Mittepolaarsed kovalentsete sidemete omadused, kuidas see moodustub, tüübid



A mittepolaarne kovalentne side on keemilise sideme tüüp, milles kaks sarnast elektroonegatiivsust omavat aatomit jagavad molekule moodustavat elektroni. On leitud, et paljud ühendid, millel on erinevad omadused, on kahe lämmastikuaatomi vahel, mis moodustavad gaasilisi liike (N2) ning metaani gaasimolekuli (CH4), samuti paljude teiste ainete hulgas.

Keemiliste elementide valduses olevale varale on tuntud elektronegatiivsus, mis viitab sellele, kui suur või väike on nende aatomi liikide võime meelitada endale elektroonilist tihedust..

Tuleb märkida, et aatomite elektronegatiivsus kirjeldab ainult neid, mis on seotud keemilise sidemega, st kui nad on osa molekulist.

Indeks

  • 1 Üldised omadused
    • 1.1 Polaarsus ja sümmeetria
  • 2 Kuidas moodustub mittepolaarne kovalentne side?
    • 2.1 Reguleerimine ja energia
  • 3 elemendid, mis moodustavad mittepolaarse kovalentse sideme
    • 3.1 Erinevate aatomite mittepolaarsed kovalentsed sidemed
  • 4 Näited
  • 5 Viited

Üldised omadused

Termin "mittepolaarne" iseloomustab molekule või sidemeid, millel polaarsust pole. Kui molekul on mittepolaarne, võib see tähendada kahte asja:

-Nende aatomid ei ole seotud polaarsete sidemetega.

-Sellel on polaarset tüüpi lingid, kuid need on orienteeritud nii sümmeetriliselt, et igaüks tühistab teise dipoolse hetke.

Samuti on olemas suur hulk aineid, milles nende molekulid jäävad ühendi struktuuris üksteisega seotuks, olgu need siis vedelas, gaasilises või tahkes faasis..

Kui see juhtub, on see tingitud peamiselt van der Waals'i nn jõududest või koostoimetest, lisaks temperatuurile ja rõhule, millele keemiline reaktsioon toimub..

Seda tüüpi interaktsioonid, mis esinevad ka polaarsetes molekulides, toimuvad subatoomiliste osakeste, peamiselt elektronide liikumise tõttu molekulide vahel liikumisel.

Selle nähtuse tõttu võivad elektronid keemiliste ainete ühte otsa koguneda, keskendudes molekuli kindlatele piirkondadele ja andes talle teatud osalise laengu, genereerides teatud dipoole ja muutes molekulid piisavalt lähedaseks. üks teisele.

Polaarsus ja sümmeetria

Kuid seda väikest dipooli ei moodustata ühendites, mis on seotud mittepolaarsete kovalentsete sidemetega, sest nende elektronegatiivsuse erinevus on praktiliselt null või täiesti null.

Molekulide või sidemete puhul, mis koosnevad kahest võrdsest aatomist, st kui nende elektronegatiivsused on identsed, on nende vahe null.

Selles mõttes klassifitseeritakse võlakirjad mittepolaarseks kovalentseks, kui kahe liidu moodustava aatomi elektronide erinevused on väiksemad kui 0,5.

Vastupidi, kui see lahutamine annab väärtuse, mis on vahemikus 0,5 kuni 1,9, siis seda iseloomustatakse polaarse kovalentsena. Kui see erinevus põhjustab arvu, mis on suurem kui 1,9, loetakse see kindlasti polaarset sidet või ühendit.

Niisiis, seda tüüpi kovalentsed sidemed moodustatakse tänu elektronide jagamisele kahe aatomi vahel, mis annavad oma elektroonilise tiheduse võrdselt.

Sel põhjusel kalduvad molekulaarsed liigid, mis on seotud selle sidemega, lisaks sellele interaktsioonis osalevate aatomite olemusele üsna sümmeetrilised ja seetõttu on need ametiühingud tavaliselt üsna tugevad.

Kuidas moodustub mittepolaarne kovalentne side?

Üldiselt pärinevad kovalentsed sidemed, kui aatomite paar osaleb elektronpaaride jagamises või kui elektrontiheduse jaotus toimub võrdselt mõlema aatomi liigi vahel.

Lewise mudel kirjeldab neid ameteid interaktsioonidena, millel on kahesugune eesmärk: kaks elektroni jagatakse sekkuvate aatomite paari vahel ja samal ajal täidavad nad igaühe kõige välise energiataseme (valentsikiht), andes neile suurem stabiilsus.

Kuna seda tüüpi side põhineb selle aatomite vahel eksisteerivate elektronegatiivsete erinevuste põhjal, on oluline teada, et kõrgeima elektronegatiivsusega (või rohkem elektronegatiivsed) elemendid on need, mis meelitavad elektrone üksteise suhtes tugevamalt..

See omadus kipub perioodilises tabelis tõusma parempoolses ja vasakpoolses suunas, nii et perioodilises tabelis kõige vähem elektronegatiivseks peetav element on francium (ligikaudu 0,7). ) ja kõrgeima elektronegatiivsusega fluor (umbes 4,0).

Need sidemed on kõige sagedamini kahe mittemetallidele kuuluva aatomi vahel või mittemetalli ja metalloidse aatomi vahel.

Reguleerimine ja energia

Sisemisest vaatepunktist võib energia vastastikmõjude osas öelda, et aatomite paar meelitab ja moodustab sideme, kui see protsess vähendab süsteemi energiat..

Samuti, kui antud tingimused põhjustavad aatomite, mis suhtlevad, ligi tõmbuda, lähevad nad lähemale ja see on siis, kui side tekib või moodustub; niikaua kui see lähenemine ja sellele järgnev liit moodustavad konfiguratsiooni, millel on vähem energiat kui algne järjestus, milles aatomid eraldati.

Aatomiliikide ühendamise mooduseid molekulide moodustamiseks kirjeldatakse okteti reegli abil, mille pakkus välja USA päritolu füüsikalis-keemiline Gilbert Newton Lewis.

See kuulus reegel sätestab eelkõige, et muul kui vesinikuaatomil on kalduvus luua sidemeid seni, kuni seda ümbritseb oma valentsuskesta kaheksa elektroni..

See tähendab, et kovalentne side algab siis, kui iga aatomil puuduvad piisavad elektronid selle okteti täitmiseks, siis nad jagavad oma elektroni..

Sellel reeglil on oma erandid, kuid üldiselt sõltub see seosega seotud elementide olemusest.

Elementide tüübid, mis moodustavad mittepolaarse kovalentse sideme

Kui moodustub mittepolaarne kovalentne side, võib sama elemendi kaks erinevat aatomit või erinevaid elemente ühendada elektronide jagamisega nende äärepoolseimatest energiatasemetest, mis on sidemete moodustamiseks kättesaadavad..

Kui see keemiline ühendus tekib, kipub iga aatom omandama kõige stabiilsema elektroonilise konfiguratsiooni, mis vastab väärisgaasidele. Nii et iga aatom "püüab" saada perioodilises tabelis lähima väärisgaasi konfiguratsiooni kas vähem või rohkemate elektronidega kui algne konfiguratsioon.

Seega, kui sama elemendi kaks aatomit on ühendatud mittepolaarse kovalentse sideme moodustamiseks, on see sellepärast, et see liit annab neile vähem energilise konfiguratsiooni ja seega stabiilsema.

Seda tüüpi kõige lihtsam näide on vesinikgaas (H2), kuigi teised näited on hapniku gaasid (O2) ja lämmastik (N2).

Erinevate aatomite mittepolaarsed kovalentsed sidemed

Kahe mittemetalsete elementide või metalloidi ja mittemetallist elemendi vahel võib moodustada mittepolaarse ristmiku.

Esimesel juhul koosnevad mittemetalsed elemendid nendest, mis kuuluvad perioodilise tabeli valitud gruppi, milleks on halogeenid (jood, broom, kloor, fluor), väärisgaasid (radoon, ksenoon, krüpton). , argoon, neoon, heelium) ja mõned teised, nagu väävel, fosfor, lämmastik, hapnik, süsinik, muu hulgas.

Nende näiteks on süsiniku- ja vesinikuaatomite liit, mis on enamiku orgaaniliste ühendite alus.

Teisel juhul on metalloidid need, millel on vaheomadused mittemetallide ja perioodilise tabeli metallidele kuuluvate liikide vahel. Nende hulgas on muu hulgas germanium, boor, antimon, telluur, räni.

Näited

Võib öelda, et on olemas kahte tüüpi kovalentseid sidemeid, kuigi praktikas ei ole neil nende vahel mingit vahet. Need on:

-Kui identsed aatomid moodustavad sideme.

-Kui kaks erinevat aatomit moodustavad molekuli.

Kahe identsete aatomite vaheliste mittepolaarsete kovalentsete sidemete puhul ei ole see tegelikult iga elektroni elektroonilisuse seisukohast oluline, sest nad on alati täpselt samad, nii et alati on elektronegatiivsuse erinevus null.

See on gaasiliste molekulide, nagu vesinik, hapnik, lämmastik, fluor, kloor, broom, jood, puhul..

Vastupidi, kui nad on erinevate aatomite liidud, tuleb nende elektronegatsioone arvesse võtta, et neid liigitada mittepolaarseteks.

See on metaani molekuli puhul, kus iga süsinik-vesiniksidemega moodustunud dipoolmoment tühistatakse sümmeetrilistel põhjustel. See tähendab laengute lahususe puudumist, nii et nad ei saa suhelda polaarsete molekulidega nagu vesi, muutes need molekulid ja muud polaarsed süsivesinikud hüdrofoobseteks.

Teised mittepolaarsed molekulid on: süsiniktetrakloriid (CCl)4) pentaan (C5H12), etüleen (C2H4), süsinikdioksiid (CO)2), benseen (C6H6) ja tolueen (C7H8).

Viited

  1. Bettelheim, F. A., Brown, W. H., Campbell, M.K., Farrell, S.O. ja Torres, O. (2015). Sissejuhatus üldisesse, orgaanilisse ja biokeemiasse. Välja otsitud aadressilt books.google.co.ve
  2. LibreTexts. (s.f.). Kovalentsed võlakirjad. Välja otsitud kem.libretexts.org
  3. Brown, W., Foote, C., Iverson, B., Anslyn, E. (2008). Orgaaniline keemia. Välja otsitud aadressilt books.google.co.ve
  4. ThoughtCo. (s.f.). Polaarsete ja mittepolaarsete molekulide näited. Välja otsitud arvutustest
  5. Joesten, M. D., Hogg, J. L. ja Castellion, M.E. (2006). Keemia maailm: põhitõed: olulised. Välja otsitud aadressilt books.google.co.ve