IKATAN KOVALEN BUKAN POLAR: CIRI, PEMBENTUKAN, JENIS - KIMIA - 2026

A ikatan kovalen nonpolar adalah sejenis ikatan kimia di mana dua atom yang mempunyai electronegativities sama berkongsi elektron untuk membentuk molekul.

Ikatan jenis ini terdapat dalam sebilangan besar sebatian yang mempunyai ciri yang berbeza, terdapat di antara dua atom nitrogen yang membentuk spesies gas (N ₂ ), dan antara atom karbon dan hidrogen yang menahan molekul gas metana bersama-sama. (CH ₄ ), sebagai contoh.

Ikatan kovalen bukan polar metana. Oleh CNX OpenStax, melalui Wikimedia Commons

Ia dikenali sebagai elektronegativiti terhadap sifat yang dimiliki unsur kimia yang merujuk kepada seberapa besar atau kecil kemampuan spesies atom ini untuk menarik ketumpatan elektron antara satu sama lain.

Kekutuban ikatan kovalen nonpolar berbeza dalam elektronegativiti atom kurang dari 0.4 (seperti yang ditunjukkan oleh skala Pauling). Sekiranya lebih besar daripada 0.4 dan kurang dari 1.7, ia akan menjadi ikatan kovalen polar, sementara jika lebih besar daripada 1.7, ia akan menjadi ikatan ionik.

Harus diingat bahawa elektronegativiti atom hanya menerangkan atom-atom yang terlibat dalam ikatan kimia, iaitu ketika mereka adalah bahagian molekul.

Ciri umum ikatan kovalen bukan polar

Istilah "nonpolar" mencirikan molekul atau ikatan yang tidak menunjukkan kekutuban. Apabila molekul nonpolar ia boleh bermaksud dua perkara:

-Atomnya tidak dihubungkan oleh ikatan kutub.

-Ini mempunyai ikatan jenis kutub, tetapi ini berorientasi dengan cara yang simetri sehingga masing-masing membatalkan momen dipol yang lain.

Oleh Jacek FH, dari Wikimedia Commons

Dengan cara yang sama, terdapat sebilangan besar zat di mana molekulnya tetap bersatu dalam struktur sebatian, sama ada dalam fasa cecair, gas atau pepejal.

Apabila ini berlaku, sebahagian besarnya disebabkan oleh kekuatan atau interaksi van der Waals yang disebut, sebagai tambahan kepada keadaan suhu dan tekanan di mana tindak balas kimia berlaku.

Jenis interaksi ini, yang juga terjadi pada molekul polar, berlaku kerana pergerakan zarah subatom, terutamanya elektron ketika mereka bergerak di antara molekul.

Oleh kerana fenomena ini, dalam beberapa saat, elektron dapat berkumpul di satu hujung spesies kimia, menumpukan perhatian pada bidang molekul tertentu dan memberikan semacam cas separa, menghasilkan dipol tertentu dan membuat molekul berada berdekatan satu sama lain. antara satu sama lain.

Polariti dan simetri

Walau bagaimanapun, dipol kecil ini tidak terbentuk dalam sebatian yang dihubungkan oleh ikatan kovalen nonpolar, kerana perbezaan antara elektronegativiti mereka hampir sifar atau sama sekali sifar.

Dalam kes molekul atau ikatan yang terdiri daripada dua atom yang sama, iaitu apabila elektronegativitinya sama, perbezaan di antara mereka adalah sifar.

Dalam pengertian ini, ikatan diklasifikasikan sebagai kovalen nonpolar apabila perbezaan elektronegativiti antara dua atom yang membentuk ikatan kurang dari 0,5.

Sebaliknya, apabila pengurangan ini menghasilkan nilai antara 0,5 dan 1,9, ia dicirikan sebagai kovalen polar. Manakala, apabila perbezaan ini menghasilkan angka yang lebih besar dari 1.9, ia pasti dianggap sebagai ikatan atau sebatian yang bersifat polar.

Jadi, ikatan kovalen jenis ini terbentuk berkat perkongsian elektron antara dua atom yang melepaskan ketumpatan elektronnya secara sama rata.

Atas sebab ini, selain sifat atom yang terlibat dalam interaksi ini, spesies molekul yang dihubungkan oleh ikatan jenis ini cenderung cukup simetri dan, oleh itu, ikatan ini biasanya cukup kuat.

Bagaimanakah ikatan kovalen bukan polar terbentuk?

Secara umum, ikatan kovalen berasal apabila sepasang atom berpartisipasi dalam perkongsian pasangan elektron, atau ketika pengedaran ketumpatan elektron sama antara kedua-dua spesies atom.

Model Lewis menggambarkan kesatuan ini sebagai interaksi yang mempunyai dua tujuan: kedua-dua elektron itu dikongsi antara pasangan atom yang terlibat dan, pada masa yang sama, mengisi tahap tenaga paling luar (shell valensi) masing-masing, memberikannya kestabilan yang lebih besar.

Oleh kerana ikatan jenis ini didasarkan pada perbezaan elektronegativiti antara atom yang membentuknya, penting untuk mengetahui bahawa unsur-unsur dengan elektronegativiti tertinggi (atau lebih elektronegatif) adalah unsur yang paling menarik elektron antara satu sama lain.

Properti ini mempunyai kecenderungan untuk meningkat dalam jadual berkala ke arah kiri-kanan dan ke arah menaik (bawah-atas), sehingga elemen yang dianggap paling elektronegatif dari jadual berkala adalah francium (kira-kira 0.7 ) dan yang mempunyai elektronegativiti tertinggi adalah fluor (kira-kira 4.0).

Ikatan ini berlaku lebih kerap antara dua atom yang bukan dari logam atau antara bukan logam dan atom yang bersifat logam.

Susunan dan tenaga

Dari sudut pandang yang lebih dalaman, dari segi interaksi tenaga, dapat dikatakan bahawa sepasang atom menarik satu sama lain dan membentuk ikatan jika proses ini menghasilkan penurunan tenaga sistem.

Begitu juga, apabila keadaan yang diberikan mendorong bahawa atom-atom yang saling berinteraksi saling menarik, mereka semakin dekat dan ketika ikatan itu dihasilkan atau terbentuk; selagi pendekatan ini dan penyatuan berikutnya melibatkan konfigurasi yang mempunyai lebih sedikit tenaga daripada susunan awal, di mana atom dipisahkan.

Cara penyatuan spesies atom untuk membentuk molekul dijelaskan oleh peraturan oktet, yang dicadangkan oleh ahli fizikokimia kelahiran Amerika Gilbert Newton Lewis.

Peraturan terkenal ini terutamanya menyatakan bahawa atom selain hidrogen mempunyai kecenderungan untuk mengikat sehingga dikelilingi oleh lapan elektron dalam cengkerang valensinya.

Ini bermaksud bahawa ikatan kovalen berasal apabila setiap atom kekurangan elektron yang cukup untuk mengisi oktetnya, iaitu ketika mereka berkongsi elektronnya.

Untuk mencapai kestabilan dalam struktur CO2, atom karbon diperlukan untuk membentuk dua ikatan berganda dengan setiap atom oksigen, sehingga memenuhi peraturan oktet.

Peraturan ini mempunyai pengecualian, tetapi secara umum ia bergantung pada sifat elemen yang terlibat dalam pautan.

Jenis unsur yang membentuk ikatan kovalen bukan polar

Apabila ikatan kovalen nonpolar terbentuk, dua atom unsur yang sama atau unsur yang berlainan dapat disatukan dengan berkongsi elektron dari tahap tenaga terluarnya, yang merupakan unsur yang tersedia untuk membentuk ikatan.

Apabila penyatuan kimia ini berlaku, setiap atom cenderung memperoleh konfigurasi elektronik yang paling stabil, yang mana sesuai dengan gas mulia. Oleh itu, setiap atom secara amnya "berusaha" memperoleh konfigurasi gas mulia terdekat pada jadual berkala, sama ada dengan elektron yang lebih sedikit atau lebih banyak daripada konfigurasi asalnya.

Oleh itu, apabila dua atom unsur yang sama bergabung untuk membentuk ikatan kovalen bukan polar, ini kerana penyatuan ini memberi mereka konfigurasi yang kurang bertenaga dan, oleh itu, lebih stabil.

Contoh termudah dari jenis ini ialah gas hidrogen (H ₂ ), walaupun contoh lain adalah gas oksigen (O ₂ ) dan nitrogen (N ₂ ).

Dua atom hidrogen yang sama di mana sepasang elektron menarik dengan cara yang sama, yang mengakibatkan tidak ada polaritas dalam ikatan.

Ikatan kovalen bukan polar dengan atom yang berbeza

Ikatan bukan polar juga dapat terbentuk antara dua unsur bukan logam atau unsur logam dan unsur bukan logam.

Dalam kes pertama, unsur-unsur bukan logam terdiri dari unsur-unsur yang tergolong dalam kumpulan terpilih dalam jadual berkala, di antaranya adalah halogen (yodium, bromin, klorin, fluorin), gas mulia (radon, xenon, krypton , argon, neon, helium) dan beberapa yang lain seperti sulfur, fosforus, nitrogen, oksigen, karbon, antara lain.

Contohnya ialah penyatuan atom karbon dan hidrogen, asas bagi sebilangan besar sebatian organik.

Dalam kes kedua, logam adalah ciri-ciri yang mempunyai ciri perantara antara bukan logam dan spesies kepunyaan logam dalam jadual berkala. Antaranya ialah: germanium, boron, antimony, Tellurium, silikon, antara lain.

Contoh

Boleh dikatakan bahawa terdapat dua jenis ikatan kovalen. Walaupun dalam praktiknya ini tidak mempunyai perbezaan di antara mereka, ini adalah:

-Apabila atom yang serupa membentuk ikatan.

-Apabila dua atom berbeza berkumpul untuk membentuk molekul.

Antara atom yang serupa

Dalam kes ikatan kovalen nonpolar yang berlaku di antara dua atom yang sama, elektronegativiti masing-masing tidak begitu penting, kerana keduanya akan selalu sama, jadi perbezaan elektronegativiti akan selalu sifar.

Ini adalah kes molekul gas seperti hidrogen, oksigen, nitrogen, fluorin, klorin, bromin, yodium.

Ikatan kovalen bukan polar dua atom oksigen yang sama.

Antara atom yang berbeza

Sebaliknya, apabila mereka adalah kesatuan antara atom yang berbeza, elektronegativitinya mesti dipertimbangkan untuk mengklasifikasikannya sebagai bukan pololar.

Ini adalah kes molekul metana, di mana momen dipol yang terbentuk dalam setiap ikatan karbon-hidrogen dibatalkan kerana alasan simetri. Ini bermaksud kurangnya pemisahan cas, sehingga mereka tidak dapat berinteraksi dengan molekul polar seperti air, menjadikan molekul-molekul ini dan hidrokarbon polar lain hidrofobik.

Molekul nonpolar lain adalah: karbon tetraklorida (CCl ₄ ), pentana (C ₅ H ₁₂ ), etilena (C ₂ H ₄ ), karbon dioksida (CO ₂ ), benzena (C ₆ H ₆ ) dan toluena (C ₇ H ₈ ).

Ikatan kovalen bukan polar karbon dioksida.

Rujukan

1. Bettelheim, FA, Brown, WH, Campbell, MK, Farrell, SO dan Torres, O. (2015). Pengenalan Umum, Organik dan Biokimia. Dipulihkan dari books.google.co.ve
2. Teks Libre. (sf). Ikatan kovalen. Diperolehi dari chem.libretexts.org
3. Brown, W., Foote, C., Iverson, B., Anslyn, E. (2008). Kimia organik. Dipulihkan dari books.google.co.ve
4. PemikiranCo. (sf). Contoh Molekul Polar dan Nonpolar. Diperolehi dari thinkco.com
5. Joesten, MD, Hogg, JL dan Castellion, ME (2006). Dunia Kimia: Keperluan: Keperluan Asas. Dipulihkan dari books.google.co.ve
6. Wikipedia. (sf). Ikatan kovalen. Diperolehi dari en.wikipedia.org