Caratteristiche del legame covalente non polare, come è formato, tipi

un legame covalente non polare è un tipo di legame chimico in cui due atomi che hanno elettronegatività simili condividono gli elettroni per formare una molecola. Si trova in un gran numero di composti che hanno caratteristiche diverse, essendo tra i due atomi di azoto che formano la specie gassosa (N₂), e tra gli atomi di carbonio e idrogeno che tengono insieme la molecola del gas metano (CH₄), così come tra molte altre sostanze.

È noto come elettronegatività alla proprietà posseduta dagli elementi chimici che si riferisce a quanto grande o piccola sia l'abilità di queste specie atomiche di attrarre la densità elettronica a se stessi.

Va notato che l'elettronegatività degli atomi descrive solo quelli che sono coinvolti in un legame chimico, cioè quando fanno parte di una molecola.

indice

• 1 Caratteristiche generali
  • 1.1 Polarità e simmetria
• 2 Come si forma il legame covalente non polare?
  • 2.1 Regolazione ed energia
• 3 Tipi di elementi che costituiscono il legame covalente non polare
  • 3.1 Legami covalenti non polari di diversi atomi
• 4 esempi
• 5 riferimenti

Caratteristiche generali

Il termine "non polare" caratterizza le molecole o legami che non mostrano alcuna polarità. Quando una molecola è non polare può significare due cose:

- I loro atomi non sono collegati da collegamenti polari.

-Sì ha collegamenti di tipo polare, ma questi sono stati orientati in modo così simmetrico che ognuno annulla il momento dipolare dell'altro.

Allo stesso modo, c'è un gran numero di sostanze in cui le loro molecole rimangono legate l'una all'altra nella struttura del composto, sia in fase liquida, gassosa o solida.

Quando ciò accade, è in gran parte dovuto alle cosiddette forze o interazioni di van der Waals, oltre alle condizioni di temperatura e pressione a cui si verifica la reazione chimica.

Questo tipo di interazioni, che si verificano anche nelle molecole polari, si verificano a causa del movimento delle particelle subatomiche, principalmente elettroni quando si muovono tra le molecole.

A causa di questo fenomeno, in pochi istanti, gli elettroni possono accumularsi in un'estremità della specie chimica, concentrandosi su aree specifiche della molecola e fornendo un tipo di carico parziale, generando alcuni dipoli e assicurando che le molecole rimangono abbastanza vicino alla uno all'altro.

Polarità e simmetria

Tuttavia, questo piccolo dipolo non si forma in composti legati da legami covalenti non polari, perché la differenza tra le loro elettronegatività è praticamente zero o completamente zero.

Nel caso di molecole o legami costituiti da due atomi uguali, vale a dire quando le loro elettronegatività sono identiche, la differenza tra loro è zero.

In questo senso, i legami sono classificati come covalenti non polari quando la differenza di elettronegatività tra i due atomi che compongono l'unione è inferiore a 0,5.

Al contrario, quando questa sottrazione risulta in un valore compreso tra 0,5 e 1,9, è caratterizzata come covalente polare. Mentre, quando questa differenza si traduce in un numero maggiore di 1,9, è sicuramente considerato come un legame o un composto di natura polare.

Quindi, questo tipo di legami covalenti si forma grazie alla condivisione di elettroni tra due atomi che forniscono la loro densità elettronica allo stesso modo.

Per questo motivo, oltre alla natura degli atomi coinvolti in questa interazione, le specie molecolari che sono collegati da tale legame tendono ad essere abbastanza simmetrica e, pertanto, queste articolazioni sono di solito abbastanza forte.

Come si forma il legame covalente non polare?

In generale, i legami covalenti si originano quando una coppia di atomi partecipa alla condivisione di coppie di elettroni o quando la distribuzione della densità elettronica avviene in modo uguale tra le due specie atomiche.

Il modello di Lewis descrive questi collegamenti come interazioni con duplice scopo: i due elettroni sono condivisi tra la coppia di intervenire atomi, e contemporaneamente riempire il livello di energia esterno (guscio di valenza) di ciascuna, dando maggiore stabilità.

Poiché questo tipo di collegamento si basa sulla differenza di elettronegatività tra gli atomi che la costituiscono, è importante sapere che gli elementi più elettronegativi (o più) elettronegativi sono più fortemente attirando elettroni a se stesso.

Questa struttura tende ad aumentare nella tavola periodica nella direzione sinistra-destra e verso l'alto (bottom-up), in modo che l'elemento considerato il meno tavola periodica elettronegativo è francium (circa 0,7 ) e quello con la più alta elettronegatività è il fluoro (circa 4,0).

Queste unioni sono più comunemente tra due atomi appartenenti a non-metalli o tra un non-metallo e un atomo di natura metalloidale.

Regolazione ed energia

Da un punto di vista più interno, in termini di interazioni energetiche, si può affermare che una coppia di atomi si attragga e formi un legame se questo processo si traduce in una diminuzione dell'energia del sistema.

Allo stesso modo, quando le condizioni date fanno sì che gli atomi che interagiscono attraggono, si avvicinano e cioè quando il legame viene prodotto o formato; fintanto che questo approccio e la successiva unione implicano una configurazione che ha meno energia rispetto all'ordine iniziale, in cui gli atomi sono stati separati.

Il modo in cui le specie atomiche vengono combinate per formare molecole è descritto dalla regola dell'ottetto, che è stata proposta dal fisico-chimico di origine americana Gilbert Newton Lewis.

Questa famosa regola afferma principalmente che un atomo diverso dall'idrogeno ha la tendenza a stabilire legami finché non è circondato da otto elettroni nel suo guscio di valenza.

Ciò significa che il legame covalente ha origine quando ogni atomo manca di elettroni sufficienti per riempire il suo ottetto, cioè quando condividono i loro elettroni.

Questa regola ha le sue eccezioni, ma in termini generali dipende dalla natura degli elementi coinvolti nel collegamento.

Tipi di elementi che formano il legame covalente non polare

Quando si forma un legame covalente non polare, è possibile associare due atomi dello stesso elemento o elementi differenti da elettroni condividendo loro livelli di energia più esterne, che sono che sono disponibili per formare legami.

Quando si verifica questa unione chimica, ogni atomo tende ad acquisire la configurazione elettronica più stabile, che corrisponde ai gas nobili. Quindi ogni atomo generalmente "cerca" di acquisire la configurazione del gas nobile più vicino nella tavola periodica, con meno o più elettroni rispetto alla sua configurazione originale.

Quindi, quando due atomi dello stesso elemento sono uniti per formare un legame covalente non polare, è perché questa unione dà loro una configurazione meno energetica e, quindi, più stabile.

L'esempio più semplice di questo tipo è quello dell'idrogeno gassoso (H₂), anche se altri esempi sono i gas di ossigeno (O₂) e azoto (N₂).

Legami covalenti non polari di diversi atomi

Una giunzione non polare può anche essere formata tra due elementi non metallici o un metalloide e un elemento non metallico.

Nel primo caso, non metalli sono composti appartenenti ad un gruppo selezionato della tavola periodica, tra i quali gli alogeni (iodio, bromo, cloro, fluoro), gas nobili (radon, xenon, krypton , argon, neon, elio) e pochi altri come zolfo, fosforo, azoto, ossigeno, carbonio, tra gli altri.

Un esempio di questi è l'unione di atomi di carbonio e idrogeno, la base per la maggior parte dei composti organici.

Nel secondo caso, i metalloidi sono quelli che hanno caratteristiche intermedie tra i non metalli e le specie appartenenti ai metalli nella tavola periodica. Tra questi ci sono: germanio, boro, antimonio, tellurio, silicio, tra gli altri.

Esempi

Si può dire che ci sono due tipi di legami covalenti, sebbene in pratica questi non abbiano alcuna differenza tra loro. Questi sono:

-Quando gli atomi identici formano un legame.

-Quando due diversi atomi si uniscono per formare una molecola.

Per legami covalenti non polari che si verificano tra due atomi identici non importa veramente l'elettronegatività di ciascuno, perché sempre esattamente lo stesso, in modo sempre la differenza di elettronegatività è nullo.

Questo è il caso di molecole gassose come idrogeno, ossigeno, azoto, fluoro, cloro, bromo, iodio.

D'altra parte, quando si tratta di unioni tra atomi diversi, è necessario prendere in considerazione le loro elettronegatività per classificarle come non polari.

Questo è il caso della molecola di metano, in cui il momento di dipolo formato in ciascun legame carbonio-idrogeno viene annullato per ragioni di simmetria. Ciò significa la mancanza di separazione delle cariche, quindi non possono interagire con molecole polari come l'acqua, rendendo idrofobiche queste molecole e altri idrocarburi polari.

Altre molecole non polari sono: tetracloruro di carbonio (CCl)₄), pentano (C₅H₁₂), etilene (C₂H₄), diossido di carbonio (CO₂), benzene (C₆H₆) e toluene (C₇H₈).

riferimenti

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