konfigurace.

Když jsou tedy dva atomy stejného prvku spojeny tak, aby vytvořily nepolární kovalentní vazbu, je to proto, že jim toto spojení dává méně energetickou konfiguraci, a tudíž stabilnější.

Nejjednodušším příkladem tohoto typu je plynný vodík (H2), i když jinými příklady jsou kyslíkaté plyny (O2) a dusíku (N2).

Nepolární kovalentní vazby různých atomů

Nepolární spojení může být také vytvořeno mezi dvěma nekovovými prvky nebo metaloidním a nekovovým prvkem.

V prvním případě jsou nekovové prvky tvořeny těmi, které patří do vybrané skupiny periodické tabulky, mezi nimi jsou halogeny (jod, brom, chlor, fluor), vzácné plyny (radon, xenon, krypton). , argon, neon, helium) a několik dalších, jako je síra, fosfor, dusík, kyslík, uhlík, mimo jiné.

Příkladem je spojení atomů uhlíku a vodíku, což je základ většiny organických sloučenin.

Ve druhém případě se jedná o metaloidy, které mají mezilehlé charakteristiky mezi nekovy a druhy patřící k kovům v periodické tabulce. Mezi nimi jsou mimo jiné germanium, bór, antimon, telur, křemík.

Příklady

Lze říci, že existují dva typy kovalentních vazeb, i když v praxi mezi nimi nejsou žádné rozdíly. Jsou to:

-Když identické atomy tvoří vazbu.

-Když se spojí dva různé atomy a vytvoří molekulu.

V případě nepolárních kovalentních vazeb, které se vyskytují mezi dvěma identickými atomy, nezáleží na elektronegativitě každého z těchto atomů, protože budou vždy přesně stejné, takže vždy bude rozdíl v elektronegativitě nulový..

To je případ plynných molekul, jako je vodík, kyslík, dusík, fluor, chlor, brom, jod.

Naopak, když jsou odbory mezi různými atomy, je třeba vzít v úvahu jejich elektronegativnosti, aby byly klasifikovány jako nepolární.

To je případ molekuly metanu, kde dipólový moment vytvořený v každé vazbě uhlík-vodík je z důvodů symetrie zrušen. To znamená nedostatek separace nábojů, takže nemohou komunikovat s polárními molekulami, jako je voda, což činí tyto molekuly a další polární uhlovodíky hydrofobními.

Další nepolární molekuly jsou: tetrachlormethan (CCl)4), pentan (C5H12), ethylen (C2H4), oxid uhličitý (CO)2), benzen (C6H6) a toluenu (C7H8).

Odkazy

  1. Bettelheim, F.A., Brown, W.H., Campbell, M.K., Farrell, S.O. a Torres, O. (2015). Úvod do obecné, organické a biochemie. Citováno z knih.google.co.ve
  2. LibreTexts. (s.f.). Kovalentní vazby. Zdroj: chem.libretexts.org
  3. Brown, W., Foote, C., Iverson, B., Anslyn, E. (2008). Organická chemie. Citováno z knih.google.co.ve
  4. ThoughtCo. (s.f.). Příklady polárních a nepolárních molekul. Zdroj: thinkco.com
  5. Joesten, M.D., Hogg, J.L. a Castellion, M.E. (2006). Svět chemie: Základy: Základy. Citováno z knih.google.co.ve