Proprietà e struttura della materia: legame covalente non polare, la differenza dal polo

Questo articolo parla del legame covalente non polare. Le sue proprietà, i tipi di atomi che lo formano sono descritti. Il sito di legame covalente è mostrato tra altri tipi di composti atomici.

Fisica o chimica?

C'è un tale fenomeno nella società: una parte di un gruppo omogeneo considera l'altro meno intelligibile, più scomodo. Ad esempio, gli inglesi ridono agli irlandesi, i musicisti che suonano le corde ai violoncellisti, i russi del gruppo etnico Chukchi. Sfortunatamente, la scienza non fa eccezione: i fisici considerano i chimici come scienziati di second'ordine. Tuttavia, lo fanno invano: separare dove si trova la fisica e dove la chimica a volte è molto difficile. Un tale esempio può essere il modo di collegare gli atomi in una sostanza (ad esempio un legame covalente non polare): la struttura dell'atomo è sicuramente fisica, la produzione di solfuro di ferro con ferro con proprietà diverse da Fe e S è esattamente chimica, ma da due atomi diversi hanno un composto omogeneo - né l'uno né l'altro. Questo è qualcosa nel mezzo, ma tradizionalmente la scienza delle relazioni è studiata come una sezione della chimica.

Livelli elettronici

Il numero e la disposizione degli elettroni in un atomo determinano quattro numeri quantici: il principale, l'orbitale, il magnetico e lo spin. Quindi, secondo la combinazione di tutti questi numeri, ci sono solo due elettroni s sul primo orbitale, sul secondo - due elettroni s e sei elettroni p, e così via. Con un aumento della carica nucleare, aumenta anche il numero di elettroni, riempiendo sempre più nuovi livelli. Le proprietà chimiche di una sostanza sono determinate dal numero e dal tipo di elettroni presenti nel guscio dei loro atomi. Legame covalente polare e non-polare, si forma se ci sono un elettrone libero negli orbitali esterni di due atomi.

Legame covalente

Prima di tutto, va notato che non è corretto dire "orbita" e "posizione" rispetto agli elettroni nel guscio dell'elettrone degli atomi. Secondo il principio di Heisenberg, è impossibile determinare la posizione esatta di una particella elementare. In questo caso, sarebbe più corretto parlare della nuvola di elettroni, come se fosse "spalmata" intorno al nucleo a una distanza specifica. Quindi, se due atomi (a volte gli stessi, a volte diversi elementi chimici) hanno un elettrone libero, possono combinarli in un orbitale comune. Quindi, entrambi gli elettroni appartengono a due atomi alla volta. In questo modo, ad esempio, si forma un legame covalente non polare.

Proprietà dei legami covalenti

Ci sono quattro proprietà di un legame covalente: direzionalità, saturazione, polarità, polarizzabilità. A seconda della loro qualità, le proprietà chimiche della sostanza risultante cambieranno: la saturazione mostra quanti legami questo atomo è in grado di creare, la direzionalità indica l'angolo tra i legami, la polarizzabilità è impostata dallo spostamento della densità verso uno dei partecipanti alla comunicazione. La polarità è associata a un concetto come l'elettronegatività e indica come il legame non polare covalente differisce da quello polare. In generale, l'elettronegatività di un atomo è la capacità di attrarre (o respingere) gli elettroni dei suoi vicini in molecole stabili. Ad esempio, gli elementi chimici più elettronegativi possono essere chiamati ossigeno, azoto, fluoro, cloro. Se l'elettronegatività di due diversi atomi coincide, appare un legame covalente non polare. Questo si verifica più spesso se due atomi di una sostanza chimica sono combinati in una molecola, ad esempio H ₂ , N ₂ , Cl ₂ . Ma questo non è necessariamente il caso: nelle molecole di PH ₃ , il legame covalente è anche non polare.

Acqua, cristallo, plasma

In natura esistono diversi tipi di legami: idrogeno, metallo, covalente (polare, non polare), ione. La relazione è determinata dalla struttura del guscio elettronico vuoto e determina sia la struttura che le proprietà della sostanza. Come suggerisce il nome, legame metallico è specifico per i cristalli di alcune sostanze chimiche. È il tipo di legame tra gli atomi di metallo che determina la loro capacità di condurre corrente elettrica. In realtà, la civiltà moderna è costruita su questa proprietà. L'acqua, la sostanza più importante per l'uomo, è il risultato del legame covalente tra un atomo di ossigeno e due idrogeno. L'angolo tra questi due composti e imposta le proprietà uniche dell'acqua. Molte sostanze, oltre all'acqua, possiedono proprietà utili solo perché i loro atomi sono uniti da un legame covalente (polare e non polare). Legame ionico il più delle volte esiste nei cristalli. Le più significative sono le proprietà utili dei laser. Ora sono diversi: con il fluido di lavoro sotto forma di gas, liquido, anche colorante organico. Ma il rapporto ottimale tra potenza, dimensioni e costi ha ancora un laser a stato solido. Tuttavia covalente non polare legame chimico come altri tipi di interazione degli atomi nelle molecole, è inerente alle sostanze in tre stati aggregativi: solido, liquido, gassoso. Per il quarto stato fisico della materia parlare al plasma di comunicazione non ha senso. In realtà, è un gas riscaldato altamente ionizzato. Tuttavia, in uno stato di plasma possono esserci molecole solide in condizioni normali - metalli, alogeni, ecc. È interessante notare che questo stato aggregato di materia occupa il più grande volume dell'universo: stelle, nebulose, persino lo spazio interstellare sono una miscela di diversi tipi di plasma. Le particelle più piccole che sono in grado di penetrare nelle batterie solari dei satelliti di comunicazione e disattivare il sistema GPS sono plasma polveroso a bassa temperatura. Quindi, il mondo familiare alle persone, in cui è importante conoscere il tipo di legame chimico delle sostanze, è una parte molto piccola dell'Universo che ci circonda.