Značilnosti nepolarne kovalentne vezi, kako se tvori, vrste



A nepolarna kovalentna vez je vrsta kemične vezi, v kateri dva atoma, ki imata podobne elektronegativnosti, delita elektrone, da tvorita molekulo. Najdemo ga v številnih spojinah, ki imajo različne značilnosti, med dvema atomoma dušika, ki tvorita plinsko vrsto (N2) in med atomi ogljika in vodika, ki držita skupaj plinsko molekulo metana (CH4), pa tudi med številnimi drugimi snovmi.

Znana je kot elektronegativnost lastnine, ki jo imajo kemični elementi, ki se nanaša na to, kako velika ali majhna je sposobnost teh atomskih vrst, da privabijo elektronsko gostoto v sebe..

Opozoriti je treba, da elektronegativnost atomov opisuje le tiste, ki so vpleteni v kemično vez, to je, ko so del molekule..

Indeks

  • 1 Splošne značilnosti
    • 1.1 Polarnost in simetrija
  • 2 Kako nastane nepolarna kovalentna vez?
    • 2.1 Uredba in energija
  • 3 Vrste elementov, ki sestavljajo nepolarno kovalentno vez
    • 3.1 Nepolarne kovalentne vezi različnih atomov
  • 4 Primeri
  • 5 Reference

Splošne značilnosti

Izraz "nepolarna" označuje molekule ali vezi, ki nimajo polarnosti. Ko je molekula nepolarna, lahko pomeni dve stvari:

-Njihovi atomi niso povezani s polarnimi vezmi.

-Ima povezave polarnega tipa, vendar so te usmerjene tako simetrično, da vsaka prekliče dipolni trenutek drugega..

Podobno obstaja veliko število snovi, v katerih njihove molekule ostajajo povezane v strukturi spojine, bodisi v tekoči, plinasti ali trdni fazi..

Ko se to zgodi, je to v veliki meri posledica tako imenovanih sil ali interakcij van der Waalsa, poleg pogojev temperature in tlaka, na katere se izvaja kemična reakcija..

Ta vrsta interakcij, ki se pojavljajo tudi v polarnih molekulah, se zgodi zaradi gibanja subatomskih delcev, predvsem elektronov, ko se premikajo med molekulami.

Zaradi tega pojava se lahko v trenutku, ko se elektroni kopičijo na enem koncu kemičnih vrst, koncentrirajo v določenih območjih molekule in ji dajo neke vrste delno naboje, generirajo določene dipole in povzročijo, da molekule ostanejo dovolj blizu eden drugemu.

Polarnost in simetrija

Vendar pa ta majhen dipol ni tvorjen v spojinah, vezanih z nepolarnimi kovalentnimi vezmi, ker je razlika med njunima elektronegativnostjo praktično nič ali popolnoma nič.

V primeru molekul ali vezi, ki jih sestavljata dva enaka atoma, to je, kadar sta njuni elektronegativnosti enaki, je razlika med njimi enaka nič..

V tem smislu so vezi razvrščene kot nepolarne kovalentne, kadar je razlika elektronegativnosti med dvema atomoma, ki tvorita zvezo, manjša od 0,5..

Nasprotno, kadar je rezultat odštevanja vrednost med 0,5 in 1,9, je označena kot polarna kovalentna. Čeprav ta razlika povzroči število, ki je večje od 1,9, se vsekakor obravnava kot vez ali spoj polarne narave.

Torej se ta vrsta kovalentnih vezi tvori zaradi delitve elektronov med dvema atomoma, ki enakomerno dajeta svojo elektronsko gostoto.

Iz tega razloga, poleg narave atomov, ki so vključeni v to interakcijo, so molekularne vrste, ki so povezane s to vrsto vezi, običajno precej simetrične in zato so te združitve običajno precej močne.

Kako nastane nepolarna kovalentna vez?

Na splošno kovalentne vezi nastanejo, kadar par atomov sodeluje pri delitvi elektronskih parov, ali kadar se porazdelitev elektronske gostote pojavi enako med obema atomskima vrstama..

Lewisov model te sindikate opisuje kot interakcije, ki imajo dvojni namen: oba elektrona se delita med parom atomov, ki posredujeta in istočasno zapolnita največjo zunanjo energetsko raven (valenčno plast) vsakega od njih, kar jim podeli večja stabilnost.

Ker ta vrsta vezi temelji na razliki elektronegativnosti, ki obstaja med atomi, ki jo sestavljajo, je pomembno vedeti, da so elementi z najvišjo elektronegativnostjo (ali bolj elektronegativnimi) tisti, ki privlačijo elektrone močneje drug proti drugemu..

Ta lastnost se nagiba k povečanju v periodni tabeli v levo-desno smer in v naraščajoči (od spodaj navzgor) smeri, tako da je element, ki velja za najmanj elektronegativnega v periodnem sistemu, francij (približno 0,7%). ) in tista z najvišjo elektronegativnostjo je fluor (približno 4,0).

Te vezi so najpogosteje med dvema atomoma, ki pripadata nekovinam, ali med nekovinami in atomom metaloidne narave.

Uredba in energija

Z bolj notranjega zornega kota, v smislu energetskih interakcij, lahko rečemo, da par atomov pritegne in oblikuje vez, če ta proces povzroči zmanjšanje energije sistema..

Tudi, ko dani pogoji povzročijo, da atomi, ki medsebojno delujejo, pritegnejo, se približajo in to je, ko je vez proizvedena ali oblikovana; dokler ta pristop in nadaljnje združevanje vključujeta konfiguracijo, ki ima manj energije kot začetni vrstni red, v katerem so bili atomi ločeni.

Način združevanja atomskih vrst v molekule je opisan s pravilom okteta, ki ga je predlagala fizikalno-kemijska kemija ameriškega porekla Gilbert Newton Lewis..

To znano pravilo navaja predvsem, da ima atom, ki ni vodik, težnjo, da vzpostavi vezi, dokler ni obdan z osmimi elektroni v svoji valenčni lupini..

To pomeni, da kovalentna vez izvira, ko vsak atom nima dovolj elektronov, da zapolnijo njegov oktet, to je takrat, ko delijo svoje elektrone..

To pravilo ima svoje izjeme, vendar je na splošno odvisno od narave elementov, ki so vključeni v povezavo.

Vrste elementov, ki tvorijo nepolarno kovalentno vez

Ko se tvori nepolarna kovalentna vez, se lahko dva atoma istega elementa ali različnih elementov združita z delitvijo elektronov iz njihovih najbolj oddaljenih energetskih nivojev, ki so na voljo za oblikovanje vezi..

Ko se pojavi ta kemična zveza, vsak atom pridobi najstabilnejšo elektronsko konfiguracijo, ki ustreza žlahtnim plinom. Zato vsak atom na splošno "išče" konfiguracijo najbližjega plemenitega plina v periodnem sistemu, bodisi z manj ali več elektroni kot prvotna konfiguracija..

Torej, ko sta dva atoma istega elementa združena, da tvorita nepolarno kovalentno vez, je zato, ker jim ta zveza daje manj energetsko konfiguracijo in zato stabilnejšo..

Najenostavnejši primer tega tipa je vodikov plin (H2), čeprav so drugi primeri kisikovi plini (O2) in dušika (N2).

Nepolarne kovalentne vezi različnih atomov

Nepolarni spoj je lahko oblikovan tudi med dvema nekovinskim elementom ali kovinskim in nekovinskim elementom..

V prvem primeru so nekovinski elementi sestavljeni iz tistih, ki pripadajo izbrani skupini periodnega sistema, med katerimi so halogeni (jod, brom, klor, fluor), plemeniti plini (radon, ksenon, kripton). , argon, neon, helij) in nekaj drugih, kot so žveplo, fosfor, dušik, kisik, ogljik,.

Primer tega je združitev ogljikovih in vodikovih atomov, ki so osnova za večino organskih spojin.

V drugem primeru so metaloidi tisti, ki imajo vmesne značilnosti med nekovinami in vrstami, ki spadajo v kovine v periodnem sistemu. Med njimi so: germanij, bor, antimon, telur in silicij.

Primeri

Lahko rečemo, da obstajata dve vrsti kovalentnih vezi, čeprav v praksi te nimata nobene razlike med njimi. To so:

-Ko identični atomi tvorijo vez.

-Ko se dva različna atoma združita in tvorita molekulo.

V primeru nepolarnih kovalentnih vezi, ki se pojavijo med dvema enakima atomoma, ni pravzaprav pomembna elektronegativnost vsakega, ker bodo vedno popolnoma enake, tako da bo razlika elektronegativnosti vedno enaka nič..

To velja za plinaste molekule, kot so vodik, kisik, dušik, fluor, klor, brom, jod..

Nasprotno, ko so sindikati med različnimi atomi, je treba upoštevati njihove elektronegativnosti, da bi jih razvrstili kot nepolarne..

To velja za molekulo metana, kjer je zaradi simetrije izločen dipolni moment, ki nastane v vsaki povezavi ogljik-vodik. To pomeni, da ni ločevanja nabojev, zato ne morejo vplivati ​​na polarne molekule, kot je voda, zaradi česar so te molekule in drugi polarni ogljikovodiki hidrofobni.

Druge nepolarne molekule so: ogljikov tetraklorid (CCl)4), pentan (C5H12), etilen (C2H4), ogljikov dioksid (CO)2), benzen (C6H6in toluena (C7H8).

Reference

  1. Bettelheim, F.A., Brown, W.H., Campbell, M.K., Farrell, S.O. in Torres, O. (2015). Uvod v splošno, organsko in biokemijsko. Vzpostavljeno iz books.google.co.ve
  2. LibreTexts. (s.f.). Kovalentne vezi. Vzpostavljeno iz chem.libretexts.org
  3. Brown, W., Foote, C., Iverson, B., Anslyn, E. (2008). Organska kemija. Vzpostavljeno iz books.google.co.ve
  4. ThoughtCo. (s.f.). Primeri polarnih in nepolarnih molekul. Vzpostavljeno iz thoughtco.com
  5. Joesten, M.D., Hogg, J.L. in Castellion, M.E. (2006). Svet kemije: Essentials: Essentials. Vzpostavljeno iz books.google.co.ve