Legame polare covalente: formula, proprietà, caratteristiche

Il legame chimico è l'interazione di particelle (ioni o atomi), che viene effettuata nel processo di scambio di elettroni all'ultimo livello elettronico. Esistono diversi tipi di tale legame: covalente (è diviso in non-polare e polare) e ionico. In questo articolo ci soffermeremo sul primo tipo di legami chimici - covalenti. E per essere più precisi, quindi sulla sua forma polare.

Un legame polare covalente è un legame chimico tra le nubi dell'elettrone di valenza degli atomi vicini. Il prefisso "ko-" significa in questo caso "congiuntamente", e la base di "valenta" è tradotta come forza o abilità. Questi due elettroni che sono collegati tra loro sono chiamati la coppia di elettroni.

Storia di

Per la prima volta questo termine è stato utilizzato nel contesto scientifico dal chimico vincitore del premio Nobel Irving Lenngryum. È successo nel 1919. Nel suo lavoro, lo scienziato ha spiegato che il legame in cui si osservano gli elettroni comuni a due atomi è diverso da quello metallico o ionico. Quindi, richiede un nome separato.

Più tardi, già nel 1927, F. London e V. Heitler, prendendo la molecola di idrogeno come il modello più semplice come esempio di una molecola di idrogeno, descrissero un legame covalente. Si sono messi al lavoro dall'altra parte e hanno giustificato le loro osservazioni usando la meccanica quantistica.

Essenza della reazione

Il processo di conversione dell'idrogeno atomico in molecolare è una tipica sostanza chimica risposta di qualità un segno del quale è un grande rilascio di calore quando due elettroni si combinano. Assomiglia a questo: due atomi di elio si avvicinano l'un l'altro, ognuno con un elettrone nella sua orbita. Quindi queste due nuvole si uniscono e formano una nuova, simile al guscio di elio, in cui ruotano già due elettroni.

I gusci di elettroni completati sono più stabili di quelli incompleti, quindi la loro energia è molto inferiore a quella di due atomi separati. Quando si forma una molecola, il calore in eccesso viene dissipato nell'ambiente.

classificazione

In chimica, ci sono due tipi di legami covalenti:

1. Legame covalente non polare, formato tra due atomi dello stesso elemento non metallico, come ossigeno, idrogeno, azoto, carbonio.
2. Il legame polare covalente sorge tra atomi di diversi non metalli. Un buon esempio è la molecola di acido cloridrico. Quando gli atomi di due elementi si combinano l'uno con l'altro, l'elettrone spaiato dall'idrogeno passa parzialmente all'ultimo livello elettronico dell'atomo di cloro. Quindi, una carica positiva è formata sull'atomo di idrogeno e una carica negativa è formata sull'atomo di cloro.

Un legame donatore-accettore è anche un tipo di legame covalente. Si trova nel fatto che un atomo di una coppia fornisce entrambi gli elettroni, diventando un donatore, e l'atomo ospite, rispettivamente, è considerato un accettore. Quando un legame si forma tra gli atomi, la carica del donatore aumenta di uno e la carica dell'accettore diminuisce.

Comunicazione semipolare - e e può essere considerata una sottospecie di donatore-accettore. Solo in questo caso, gli atomi sono combinati, uno dei quali ha un orbitale elettronico completo (alogeni, fosforo, azoto) e il secondo ha due elettroni spaiati (ossigeno). La formazione della comunicazione si svolge in due fasi:

• all'inizio un elettrone si separa dalla coppia solitaria e si unisce a quelli non accoppiati;
• l'unione dei rimanenti elettrodi spaiati, cioè, si forma un legame polare covalente.

proprietà

Il legame covalente polare ha le sue proprietà fisico-chimiche, come la direzionalità, la saturazione, la polarità, la polarizzabilità. Determinano le caratteristiche delle molecole risultanti.

L'attenzione alla comunicazione dipende dal futuro. struttura molecolare sostanza formata, cioè dalla forma geometrica, che forma due atomi all'adesione.

Saturazione indica quanti legami covalenti possono formare un singolo atomo di una sostanza. Questo numero è limitato dal numero di orbitali atomici esterni.

La polarità della molecola deriva dal fatto che la nuvola di elettroni, che è formata da due diversi elettroni, non è uniforme per tutta la sua circonferenza. Ciò è dovuto alla differenza di carica negativa in ciascuno di essi. È questa proprietà che determina la connessione polare o non polare. Quando due atomi di un elemento sono combinati, la nuvola di elettroni è simmetrica, il che significa che il legame covalente è non polare. E se gli atomi di diversi elementi vengono combinati, si forma una nuvola di elettroni asimmetrica, il cosiddetto momento dipolo della molecola.

La polarizzazione riflette in che misura gli elettroni di una molecola si spostano attivamente sotto l'azione di agenti fisici o chimici esterni, come un campo elettrico o magnetico, di altre particelle.

Le ultime due proprietà della molecola risultante determinano la sua capacità di reagire con altri reagenti polari.

Sigma Link e Pi Link

La formazione di questi legami dipende dalla densità della distribuzione di elettroni nella nube di elettroni durante la formazione della molecola.

La presenza di un ammasso di elettroni denso lungo l'asse che collega i nuclei atomici, cioè nel piano orizzontale, è caratteristica di un legame sigma.

Un legame pi è caratterizzato dalla condensazione di nuvole di elettroni nella loro intersezione, cioè sopra e sotto il nucleo atomico.

Visualizzazione della relazione nei record della formula

Ad esempio, possiamo prendere un atomo di cloro. Il suo livello elettronico esterno contiene sette elettroni. Nella formula hanno tre coppie e un elettrone spaiato attorno alla designazione dell'elemento sotto forma di punti.

Se registriamo la molecola di cloro nello stesso modo, si vedrà che due elettroni spaiati formano una coppia, comune a due atomi, si chiama divisa. Inoltre, ognuno di loro ha ricevuto otto elettroni.

Regola del doppietto di ottetto

Il chimico Lewis, che ha suggerito come si forma un legame polare covalente, è stato il primo dei suoi colleghi a formulare una regola che spieghi la stabilità degli atomi quando sono combinati in molecole. La sua essenza sta nel fatto che i legami chimici tra gli atomi si formano nel caso in cui si condividono abbastanza elettroni per formare configurazione elettronica ripetendo come gli atomi di elementi nobili.

Cioè, nella formazione di molecole per la loro stabilizzazione, è necessario che tutti gli atomi abbiano un esterno completo livello elettronico. Ad esempio, gli atomi di idrogeno, combinati in una molecola, ripetono il guscio di elettroni di elio, gli atomi di cloro, acquisiscono somiglianza a livello elettronico con l'atomo di argon.

Lunghezza di connessione

Il legame polare covalente, tra le altre cose, è caratterizzato da una certa distanza tra i nuclei degli atomi che formano la molecola. Sono a una distanza tale l'una dall'altra, in cui l'energia della molecola è minima. Per ottenere ciò, è necessario che le nubi di elettroni degli atomi si sovrappongano il più possibile. Esiste un modello direttamente proporzionale tra la dimensione degli atomi e un legame lungo. Più grande è l'atomo, più lungo è il legame tra i nuclei.

È possibile che l'atomo non formi uno, ma diversi legami polari covalenti. Quindi i cosiddetti angoli di valenza si formano tra i nuclei. Possono avere dai novanta ai centottanta gradi. Determinano la formula geometrica della molecola.