- Bendros nepolinės kovalentinės jungties charakteristikos
- Poliškumas ir simetrija
- Kaip formuojamas nepolinis kovalentinis ryšys?
- Užsakymas ir energija
- Elementų, sudarančių nepolinę kovalentinę jungtį, tipai
- Skirtingų atomų nepolinės kovalentinės jungtys
- Pavyzdžiai
- Tarp identiškų atomų
- Tarp skirtingų atomų
- Nuorodos
Nepolinis kovalentinis ryšys yra cheminio ryšio tipas, kuriame du atomai, kad turintys panašūs electronegativities dalintis elektronus, kad sudarytų molekulę.
Šio tipo jungtis randama daugybėje junginių, turinčių skirtingas charakteristikas. Jie randami tarp dviejų azoto atomų, sudarančių dujines rūšis (N 2 ), ir tarp anglies ir vandenilio atomų, kurie kartu laiko metano dujų molekulę. (CH 4 ), pavyzdžiui.
Neapolio kovalentinis metano ryšys. CNX OpenStax, per Wikimedia Commons
Cheminių elementų turima savybė yra žinoma kaip elektronegatyvumas, kuris nurodo, koks didelis ar mažas yra šių atominių rūšių sugebėjimas pritraukti elektronų tankį vienas kito atžvilgiu.
Neapolinių kovalentinių ryšių poliškumas skiriasi atomų elektronegatyvumu mažiau nei 0,4 (kaip rodo Paulingo skalė). Jei jis būtų didesnis nei 0,4 ir mažesnis nei 1,7, tai būtų polinė kovalentinė jungtis, o jei ji būtų didesnė kaip 1,7, tai būtų joninė jungtis.
Reikėtų pažymėti, kad atomų elektronegatyvumas apibūdina tik tuos, kurie dalyvauja cheminiame ryšyje, ty kai jie yra molekulės dalis.
Bendros nepolinės kovalentinės jungties charakteristikos
Terminas „nepolinis“ apibūdina molekules ar ryšius, kurie neturi jokio poliškumo. Kai molekulė yra nepolinė, tai gali reikšti du dalykus:
-Jo atomai nėra susieti polinėmis jungtimis.
-Jis turi poliarinio tipo jungtis, tačiau jos buvo orientuotos taip simetriškai, kad kiekviena panaikina kito dipolio momentą.
Jacek FH, iš „Wikimedia Commons“
Panašiai yra daugybė medžiagų, kuriose jų molekulės išlieka sujungtos junginio struktūroje - skystoje, dujinėje ar kietoje.
Kai tai atsitiks, didele dalimi tai lemia vadinamosios van der Waals jėgos ar sąveika, be temperatūros ir slėgio sąlygų, kuriomis vyksta cheminė reakcija.
Šios sąveikos rūšys, kurios taip pat vyksta polinėse molekulėse, atsiranda dėl subatominių dalelių, daugiausia elektronų, judėjimo, kai jos juda tarp molekulių.
Dėl šio reiškinio tam tikrais momentais elektronai gali kauptis viename cheminės rūšies gale, susitelkdami konkrečiose molekulės vietose ir suteikdami savotišką dalinį krūvį, sukurdami tam tikrus dipolius ir priversdami molekules likti gana arti vienas kito. vienas prie kito.
Poliškumas ir simetrija
Tačiau šis mažas dipolis nesudaromas junginiuose, sujungtuose nepoliniais kovalentiniais ryšiais, nes skirtumas tarp jų elektronegatyvumo yra praktiškai lygus nuliui arba visiškai nulis.
Jei molekulės ar jungtys sudaryti iš dviejų vienodų atomų, tai yra, kai jų elektronegatyvumas yra identiškas, skirtumas tarp jų yra lygus nuliui.
Šia prasme jungtys klasifikuojamos kaip nepolinės kovalentinės, kai dviejų atomų, sudarančių ryšį, elektronegatyvumo skirtumas yra mažesnis kaip 0,5.
Priešingai, kai dėl šio atimties vertė yra tarp 0,5 ir 1,9, ji apibūdinama kaip polinė kovalentė. Tuo tarpu, kai šis skirtumas lemia skaičių, didesnį nei 1,9, jis neabejotinai laikomas ryšiu ar junginiu, turinčiu polinį pobūdį.
Taigi, šio tipo kovalentiniai ryšiai susidaro dėl elektronų pasidalijimo tarp dviejų atomų, kurie vienodai atiduoda savo elektronų tankį.
Dėl šios priežasties, be atomų, susijusių su šia sąveika, pobūdžio, molekulinės rūšys, kurias sieja šio tipo ryšiai, yra gana simetriškos, todėl šie ryšiai paprastai yra gana stiprūs.
Kaip formuojamas nepolinis kovalentinis ryšys?
Apskritai kovalentiniai ryšiai atsiranda, kai atomų pora dalyvauja dalijantis elektronų poromis arba kai elektronų tankis pasiskirsto vienodai tarp abiejų atomų rūšių.
Lewiso modelis apibūdina šias sąjungas kaip sąveiką, turinčią dvejopą tikslą: du elektronai yra pasidalijami tarp dalyvaujančių atomų porų ir tuo pačiu užpildo kiekvieno iš jų tolimiausią energijos lygį (valentinę apvalkalą), suteikdami jiems. didesnis stabilumas.
Kadangi šio tipo ryšiai yra pagrįsti atomų, kurie jį sudaro, elektronegatyvumo skirtumu, svarbu žinoti, kad elementai, turintys didžiausią elektronegatyvumą (ar daugiau elektronegatyvumo), yra tie, kurie elektronus stipriausiai traukia vienas kito atžvilgiu.
Ši savybė turi tendenciją periodinėje lentelėje didėti į kairę ir dešinę bei kylančia kryptimi („iš apačios į viršų“), taigi elementas, laikomas periodinės lentelės mažiausiai elektronegatyvu, yra francis (maždaug 0,7). ), o didžiausias elektronegatyvumas yra fluoras (maždaug 4,0).
Šie ryšiai dažniausiai atsiranda tarp dviejų nemetalų atomų arba tarp nemetalo ir metaloidinio atomo.
Užsakymas ir energija
Vidiniu požiūriu, kalbant apie energijos sąveiką, galima pasakyti, kad atomų pora traukia vienas kitą ir sudaro jungtį, jei dėl šio proceso sumažėja sistemos energija.
Panašiai, kai nurodytos sąlygos palaiko, kad atomai, kurie sąveikauja, pritraukia vienas kitą, jie priartėja ir tai yra tada, kai jungtis yra sukuriama ar formuojama; tol, kol šis požiūris ir vėlesnė sąjunga apima konfigūraciją, kuriai sunaudojama mažiau energijos nei pradiniam išdėstymui, kuriame atomai buvo atskirti.
Tai, kaip atominės rūšys susijungia sudarydamos molekules, aprašyta okteto taisykle, kurią pasiūlė amerikiečių gimęs fizikochemikas Gilbertas Newtonas Lewisas.
Ši garsioji taisyklė iš esmės teigia, kad atomas, išskyrus vandenilį, linkęs jungtis tol, kol savo valentiniame apvalkale jį supa aštuoni elektronai.
Tai reiškia, kad kovalentinis ryšys atsiranda tada, kai kiekvienam atomui trūksta elektronų, kad užpildytų savo oktetą, tai yra, kai jie dalijasi savo elektronais.
Norint pasiekti CO2 struktūros stabilumą, reikia, kad anglies atomas su kiekvienu deguonies atomu sudarytų dvi dvigubas jungtis ir taip įvykdytų okteto taisyklę.
Ši taisyklė turi savo išimčių, tačiau bendrąja prasme tai priklauso nuo to, kokie elementai sieja ryšį.
Elementų, sudarančių nepolinę kovalentinę jungtį, tipai
Kai susidaro nepoliarinė kovalentinė jungtis, du to paties elemento ar skirtingų elementų atomai gali būti sujungti dalijantis elektronais iš jų atokiausių energijos lygių, kurie yra prieinami ryšiams sudaryti.
Kai įvyksta ši cheminė sąjunga, kiekvienas atomas linkęs įgyti stabiliausią elektroninę konfigūraciją, kuri atitinka taurąsias dujas. Taigi kiekvienas atomas periodiškai lentelėje „siekia“ įgyti artimiausią tauriųjų dujų konfigūraciją, turėdamas mažiau ar daugiau elektronų nei jo pradinė konfigūracija.
Taigi, kai du to paties elemento atomai susijungia, sudarydami nepolinį kovalentinį ryšį, tai yra todėl, kad ši sąjunga suteikia jiems mažiau energetinę ir todėl stabilesnę konfigūraciją.
Paprasčiausias šio tipo pavyzdys yra vandenilio dujos (H 2 ), nors kiti pavyzdžiai yra deguonies (O 2 ) ir azoto (N 2 ) dujos .
Du identiški vandenilio atomai, kuriuose elektronų pora pritraukia vienodai, todėl jungtyje nėra poliškumo.
Skirtingų atomų nepolinės kovalentinės jungtys
Nepolinis ryšys taip pat gali būti suformuotas tarp dviejų nemetalinių elementų arba metaloido ir nemetalo elemento.
Pirmuoju atveju nemetaliniai elementai yra sudaryti iš tų, kurie priklauso pasirinktai periodinės lentelės grupei, tarp kurių yra halogenai (jodas, bromas, chloras, fluoras), tauriosios dujos (radonas, ksenonas, kriptonas). , argonas, neonas, helis) ir keletas kitų, tokių kaip siera, fosforas, azotas, deguonis, anglis.
To pavyzdys yra anglies ir vandenilio atomų sąjunga, daugumos organinių junginių pagrindas.
Antruoju atveju metaloidai yra tie, kurie turi tarpines charakteristikas tarp nemetalų ir rūšių, priklausančių metalams periodinėje lentelėje. Tarp jų yra germanio, boro, stibio, telūro, silicio ir kt.
Pavyzdžiai
Galima sakyti, kad yra dviejų rūšių kovalentiniai ryšiai. Nors praktiškai tai neturi jokio skirtumo, tai yra:
- Kai vienodi atomai sudaro jungtį.
-Kai du skirtingi atomai susilieja, kad sudarytų molekulę.
Tarp identiškų atomų
Neapolinių kovalentinių ryšių, vykstančių tarp dviejų vienodų atomų, atveju, kiekvieno iš jų elektronegatyvumas neturi jokios reikšmės, nes jie visada bus tiksliai vienodi, todėl elektronegatyvumo skirtumas visada bus lygus nuliui.
Tai taikoma dujinėms molekulėms, tokioms kaip vandenilis, deguonis, azotas, fluoras, chloras, bromas, jodas.
Dviejų identiškų deguonies atomų nepolinė kovalentinė jungtis.
Tarp skirtingų atomų
Priešingai, kai jos yra jungtys tarp skirtingų atomų, jas reikia klasifikuoti kaip nepolines, atsižvelgiant į jų elektronegatyvumą.
Taip yra metano molekulės atveju, kai dėl simetrijos panaikinamas kiekvienoje anglies ir vandenilio jungtyje susidaręs dipolio momentas. Tai reiškia, kad krūviai nėra atskirti, todėl jie negali sąveikauti su polinėmis molekulėmis, tokiomis kaip vanduo, todėl šios molekulės ir kiti poliariniai angliavandeniliai yra hidrofobiniai.
Kitų nepoliniai molekulės yra: anglies tetrachlorido (CCl 4 ), pentano (C 5 H 12 ), etileno (C 2 H 4 ), anglies dioksidas (CO 2 ), benzenas (C 6 H 6 ) ir tolueno (C 7 H 8 ).
Neapolio kovalentinis anglies dioksido ryšys.
Nuorodos
- Bettelheim, FA, Brown, WH, Campbell, MK, Farrell, SO ir Torres, O. (2015). Įvadas į bendrąją, organinę ir biochemiją. Atkurta iš knygų.google.co.ve
- „LibreTexts“. (sf). Kovalentiniai ryšiai. Gauta iš chem.libretexts.org
- Brownas, W., Foote, C., Iversonas, B., Anslyn, E. (2008). Organinė chemija. Atkurta iš knygų.google.co.ve
- „ThoughtCo“. (sf). Polinių ir nepolinių molekulių pavyzdžiai. Gauta iš „domaco.com“
- Joesten, MD, Hogg, JL ir Castellion, ME (2006). Chemijos pasaulis: pagrindai: pagrindai. Atkurta iš knygų.google.co.ve
- Vikipedija. (sf). Kovalentinis ryšys. Gauta iš en.wikipedia.org