ICKE-POLÄR KOVALENT BINDNING: EGENSKAPER, BILDNING, TYPER - KEMI - 2026

En icke-polär kovalent bindning är en typ av kemisk bindning där två atomer som har liknande elektronegativiteter delar elektroner för att bilda en molekyl.

Denna typ av bindning finns i ett stort antal föreningar som har olika egenskaper, varvid fann mellan de två kväveatomerna som bildar de gasformiga species (N ₂ ), och mellan kol- och väteatomer som håller metangas molekylen tillsammans. (CH ₄ ), till exempel.

Icke-polär kovalent bindning av metan. Av CNX OpenStax, via Wikimedia Commons

Det är känt som elektronegativitet för egenskapen som de kemiska elementen besitter som hänvisar till hur stor eller liten är dessa atomarters förmåga att locka elektrondensitet mot varandra.

Polariteten för de icke-polära kovalenta bindningarna skiljer sig i atomernas elektronegativitet med mindre än 0,4 (vilket indikeras av Pauling-skalan). Om det var större än 0,4 och mindre än 1,7 skulle det vara en polär kovalent bindning, medan om den var större än 1,7 skulle det vara en jonisk bindning.

Det bör noteras att atomernas elektronegativitet endast beskriver de som är involverade i en kemisk bindning, det vill säga när de är en del av en molekyl.

Allmänna egenskaper hos den icke-polära kovalenta bindningen

Termen "icke-polär" karakteriserar molekyler eller bindningar som inte uppvisar någon polaritet. När en molekyl är icke-polär kan det betyda två saker:

-Dina atomer är inte länkade med polära bindningar.

-Det har polära bindningar, men dessa har orienterats på ett så symmetriskt sätt att var och en avbryter den andra dipolmomentet.

Av Jacek FH, från Wikimedia Commons

På liknande sätt finns det ett stort antal ämnen i vilka deras molekyler förblir kopplade samman i föreningens struktur, vare sig det är i vätske-, gas- eller fast fas.

När detta händer beror det till stor del på de så kallade van der Waals-krafterna eller växelverkningarna, utöver de temperatur- och tryckförhållanden vid vilka den kemiska reaktionen äger rum.

Dessa typer av interaktioner, som också förekommer i polära molekyler, uppstår på grund av förflyttning av subatomära partiklar, främst elektroner när de rör sig mellan molekyler.

På grund av detta fenomen kan elektronerna inom ett ögonblick samlas i ena änden av den kemiska arten, koncentrera sig i specifika områden i molekylen och ge den en slags partiell laddning, generera vissa dipoler och få molekylerna att hålla sig ganska nära varandra. på varandra.

Polaritet och symmetri

Emellertid bildas inte denna lilla dipol i föreningar länkade med icke-polära kovalenta bindningar, eftersom skillnaden mellan deras elektronegativiteter är praktiskt taget noll eller helt noll.

När det gäller molekyler eller bindningar som består av två lika atomer, det vill säga när deras elektronegativiteter är identiska, är skillnaden mellan dem noll.

I denna mening klassificeras bindningar som icke-polär kovalent när skillnaden i elektronegativiteter mellan de två atomer som utgör bindningen är mindre än 0,5.

Tvärtom, när denna subtraktion resulterar i ett värde mellan 0,5 och 1,9, karakteriseras den som polär kovalent. Medan denna skillnad resulterar i ett antal som är större än 1,9, betraktas den definitivt som en bindning eller förening av polär karaktär.

Så, denna typ av kovalenta bindningar bildas tack vare delningen av elektroner mellan två atomer som ger upp sina elektrondensiteter lika.

Av denna anledning, utöver naturen hos de atomer som är involverade i denna interaktion, tenderar molekylära arter som är kopplade till denna typ av bindning att vara ganska symmetriska och därför är dessa bindningar vanligtvis ganska starka.

Hur bildas den icke-polära kovalenta bindningen?

I allmänhet härstammar kovalenta bindningar när ett par atomer deltar i delningen av par av elektroner, eller när fördelningen av elektrontätheten är lika mellan båda atomarter.

Lewis-modellen beskriver dessa fackföreningar som interaktioner som har ett dubbelt syfte: de två elektronerna delas mellan paret involverade atomer och fyller samtidigt den yttersta energinivån (valensskal) för var och en av dem och ger dem större stabilitet.

Eftersom denna typ av bindning är baserad på skillnaden i elektronegativiteter mellan atomerna som utgör den, är det viktigt att veta att elementen med den högsta elektronegativiteten (eller mer elektronegativ) är de som drar elektroner mest kraftfullt mot varandra.

Denna egenskap har en tendens att öka i den periodiska tabellen i vänster-höger riktning och i en stigande riktning (underifrån och upp), så att elementet som betraktas som det minsta elektronegativet av det periodiska systemet är francium (ungefär 0,7 ) och den med den högsta elektronegativiteten är fluor (ungefär 4,0).

Dessa bindningar förekommer oftare mellan två atomer som tillhör icke-metaller eller mellan en icke-metall och en atom av metalloid natur.

Beställning och energi

Ur en mer intern synvinkel, när det gäller energiinteraktioner, kan man säga att ett par atomer lockar varandra och bildar en bindning om denna process resulterar i en minskning av systemets energi.

På samma sätt när de givna förhållandena gynnar att atomerna som interagerar lockar varandra närmar de sig närmare och det är när bindningen produceras eller bildas; så länge detta tillvägagångssätt och efterföljande sammanslagning involverar en konfiguration som har mindre energi än den ursprungliga anordningen, i vilken atomerna separerades.

Hur atomarter kombineras för att bilda molekyler beskrivs av oktetregeln, som föreslogs av den amerikanskfödda fysikokemisten Gilbert Newton Lewis.

Denna berömda regel säger främst att en annan atom än väte har en tendens att binda tills den är omgiven av åtta elektroner i sitt valensskal.

Detta betyder att den kovalenta bindningen härstammar när varje atom saknar tillräckligt med elektroner för att fylla sin oktett, det vill säga när de delar sina elektroner.

För att uppnå stabilitet i CO2-strukturen krävs kolatomen för att bilda två dubbelbindningar med varje syreatom och därmed uppfylla oktetregeln.

Denna regel har sina undantag, men i allmänna termer beror den på arten av de element som är involverade i länken.

Typer av element som bildar den icke-polära kovalenta bindningen

När en icke-polär kovalent bindning bildas kan två atomer av samma element eller olika element förenas genom att dela elektroner från deras yttersta energinivåer, vilket är vad som är tillgängligt för att bilda bindningar.

När denna kemiska sammanslutning inträffar tenderar varje atom att erhålla den mest stabila elektroniska konfigurationen, som är den som motsvarar de ädla gaserna. Så varje "atom" söker i allmänhet att få den närmaste ädelgasskonfigurationen på det periodiska bordet, antingen med färre eller fler elektroner än dess ursprungliga konfiguration.

Så när två atomer av samma element sammanfogar sig för att bilda en icke-polär kovalent bindning, beror det på att denna bindning ger dem en mindre energisk och därför mer stabil konfiguration.

Det enklaste exemplet på denna typ är att av vätgas (H ₂ ), även om andra exempel är de gaser syre (O ₂ ) och kväve (N ₂ ).

Två identiska väteatomer i vilka elektronparet lockar på samma sätt, vilket resulterar i att det inte finns någon polaritet i bindningen.

Icke-polära kovalenta bindningar med olika atomer

En icke-polär bindning kan också bildas mellan två icke-metalliska element eller en metalloid och ett icke-metalliskt element.

I det första fallet består de icke-metalliska elementen av de som tillhör en utvald grupp i det periodiska systemet, bland vilka halogener (jod, brom, klor, fluor), ädelgaser (radon, xenon, krypton) argon, neon, helium) och några få andra såsom svavel, fosfor, kväve, syre, kol, bland andra.

Ett exempel på dessa är kopplingen av kol- och väteatomer, som är basen för de flesta organiska föreningar.

I det andra fallet är metalloider de som har mellanliggande egenskaper mellan icke-metaller och de arter som tillhör metaller i den periodiska tabellen. Bland dessa är: germanium, bor, antimon, tellur, kisel, bland andra.

exempel

Det kan sägas att det finns två typer av kovalenta bindningar. Även om dessa i praktiken inte har någon skillnad mellan dem, är dessa:

-När identiska atomer bildar en bindning.

-När två olika atomer samlas för att bilda en molekyl.

Mellan identiska atomer

När det gäller icke-polära kovalenta bindningar som uppstår mellan två identiska atomer, spelar inte elektronegativiteten för var och en, eftersom de alltid kommer att vara exakt desamma, så skillnaden i elektronegativiteter kommer alltid att vara noll.

Detta är fallet med gasformiga molekyler som väte, syre, kväve, fluor, klor, brom, jod.

Icke-polär kovalent bindning av två identiska syreatomer.

Mellan olika atomer

Tvärtom, när de är fackföreningar mellan olika atomer, måste deras elektronegativiteter beaktas för att klassificera dem som icke-polära.

Detta är fallet med metanmolekylen, där dipolmomentet som bildas i varje kol-vätebindning avbryts på grund av symmetri. Detta betyder bristen på separering av laddningar, så att de inte kan interagera med polära molekyler som vatten, vilket gör dessa molekyler och andra polära kolväten hydrofoba.

Andra icke-polära molekyler är: koltetraklorid (CCl ₄ ), pentan (C ₅ H ₁₂ ), etylen (C ₂ H ₄ ), koldioxid (CO ₂ ), bensen (C ₆ H ₆ ) och toluen (C ₇ H ₈ ).

Icke-polär kovalent bindning av koldioxid.

referenser

1. Bettelheim, FA, Brown, WH, Campbell, MK, Farrell, SO och Torres, O. (2015). Introduktion till allmän, organisk och biokemi. Återställs från books.google.co.ve
2. LibreTexts. (Sf). Kovalenta bindningar. Hämtad från chem.libretexts.org
3. Brown, W., Foote, C., Iverson, B., Anslyn, E. (2008). Organisk kemi. Återställs från books.google.co.ve
4. ThoughtCo. (Sf). Exempel på polära och icke-polära molekyler. Hämtad från thoughtco.com
5. Joesten, MD, Hogg, JL och Castellion, ME (2006). The World of Chemistry: Essentials: Essentials. Återställs från books.google.co.ve
6. Wikipedia. (Sf). Kovalent bindning. Hämtad från en.wikipedia.org