NONPOLAR COVALENT BOND: MGA KATANGIAN, PAGBUO, URI - CHEMISTRY - 2025

Ang isang nonpolar covalent bond ay isang uri ng bono ng kemikal kung saan ang dalawang mga atomo na nagtataglay ng magkatulad na mga electronegativities ay nagbabahagi ng mga electron upang makabuo ng isang molekula.

Ang ganitong uri ng bono ay matatagpuan sa isang malaking bilang ng mga compound na may magkakaibang mga katangian, na natagpuan sa pagitan ng dalawang mga atom na nitrogen na bumubuo ng mga uri ng gas (N ₂ ), at sa pagitan ng mga carbon at hydrogen atoms na humahawak ng molekyul na gas ng gasolina. (CH ₄ ), halimbawa.

Nonpolar covalent bond ng mitein. Sa pamamagitan ng CNX OpenStax, sa pamamagitan ng Wikimedia Commons

Kilala ito bilang electronegativity sa pag-aari na nagtataglay ng mga elemento ng kemikal na tumutukoy sa kung gaano kalaki o maliit ang kakayahan ng mga species na ito ng atom upang maakit ang density ng elektron tungo sa bawat isa.

Ang polarity ng nonpolar covalent bond ay naiiba sa electronegativity ng mga atom nang mas mababa sa 0.4 (tulad ng ipinahiwatig ng scale ng Pauling). Kung ito ay mas malaki kaysa sa 0.4 at mas mababa sa 1.7 magiging isang polar covalent bond, habang kung ito ay mas malaki kaysa sa 1.7 magiging isang ionic bond.

Dapat pansinin na ang elektroneguridad ng mga atom ay naglalarawan lamang sa mga kasangkot sa isang bono ng kemikal, iyon ay, kapag sila ay bahagi ng isang molekula.

Pangkalahatang mga katangian ng bono ng hindi colarent na cacheent

Ang salitang "nonpolar" ay kumikilala sa mga molekula o bono na hindi nagpapakita ng anumang polaridad. Kapag ang isang molekula ay nonpolar maaari itong mangahulugan ng dalawang bagay:

-Ang mga atomo ay hindi maiugnay sa mga bono ng polar.

-May mga polar type na bono, ngunit ang mga ito ay na-orient sa tulad ng isang simetriko na paraan na ang bawat isa ay pumipigil sa dipole moment ng iba pa.

Ni Jacek FH, mula sa Wikimedia Commons

Katulad nito, mayroong isang malaking bilang ng mga sangkap kung saan ang kanilang mga molekula ay mananatiling naka-link sa istraktura ng tambalan, maging sa likido, gas o solidong yugto.

Kapag nangyari ito kinakailangan, sa malaking bahagi, sa tinatawag na puwersa o pakikipag-ugnay ng van der Waals, bilang karagdagan sa mga kondisyon ng temperatura at presyon kung saan nagaganap ang reaksyon ng kemikal.

Ang mga uri ng mga pakikipag-ugnay, na nangyayari din sa mga molekulang polar, ay nangyayari dahil sa paggalaw ng mga subatomic na partikulo, pangunahin ang mga electron kapag lumipat sila sa pagitan ng mga molekula.

Dahil sa hindi pangkaraniwang bagay na ito, sa isang sandali, ang mga elektron ay maaaring maipon sa isang dulo ng mga species ng kemikal, na tumutok sa mga tiyak na lugar ng molekula at bibigyan ito ng isang uri ng pagsingil, na bumubuo ng ilang mga dipoles at ginagawang manatiling malapit sa bawat isa. sa bawat isa.

Polarity at simetrya

Gayunpaman, ang maliit na dipole na ito ay hindi nabuo sa mga compound na naka-link sa pamamagitan ng mga nonpolar covalent bond, dahil ang pagkakaiba sa pagitan ng kanilang mga electronegativities ay halos zero o ganap na zero.

Sa kaso ng mga molekula o bono na binubuo ng dalawang pantay na mga atomo, iyon ay, kapag ang kanilang mga electronegativities ay magkapareho, ang pagkakaiba sa pagitan ng mga ito ay zero.

Sa diwa na ito, ang mga bono ay inuri bilang non colarent nonpolar kapag ang pagkakaiba sa mga electronegativities sa pagitan ng dalawang mga atom na bumubuo ng bono ay mas mababa sa 0.5.

Sa kabaligtaran, kapag ang pagbabawas na ito ay nagreresulta sa isang halaga sa pagitan ng 0.5 at 1.9, nailalarawan ito bilang polar covalent. Sapagkat, kung ang pagkakaiba na ito ay nagreresulta sa isang bilang na higit sa 1.9, tiyak na isinasaalang-alang itong isang bono o tambalan ng isang polar na kalikasan.

Kaya, ang ganitong uri ng mga covalent bond ay nabuo salamat sa pagbabahagi ng mga electron sa pagitan ng dalawang mga atom na pantay na ibigay ang kanilang mga electron density na pantay.

Para sa kadahilanang ito, bilang karagdagan sa likas na katangian ng mga atomo na kasangkot sa pakikipag-ugnay na ito, ang mga molekular na species na naka-link sa ganitong uri ng bono ay may posibilidad na medyo simetriko at, samakatuwid, ang mga bono na ito ay karaniwang medyo malakas.

Paano nabuo ang nonpolar covalent bond?

Sa pangkalahatan, nagmula ang mga covalent bond kapag ang isang pares ng mga atom ay lumahok sa pagbabahagi ng mga pares ng mga electron, o kapag ang pamamahagi ng density ng elektron ay pantay sa pagitan ng parehong mga species ng atomic.

Inilarawan ng modelo ng Lewis ang mga unyon na ito bilang mga pakikipag-ugnay na may dalwang layunin: ang dalawang elektron ay ibinahagi sa pagitan ng pares ng mga atom na kasangkot at, sa parehong oras, punan ang pinakamalawak na antas ng enerhiya (valence shell) ng bawat isa sa kanila, na nagbibigay sa kanila higit na katatagan.

Dahil ang uri ng bono na ito ay batay sa pagkakaiba-iba ng mga electronegativities sa pagitan ng mga atom na bumubuo nito, mahalagang malaman na ang mga elemento na may pinakamataas na elektroneguridad (o higit pang electronegative) ay ang nakakaakit ng mga electron na pinakamalakas sa bawat isa.

Ang pag-aari na ito ay may posibilidad na tumaas sa pana-panahong talahanayan sa kaliwa-kanang direksyon at sa isang pataas na direksyon (ibaba-up), upang ang elemento ay itinuturing na hindi bababa sa electronegative ng pana-panahong talahanayan ay francium (humigit-kumulang na 0.7 ) at ang isa na may pinakamataas na electronegativity ay fluorine (humigit-kumulang na 4.0).

Ang mga bono na ito ay nangyayari nang mas madalas sa pagitan ng dalawang mga atom na kabilang sa mga di-metal o sa pagitan ng isang hindi metal at isang atom ng isang metalloid na kalikasan.

Pag-order at enerhiya

Mula sa isang mas panloob na pananaw, sa mga tuntunin ng mga pakikipag-ugnay ng enerhiya, masasabi na ang isang pares ng mga atomo ay nakakaakit sa bawat isa at bumubuo ng isang bono kung ang prosesong ito ay nagreresulta sa pagbaba ng enerhiya ng system.

Gayundin, kapag ang mga ibinigay na kondisyon ay pinapaboran na ang mga atomo na nakikipag-ugnay ay nakakaakit ng bawat isa, lumapit sila at iyon ay kapag ang bono ay ginawa o nabuo; hangga't ang pamamaraang ito at kasunod na unyon ay nagsasangkot ng isang pagsasaayos na may mas kaunting enerhiya kaysa sa paunang pag-aayos, kung saan pinaghiwalay ang mga atomo.

Ang paraan ng pagsasama-sama ng mga species ng atom na bumubuo ng mga molekula ay inilarawan ng panuntunan ng octet, na iminungkahi ng Amerikanong ipinanganak na pisika na si Gilbert Newton Lewis.

Ang tanyag na patakaran na ito ay higit sa lahat ay nagsasaad na ang isang atom maliban sa hydrogen ay may pagkahilig sa bono hanggang sa napapalibutan ito ng walong mga electron sa shell valence nito.

Nangangahulugan ito na ang covalent bond ay nagmula kapag ang bawat atom ay walang sapat na mga electron upang punan ang octet, iyon ay kapag ibinabahagi nila ang kanilang mga electron.

Upang makamit ang katatagan sa istruktura ng CO2, ang carbon atom ay kinakailangan upang bumuo ng dalawang dobleng mga bono sa bawat atom na oxygen, kaya tinutupad ang panuntunan ng octet.

Ang panuntunang ito ay may mga pagbubukod nito, ngunit sa pangkalahatang mga termino ay nakasalalay ito sa likas na katangian ng mga elemento na kasangkot sa link.

Mga uri ng mga elemento na bumubuo ng nonpolar covalent bond

Kapag nabuo ang isang nonpolar covalent bond, dalawang atom ang magkatulad na elemento o magkakaibang elemento ay maaaring sumali sa pamamagitan ng pagbabahagi ng mga electron mula sa kanilang pinakamataas na antas ng enerhiya, na magagamit upang mabuo ang mga bono.

Kapag nangyayari ang unyon ng kemikal na ito, ang bawat atom ay may kaugaliang makuha ang pinaka-matatag na pagsasaayos ng elektronik, na siyang tumutugma sa mga marangal na gas. Kaya ang bawat atom sa pangkalahatan ay "naghahanap" upang makuha ang pinakamalapit na marangal na pagsasaayos ng gas sa pana-panahong talahanayan, alinman sa mas kaunti o higit pang mga electron kaysa sa orihinal na pagsasaayos nito.

Kaya, kapag ang dalawang mga atomo ng parehong elemento ay sumali upang makabuo ng isang non-polar covalent bond, ito ay dahil ang unyon na ito ay nagbibigay sa kanila ng isang mas masiglang at, samakatuwid, mas matatag na pagsasaayos.

Ang pinakasimpleng halimbawa ng ganitong uri ay ang hydrogen gas (H ₂ ), bagaman ang iba pang mga halimbawa ay ang mga gas na oxygen (O ₂ ) at nitrogen (N ₂ ).

Dalawang magkatulad na mga atom ng hydrogen kung saan ang pares ng mga electron ay nakakaakit sa parehong paraan, na nagreresulta sa pagiging walang polaridad sa bono.

Nonpolar covalent bond ng iba't ibang mga atom

Ang isang bono na hindi polar ay maaari ring mabuo sa pagitan ng dalawang di-metal na elemento o isang metalloid at isang di-metal na elemento.

Sa unang kaso, ang mga di-metal na elemento ay binubuo ng mga kabilang sa isang piling grupo ng mga pana-panahong talahanayan, kasama na ang mga halogens (yodo, bromine, klorin, fluorine), marangal na gas (radon, xenon, krypton , argon, neon, helium) at ilang iba pa tulad ng asupre, posporus, nitrogen, oxygen, carbon, at iba pa.

Ang isang halimbawa nito ay ang unyon ng mga carbon at hydrogen atoms, ang batayan para sa karamihan sa mga organikong compound.

Sa pangalawang kaso, ang mga metalloid ay ang mga may intermediate na katangian sa pagitan ng mga di-metal at mga species na kabilang sa mga metal sa pana-panahong talahanayan. Kabilang sa mga ito ay: germanium, boron, antimonyo, tellurium, silikon, bukod sa iba pa.

Mga halimbawa

Masasabi na mayroong dalawang uri ng mga covalent bond. Kahit na sa pagsasanay ang mga ito ay walang pagkakaiba sa pagitan nila, ito ang:

-Kapag ang magkatulad na mga atom ay bumubuo ng isang bono.

-Kapag ang dalawang magkakaibang mga atom ay magkasama upang makabuo ng isang molekula.

Sa pagitan ng magkaparehong mga atom

Sa kaso ng mga nonpolar covalent bond na nangyayari sa pagitan ng dalawang magkaparehong mga atom, ang elektronegatividad ng bawat isa ay hindi mahalaga, dahil palagi silang magiging pareho, kaya't ang pagkakaiba sa mga electronegativities ay palaging magiging zero.

Ito ang kaso ng mga molekulang molekula tulad ng hydrogen, oxygen, nitrogen, fluorine, chlorine, bromine, yodo.

Ang Nonpolar covalent bond ng dalawang magkaparehong mga atom na oxygen.

Sa pagitan ng iba't ibang mga atomo

Sa kabilang banda, kapag sila ay mga unyon sa pagitan ng iba't ibang mga atomo, ang kanilang mga electronegativities ay dapat isaalang-alang upang maiuri ang mga ito bilang nonpolar.

Ito ang kaso ng molekula ng mitein, kung saan nabuo ang dipole moment sa bawat bono na carbon-hydrogen ay tinanggal ang mga kadahilanan ng simetrya. Nangangahulugan ito ng kawalan ng paghihiwalay ng mga singil, kaya hindi sila makihalubilo sa mga molekulang polar tulad ng tubig, paggawa ng mga molekula at iba pang polar hydrocarbons hydrophobic.

Ang iba pang mga molekong nonpolar ay: carbon tetrachloride (CCl ₄ ), pentane (C ₅ H ₁₂ ), etilena (C ₂ H ₄ ), carbon dioxide (CO ₂ ), benzene (C ₆ H ₆ ) at toluene (C ₇ H ₈ ).

Nonpolar covalent bond ng carbon dioxide.

Mga Sanggunian

1. Bettelheim, FA, Brown, WH, Campbell, MK, Farrell, SO at Torres, O. (2015). Panimula sa Pangkalahatan, Organiko at Biokemika. Nabawi mula sa books.google.co.ve
2. LibreTexts. (sf). Mga bono ng covalent. Nakuha mula sa chem.libretexts.org
3. Brown, W., Foote, C., Iverson, B., Anslyn, E. (2008). Kemikal na Organiko. Nabawi mula sa books.google.co.ve
4. ThoughtCo. (sf). Mga halimbawa ng Polar at Nonpolar Molecules. Nakuha mula sa thoughtco.com
5. Joesten, MD, Hogg, JL at Castellion, ME (2006). Ang Mundo ng Chemistry: Mahahalagang: Mahahalagang. Nabawi mula sa books.google.co.ve
6. Wikipedia. (sf). Covalent bond. Nakuha mula sa en.wikipedia.org