НЕПОЛЯРНА КОВАЛЕНТНА ВРЪЗКА: ХАРАКТЕРИСТИКИ, ФОРМИРАНЕ, ВИДОВЕ - ХИМИЯ - 2025

А неполярен ковалентна връзка е вид химическа връзка, в която два атома, които притежават сходни electronegativities електрони акция да образуват молекула.

Този тип връзка се намира в голям брой съединения, които имат различни характеристики, намиращи се между двата азотни атома, които образуват газообразните видове (N ₂), и между въглеродните и водородните атоми, които държат молекулата на метан газ заедно. (СН ₄), например.

Неполярна ковалентна връзка на метан. От CNX OpenStax, чрез Wikimedia Commons

Известно е като електроотрицателност към свойството, което притежават химическите елементи, което се отнася до това колко голяма или малка е способността на тези атомни видове да привличат електронна плътност един към друг.

Полярността на неполярните ковалентни връзки се различава в електронегативността на атомите с по-малко от 0,4 (както е посочено от скалата на Полинг). Ако тя е по-голяма от 0,4 и по-малка от 1,7, това би била полярна ковалентна връзка, докато ако е по-голяма от 1,7, тя би била йонна връзка.

Трябва да се отбележи, че електронегативността на атомите описва само онези, които участват в химична връзка, тоест когато те са част от молекула.

Обща характеристика на неполярната ковалентна връзка

Терминът "неполярни" характеризира молекули или връзки, които не проявяват никаква полярност. Когато молекулата е неполярна, това може да означава две неща:

-Атомите му не са свързани с полярни връзки.

-Има връзки от полярния тип, но те са ориентирани по такъв симетричен начин, че всяка отменя диполния момент на другата.

От Jacek FH, от Wikimedia Commons

По подобен начин има голям брой вещества, в които молекулите им остават свързани в структурата на съединението, независимо дали са в течна, газова или твърда фаза.

Когато това се случи, това се дължи до голяма степен на т. Нар. Сили или взаимодействия на ван дер Ваал, в допълнение към температурата и налягането, при които протича химическата реакция.

Тези видове взаимодействия, които се срещат и в полярните молекули, възникват поради движението на субатомни частици, главно електрони, когато се движат между молекулите.

Поради този феномен, в няколко момента, електроните могат да се натрупват в единия край на химическия вид, концентрирайки се в специфични области на молекулата и давайки й вид частичен заряд, генерирайки определени диполи и карайки молекулите да останат доста близо една до друга. един на друг.

Полярност и симетрия

Този малък дипол обаче не се образува в съединения, свързани с неполярни ковалентни връзки, тъй като разликата между техните електроотрицателности е практически нула или напълно нула.

В случая на молекули или връзки, съставени от два равни атома, тоест когато техните електроотрицателности са идентични, разликата между тях е нула.

В този смисъл връзките се класифицират като неполярни ковалентни, когато разликата в електроотрицателността между двата атома, които съставят връзката, е по-малка от 0,5.

Напротив, когато това изваждане води до стойност между 0,5 и 1,9, тя се характеризира като полярна ковалентна. Като има предвид, че когато тази разлика води до число, по-голямо от 1.9, определено се счита за връзка или съединение с полярно естество.

И така, този тип ковалентни връзки се образува благодарение на споделянето на електрони между два атома, които отстъпват еднакво електронната си плътност.

Поради тази причина, в допълнение към естеството на атомите, участващи в това взаимодействие, молекулните видове, които са свързани с този тип връзка, имат тенденция да бъдат доста симетрични и следователно тези връзки обикновено са доста силни.

Как се образува неполярната ковалентна връзка?

По принцип ковалентните връзки възникват, когато двойка атоми участват в споделянето на двойки електрони или когато разпределението на електронната плътност се извършва еднакво между двата атомни вида.

Моделът на Луис описва тези обединения като взаимодействия, които имат двойно предназначение: двата електрона се споделят между двойката атоми и в същото време запълват най-външното енергийно ниво (валентна обвивка) на всеки от тях, предоставяйки им по-голяма стабилност.

Тъй като този тип връзка се основава на разликата в електроотрицателностите между атомите, които го съставят, важно е да се знае, че елементите с най-висока електроотрицателност (или повече електроотрицателни) са тези, които привличат най-силно електроните един към друг.

Това свойство има тенденцията да се увеличава в периодичната таблица в посока наляво-надясно и във възходяща посока (отдолу нагоре), така че елементът, считан за най-малко електроотрицателен от периодичната таблица, е франций (приблизително 0,7), а този с най-висока електроотрицателност е флуор (приблизително 4,0).

Тези връзки се срещат по-често между два атома, принадлежащи към неметали или между неметал и атом с металоиден характер.

Поръчка и енергия

От по-вътрешна гледна точка по отношение на енергийните взаимодействия може да се каже, че двойка атоми се привличат един друг и образуват връзка, ако този процес води до намаляване на енергията на системата.

По същия начин, когато дадените условия предпочитат взаимодействието на атомите да се привличат един друг, те се сближават и това е, когато връзката се произвежда или образува; стига този подход и последващото съединение да включват конфигурация, която има по-малко енергия от първоначалната подредба, при която атомите са разделени.

Начинът, по който атомните видове се комбинират, за да образуват молекули, е описан от правилото на октета, което беше предложено от родения в Америка физикохимик Гилбърт Нютон Люис.

Това известно правило гласи главно, че атом, различен от водород, има склонност да се свързва, докато не бъде заобиколен от осем електрона във валентната си обвивка.

Това означава, че ковалентната връзка се заражда, когато на всеки атом липсват достатъчно електрони, за да запълнят своя октет, тоест когато споделят своите електрони.

За да постигне стабилност в структурата на CO2, въглеродният атом се изисква да образува две двойни връзки с всеки кислороден атом, като по този начин изпълнява октетното правило.

Това правило има своите изключения, но като цяло зависи от естеството на елементите, участващи във връзката.

Видове елементи, които образуват неполярната ковалентна връзка

Когато се образува неполярна ковалентна връзка, два атома от един и същ елемент или различни елементи могат да бъдат съединени чрез споделяне на електрони от най-външните им енергийни нива, които са наличните за образуване на връзки.

Когато възникне този химичен съюз, всеки атом има тенденцията да придобие най-стабилната електронна конфигурация, която е тази, която съответства на благородните газове. Така че всеки атом обикновено "търси" да придобие най-близката конфигурация от благороден газ в периодичната таблица, или с по-малко или повече електрони от първоначалната си конфигурация.

И така, когато два атома от един и същ елемент се съединят, за да образуват неполярна ковалентна връзка, това е така, защото този съюз им дава по-малко енергична и, следователно, по-стабилна конфигурация.

Най-простият пример на този тип е, че на газ водород (Н ₂), въпреки че други примери са кислород газове (O ₂) и азот (N ₂).

Два идентични водородни атома, в които двойката електрони привличат по същия начин, което води до липса на полярност в връзката.

Неполярни ковалентни връзки на различни атоми

Неполярна връзка също може да се образува между два неметални елемента или металоид и неметален елемент.

В първия случай неметалните елементи са съставени от онези, които принадлежат към избрана група от периодичната таблица, сред които са халогени (йод, бром, хлор, флуор), благородни газове (радон, ксенон, криптон, аргон, неон, хелий) и няколко други като сяра, фосфор, азот, кислород, въглерод, наред с други.

Пример за това е обединението на въглеродни и водородни атоми, основата на повечето органични съединения.

Във втория случай металоидите са тези, които имат междинни характеристики между неметалите и видовете, принадлежащи към металите в периодичната таблица. Сред тях са: германий, бор, антимон, телур, силиций и др.

Примери

Може да се каже, че има два вида ковалентни връзки. Въпреки че на практика те нямат разлика между тях, това са:

-Когато еднакви атоми образуват връзка.

-Когато два различни атома се съберат, за да образуват молекула.

Между еднакви атоми

В случай на неполярни ковалентни връзки, които възникват между два еднакви атома, електронегативността на всеки всъщност няма значение, тъй като те винаги ще бъдат абсолютно еднакви, така че разликата в електроотрицателностите винаги ще бъде нула.

Такъв е случаят с газообразни молекули като водород, кислород, азот, флуор, хлор, бром, йод.

Неполярна ковалентна връзка от два еднакви кислородни атома.

Между различни атоми

Напротив, когато те са съединения между различни атоми, техните електроотрицателности трябва да се вземат предвид, за да се класифицират като неполярни.

Такъв е случаят с молекулата на метана, при която диполният момент, образуван във всяка връзка въглерод-водород, се отменя поради симетрия. Това означава липсата на отделяне на зарядите, така че те не могат да взаимодействат с полярни молекули като вода, което прави тези молекули и други полярни въглеводороди хидрофобни.

Други неполярни молекули са: тетрахлорид на въглерода (CCl ₄), пентан (C ₅ H ₁₂), етилен (C ₂ H ₄), въглероден диоксид (CO ₂), бензен (C ₆ H ₆) и толуен (C ₇ H ₈).

Неполярна ковалентна връзка на въглероден диоксид.

Препратки

1. Bettelheim, FA, Brown, WH, Campbell, MK, Farrell, SO и Torres, O. (2015). Въведение в общата, органичната и биохимията. Възстановени от books.google.co.ve
2. LibreTexts. (SF). Ковалентни връзки. Извлечено от chem.libretexts.org
3. Brown, W., Foote, C., Iverson, B., Anslyn, E. (2008). Органична химия. Възстановени от books.google.co.ve
4. ThoughtCo. (SF). Примери за полярни и неполярни молекули. Извлечено от thinkco.com
5. Joesten, MD, Hogg, JL и Castellion, ME (2006). Светът на химията: Основи: Основи. Възстановени от books.google.co.ve
6. Wikipedia. (SF). Ковалентна връзка. Извлечено от en.wikipedia.org