Unpolare kovalente Bindungseigenschaften, wie es gebildet wird, Typen

A unpolare kovalente Bindung ist eine Art von chemischer Bindung, bei der zwei Atome, die ähnliche Elektronegativitäten haben, Elektronen teilen, um ein Molekül zu bilden. Es wird in einer großen Anzahl von Verbindungen gefunden, die unterschiedliche Eigenschaften haben, nämlich zwischen den zwei Stickstoffatomen, die die gasförmige Spezies bilden (N₂) und zwischen den Kohlenstoff - und Wasserstoffatomen, die das Methangasmolekül (CH₄), sowie unter vielen anderen Substanzen.

Es ist bekannt als Elektronegativität zu der Eigenschaft, die die chemischen Elemente besitzen, die sich darauf bezieht, wie groß oder klein die Fähigkeit dieser Atomarten ist, die elektronische Dichte für sich selbst anzuziehen.

Es sollte beachtet werden, dass die Elektronegativität von Atomen nur diejenigen beschreibt, die an einer chemischen Bindung beteiligt sind, das heißt, wenn sie Teil eines Moleküls sind.

Index

• 1 Allgemeine Eigenschaften
  • 1.1 Polarität und Symmetrie
• 2 Wie entsteht die unpolare kovalente Bindung?
  • 2.1 Regulierung und Energie
• 3 Arten von Elementen, die die unpolare kovalente Bindung bilden
  • 3.1 Unpolare kovalente Bindungen verschiedener Atome
• 4 Beispiele
• 5 Referenzen

Allgemeine Eigenschaften

Der Begriff "unpolar" kennzeichnet die Moleküle oder Bindungen, die keine Polarität aufweisen. Wenn ein Molekül nicht polar ist, kann es zwei Dinge bedeuten:

- Ihre Atome sind nicht durch polare Verbindungen verbunden.

- Ja, es hat Verbindungen vom polaren Typ, aber diese sind so symmetrisch ausgerichtet, dass jeder das dipolare Moment des anderen aufhebt.

In ähnlicher Weise gibt es eine große Anzahl von Substanzen, in denen ihre Moleküle in der Struktur der Verbindung, sei es in flüssiger, gasförmiger oder fester Phase, miteinander verbunden bleiben.

Wenn dies geschieht, ist dies weitgehend auf die sogenannten Kräfte oder Wechselwirkungen von van der Waals zurückzuführen, zusätzlich zu den Bedingungen von Temperatur und Druck, auf die die chemische Reaktion stattfindet.

Diese Art von Wechselwirkungen, die auch in polaren Molekülen auftreten, entstehen durch die Bewegung subatomarer Teilchen, hauptsächlich Elektronen, wenn sie sich zwischen Molekülen bewegen.

Aufgrund dieses Phänomens, innerhalb von Augenblicken, Elektronen kann an einem Ende der chemischen Spezies, die Konzentration auf bestimmte Bereiche des Moleküls und Bereitstellen einer Art von Teillast, Erzeugen bestimmter Dipole und sicherzustellen, dass die Moleküle sammeln sich ziemlich nah bleiben eins zu einander.

Polarität und Symmetrie

Dieser kleine Dipol wird jedoch nicht in Verbindungen gebildet, die durch nicht-polare kovalente Bindungen gebunden sind, da der Unterschied zwischen ihren Elektronegativitäten praktisch Null oder vollständig Null ist.

Im Fall von Molekülen oder Bindungen, die aus zwei gleichen Atomen bestehen, das heißt, wenn ihre Elektronegativitäten identisch sind, ist der Unterschied zwischen ihnen gleich Null.

In diesem Sinne werden die Bindungen als nichtpolar kovalent klassifiziert, wenn die Differenz der Elektronegativitäten zwischen den zwei Atomen, aus denen die Vereinigung besteht, weniger als 0,5 beträgt.

Im Gegensatz dazu, wenn diese Subtraktion zu einem Wert führt, der zwischen 0,5 und 1,9 liegt, wird sie als polar kovalent charakterisiert. Wenn dieser Unterschied jedoch zu einer Zahl größer als 1,9 führt, wird er definitiv als eine Bindung oder Verbindung polarer Natur angesehen.

Diese Art kovalenter Bindungen entsteht also durch die gemeinsame Nutzung von Elektronen zwischen zwei Atomen, die ihre elektronische Dichte gleichmäßig ausgleichen.

Aus diesem Grund ist neben der Art der in dieser Wechselwirkung beteiligten Atome, die molekularen Spezies, die durch eine solche Verbindung verbunden sind, neigen dazu, ganz symmetrisch und daher zu sein, diese Verbindungen sind in der Regel ziemlich stark.

Wie entsteht die unpolare kovalente Bindung?

Im Allgemeinen entstehen kovalente Bindungen, wenn ein Paar von Atomen an der Teilung von Elektronenpaaren beteiligt ist, oder wenn die Verteilung der Elektronendichte gleichmäßig zwischen den zwei Atomarten auftritt.

Das Lewis-Modell beschreibt diese Verbindungen als Interaktionen mit doppeltem Zweck: die beiden Elektronen zwischen dem Paar von dazwischenliegenden Atomen gemeinsam genutzt werden, und gleichzeitig wird das äußeren Energieniveau (Valenzschale) jedes füllen, was größere Stabilität.

Da diese Art der Verknüpfung auf dem Unterschied in der Elektronegativität zwischen den Atomen basiert, die sie darstellen, ist es wichtig zu wissen, dass die Elemente elektro (oder elektro) stärker Elektronen an sich selbst anzuziehen.

Diese Eigenschaft neigt dazu, im Periodensystem in der Links-Rechts-Richtung und in eine Richtung nach oben (bottom-up), zu erhöhen, so dass das Element des mindestens elektroPeriodenSystems ist Francium betrachtet (etwa 0,7 ) und derjenige mit der höchsten Elektronegativität ist Fluor (ungefähr 4,0).

Diese Vereinigungen sind am häufigsten zwischen zwei Atomen, die zu Nichtmetallen gehören, oder zwischen einem Nichtmetall und einem Atom metalloider Natur.

Regulierung und Energie

Aus einem inneren Blickwinkel kann man sagen, dass in Bezug auf Energiewechselwirkungen ein Paar von Atomen eine Bindung anzieht und bildet, wenn dieser Prozess zu einer Verringerung der Energie des Systems führt.

Wenn die gegebenen Bedingungen dazu führen, dass sich die Atome, die interagieren, anziehen, nähern sie sich einander, und das ist dann der Fall, wenn die Bindung erzeugt oder gebildet wird; solange dieser Ansatz und die nachfolgende Vereinigung eine Konfiguration beinhalten, die weniger Energie hat als die ursprüngliche Ordnung, in der die Atome getrennt wurden.

Die Art und Weise, in der Atomspezies zu Molekülen kombiniert werden, wird durch die Oktettregel beschrieben, die von dem Physiker amerikanischen Ursprungs Gilbert Newton Lewis vorgeschlagen wurde.

Diese berühmte Regel besagt in erster Linie, dass ein anderes Atom als Wasserstoff dazu neigt, Bindungen einzugehen, bis es in seiner Valenzschale von acht Elektronen umgeben ist.

Dies bedeutet, dass die kovalente Bindung entsteht, wenn jedes Atom genug Elektronen hat, um sein Oktett zu füllen, das heißt, wenn sie ihre Elektronen teilen.

Diese Regel hat ihre Ausnahmen, aber im Allgemeinen hängt sie von der Art der Elemente ab, die an dem Link beteiligt sind.

Arten von Elementen, die die unpolare kovalente Bindung bilden

Wenn eine unpolare kovalente Bindung gebildet wird, können zwei Atome des gleichen Elements oder verschiedener Elemente durch die gemeinsame Nutzung von Elektronen aus ihren äußersten Energieniveaus verbunden werden, die zur Bildung von Bindungen verfügbar sind.

Wenn diese chemische Vereinigung auftritt, neigt jedes Atom dazu, die stabilste elektronische Konfiguration zu erhalten, die den Edelgasen entspricht. Daher "strebt" jedes Atom im Allgemeinen danach, die Konfiguration des nächsten Edelgases im Periodensystem zu erreichen, entweder mit weniger oder mehr Elektronen als in seiner ursprünglichen Konfiguration.

Wenn also zwei Atome des gleichen Elements zu einer unpolaren kovalenten Bindung verbunden werden, dann deshalb, weil diese Verbindung ihnen eine weniger energetische Konfiguration gibt und daher stabiler ist.

Das einfachste Beispiel dieses Typs ist der von gasförmigem Wasserstoff (H₂), obwohl andere Beispiele Sauerstoffgase sind (O₂) und Stickstoff (N₂).

Unpolare kovalente Bindungen verschiedener Atome

Eine unpolare Verbindung kann auch zwischen zwei nichtmetallischen Elementen oder einem metalloiden und einem nichtmetallischen Element gebildet sein.

Im ersten Fall bestehen die nichtmetallischen Elemente aus solchen, die zu einer ausgewählten Gruppe des Periodensystems gehören, darunter Halogene (Jod, Brom, Chlor, Fluor), Edelgase (Radon, Xenon, Krypton). , Argon, Neon, Helium) und einigen anderen wie Schwefel, Phosphor, Stickstoff, Sauerstoff, Kohlenstoff, unter anderem.

Ein Beispiel dafür ist die Vereinigung von Kohlenstoff- und Wasserstoffatomen, die Grundlage für die meisten organischen Verbindungen.

Im zweiten Fall sind die Metalloide solche, die zwischen den Nichtmetallen und den zu den Metallen des Periodensystems gehörenden Spezies Zwischeneigenschaften aufweisen. Unter diesen sind: Germanium, Bor, Antimon, Tellur, Silizium, unter anderem.

Beispiele

Man kann sagen, dass es zwei Arten von kovalenten Bindungen gibt, obwohl sie in der Praxis keinen Unterschied zwischen ihnen haben. Diese sind:

-Wenn identische Atome eine Bindung eingehen.

- Wenn zwei verschiedene Atome zusammenkommen, um ein Molekül zu bilden.

Im Fall von unpolaren kovalenten Bindungen, die zwischen zwei identischen Atomen auftreten, spielt die Elektronegativität der einzelnen Atome keine Rolle, da sie immer genau gleich sind, so dass der Unterschied der Elektronegativitäten immer gleich Null ist.

Dies ist der Fall von gasförmigen Molekülen wie Wasserstoff, Sauerstoff, Stickstoff, Fluor, Chlor, Brom, Jod.

Auf der anderen Seite, wenn sie Verbindungen zwischen verschiedenen Atomen sind, müssen ihre Elektronegativitäten berücksichtigt werden, um sie als unpolar zu klassifizieren.

Dies ist der Fall des Methanmoleküls, bei dem das in jeder Kohlenstoff-Wasserstoff-Bindung gebildete Dipolmoment aus Symmetriegründen ausgelöscht wird. Dies bedeutet die fehlende Ladungstrennung, so dass sie nicht mit polaren Molekülen wie Wasser interagieren können, was diese Moleküle und andere polare Kohlenwasserstoffe hydrophob macht.

Andere unpolare Moleküle sind: Tetrachlorkohlenstoff (CCl)₄), Pentan (C₅H₁₂), Ethylen (C₂H₄), Kohlendioxid (CO₂), Benzol (C₆H₆) und Toluol (C₇H₈).

Referenzen

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