enlace covalente

Temas del codificador del Examen Estatal Unificado: Enlace químico covalente, sus variedades y mecanismos de formación. Características de los enlaces covalentes (polaridad y energía de enlace). Enlace iónico. Conexión metálica. enlace de hidrógeno

Enlaces químicos intramoleculares

Primero, veamos los enlaces que surgen entre partículas dentro de moléculas. Este tipo de conexiones se denominan intramolecular.

enlace químico entre átomos de elementos químicos tiene una naturaleza electrostática y se forma debido a interacción de electrones externos (de valencia), en mayor o menor medida sostenido por núcleos cargados positivamenteátomos unidos.

El concepto clave aquí es ELECTRONEGATIVIDAD. Es esto lo que determina el tipo de enlace químico entre átomos y las propiedades de este enlace.

es la capacidad de un átomo de atraer (retener) externo(valencia) electrones. La electronegatividad está determinada por el grado de atracción de los electrones externos hacia el núcleo y depende principalmente del radio del átomo y la carga del núcleo.

La electronegatividad es difícil de determinar sin ambigüedades. L. Pauling compiló una tabla de electronegatividades relativas (basada en las energías de enlace de las moléculas diatómicas). El elemento más electronegativo es flúor con significado 4 .

Es importante señalar que en varias fuentes Puedes encontrar diferentes escalas y tablas de valores de electronegatividad. Esto no debería alarmarse, ya que la formación de un enlace químico juega un papel. átomos, y es aproximadamente el mismo en cualquier sistema.

Si uno de los átomos del enlace químico A:B atrae electrones con más fuerza, entonces el par de electrones se mueve hacia él. Cuanto más diferencia de electronegatividadátomos, más se desplaza el par de electrones.

Si los valores de electronegatividad de los átomos que interactúan son iguales o aproximadamente iguales: EO(A)≈EO(B), entonces el par de electrones común no se desplaza hacia ninguno de los átomos: A:B. Esta conexión se llama covalente no polar.

Si las electronegatividades de los átomos que interactúan difieren, pero no mucho (la diferencia de electronegatividad es aproximadamente de 0,4 a 2: 0,4<ΔЭО<2 ), entonces el par de electrones se desplaza a uno de los átomos. Esta conexión se llama polar covalente .

Si las electronegatividades de los átomos que interactúan difieren significativamente (la diferencia de electronegatividad es mayor que 2: ΔEO>2), entonces uno de los electrones se transfiere casi por completo a otro átomo, con la formación iones. Esta conexión se llama iónico.

Tipos básicos de enlaces químicos - covalente, iónico Y metal comunicaciones. Echemos un vistazo más de cerca.

Enlace químico covalente

enlace covalente – es un enlace químico , formado debido a formación de un par de electrones común A:B . Además, dos átomos superposición orbitales atómicos. Un enlace covalente se forma por la interacción de átomos con una pequeña diferencia de electronegatividad (generalmente entre dos no metales) o átomos de un elemento.

Propiedades básicas de los enlaces covalentes.

• enfocar,
• saturabilidad,
• polaridad,
• polarizabilidad.

Estas propiedades de enlace influyen en las propiedades químicas y físicas de las sustancias.

Dirección de comunicación caracteriza estructura química y la forma de las sustancias. Los ángulos entre dos enlaces se llaman ángulos de enlace. Por ejemplo, en una molécula de agua el ángulo de enlace H-O-H es 104,45 o, por lo tanto la molécula de agua es polar, y en una molécula de metano el ángulo de enlace H-C-H es 108 o 28′.

Saturabilidad Es la capacidad de los átomos para formar un número limitado de enlaces químicos covalentes. Se llama al número de enlaces que puede formar un átomo.

Polaridad El enlace se produce debido a la distribución desigual de la densidad de electrones entre dos átomos con diferente electronegatividad. Los enlaces covalentes se dividen en polares y apolares.

Polarizabilidad las conexiones son la capacidad de los electrones del enlace para desplazarse bajo la influencia de un campo eléctrico externo(en particular, el campo eléctrico de otra partícula). La polarizabilidad depende de la movilidad de los electrones. Cuanto más lejos está el electrón del núcleo, más móvil es y, en consecuencia, la molécula es más polarizable.

Enlace químico covalente no polar

Hay 2 tipos de enlaces covalentes: POLAR Y NO POLAR .

Ejemplo . Consideremos la estructura de la molécula de hidrógeno H2. Cada átomo de hidrógeno en su nivel de energía exterior lleva 1 electrón desapareado. Para representar un átomo, utilizamos la estructura de Lewis: este es un diagrama de la estructura del nivel de energía exterior de un átomo, cuando los electrones se indican con puntos. Los modelos de estructura de puntos de Lewis son muy útiles cuando se trabaja con elementos del segundo período.

h. + . H = H:H

Por tanto, una molécula de hidrógeno tiene un par de electrones compartido y un enlace químico H-H. Este par de electrones no se desplaza hacia ninguno de los átomos de hidrógeno, porque Los átomos de hidrógeno tienen la misma electronegatividad. Esta conexión se llama covalente no polar .

Enlace covalente no polar (simétrico) Es un enlace covalente formado por átomos con igual electronegatividad (normalmente los mismos no metales) y, por tanto, con una distribución uniforme de densidad electrónica entre los núcleos de los átomos.

El momento dipolar de los enlaces apolares es 0.

Ejemplos: H2 (H-H), O2 (O=O), S8.

Enlace químico polar covalente

Enlace polar covalente es un enlace covalente que se produce entre átomos con diferente electronegatividad (generalmente varios no metales) y se caracteriza desplazamiento par de electrones compartido a un átomo más electronegativo (polarización).

La densidad electrónica se desplaza al átomo más electronegativo; por lo tanto, aparece una carga negativa parcial (δ-) y una carga positiva parcial (δ+, delta +) en el átomo menos electronegativo.

Cuanto mayor es la diferencia de electronegatividad de los átomos, mayor polaridad conexiones y más momento dipolar . Fuerzas de atracción adicionales actúan entre moléculas vecinas y cargas de signo opuesto, lo que aumenta fortaleza comunicaciones.

La polaridad del enlace afecta las propiedades físicas y químicas de los compuestos. Los mecanismos de reacción e incluso la reactividad de los enlaces vecinos dependen de la polaridad del enlace. La polaridad de la conexión a menudo determina polaridad de la molécula y por lo tanto afecta directamente propiedades físicas como el punto de ebullición y el punto de fusión y la solubilidad en disolventes polares.

Ejemplos: HCl, CO2, NH3.

Mecanismos de formación de enlaces covalentes.

Los enlaces químicos covalentes pueden ocurrir por 2 mecanismos:

1. Mecanismo de intercambio La formación de un enlace químico covalente se produce cuando cada partícula proporciona un electrón desapareado para formar un par de electrones común:

A . + . B=A:B

2. La formación de enlaces covalentes es un mecanismo en el que una de las partículas proporciona un par de electrones solitario y la otra partícula proporciona un orbital vacante para este par de electrones:

A: + B=A:B

En este caso, uno de los átomos proporciona un par de electrones solitarios ( donante), y el otro átomo proporciona un orbital vacante para ese par ( aceptador). Como resultado de la formación de ambos enlaces, la energía de los electrones disminuye, es decir. esto es beneficioso para los átomos.

Un enlace covalente formado por un mecanismo donante-aceptor. no es diferente en propiedades de otros enlaces covalentes formados por el mecanismo de intercambio. La formación de un enlace covalente mediante el mecanismo donante-aceptor es típica de átomos con una gran cantidad de electrones en el nivel de energía externa (donantes de electrones) o, por el contrario, con una cantidad muy pequeña de electrones (aceptores de electrones). Las capacidades de valencia de los átomos se analizan con más detalle en la sección correspondiente.

Un enlace covalente se forma mediante un mecanismo donante-aceptor:

- en una molécula monóxido de carbono CO(el enlace en la molécula es triple, se forman 2 enlaces por el mecanismo de intercambio, uno por el mecanismo donante-aceptor): C≡O;

-V ion amonio NH 4 +, en iones aminas orgánicas, por ejemplo, en el ion metilamonio CH 3 -NH 2 + ;

-V compuestos complejos, un enlace químico entre el átomo central y los grupos ligando, por ejemplo, en el tetrahidroxoaluminato de sodio, el enlace Na entre iones aluminio e hidróxido;

-V ácido nítrico y sus sales- nitratos: HNO 3, NaNO 3, en algunos otros compuestos nitrogenados;

- en una molécula ozono O3.

Características básicas de los enlaces covalentes.

Los enlaces covalentes suelen formarse entre átomos no metálicos. Las principales características de un enlace covalente son longitud, energía, multiplicidad y direccionalidad.

Multiplicidad de enlace químico.

Multiplicidad de enlace químico. - Este Número de pares de electrones compartidos entre dos átomos de un compuesto.. La multiplicidad de un enlace se puede determinar con bastante facilidad a partir de los valores de los átomos que forman la molécula.

Por ejemplo , en la molécula de hidrógeno H 2 la multiplicidad del enlace es 1, porque Cada hidrógeno tiene sólo 1 electrón desapareado en su nivel de energía exterior, por lo que se forma un par de electrones compartido.

En la molécula de oxígeno O 2, la multiplicidad del enlace es 2, porque Cada átomo en el nivel de energía exterior tiene 2 electrones desapareados: O=O.

En la molécula de nitrógeno N2, la multiplicidad del enlace es 3, porque Entre cada átomo hay 3 electrones desapareados en el nivel de energía exterior, y los átomos forman 3 pares de electrones comunes N≡N.

Longitud del enlace covalente

Longitud del enlace químico es la distancia entre los centros de los núcleos de los átomos que forman el enlace. Se determina mediante métodos físicos experimentales. La longitud del enlace se puede estimar aproximadamente utilizando la regla de aditividad, según la cual la longitud del enlace en la molécula AB es aproximadamente igual a la mitad de la suma de las longitudes de los enlaces en las moléculas A 2 y B 2:

La longitud de un enlace químico se puede estimar aproximadamente por radios atómicos formar un vínculo, o por multiplicidad de comunicación, si los radios de los átomos no son muy diferentes.

A medida que aumentan los radios de los átomos que forman un enlace, aumentará la longitud del enlace.

Por ejemplo

A medida que aumenta la multiplicidad de enlaces entre átomos (cuyos radios atómicos no difieren o difieren sólo ligeramente), la longitud del enlace disminuirá.

Por ejemplo . En la serie: C–C, C=C, C≡C, la longitud del enlace disminuye.

Energía de comunicación

Una medida de la fuerza de un enlace químico es la energía del enlace. Energía de comunicación determinado por la energía necesaria para romper un enlace y eliminar los átomos que forman ese enlace a una distancia infinitamente grande entre sí.

Un enlace covalente es muy duradero. Su energía oscila entre varias decenas y varios cientos de kJ/mol. Cuanto mayor sea la energía de enlace, mayor será la fuerza del enlace y viceversa.

La fuerza de un enlace químico depende de la longitud del enlace, la polaridad del enlace y la multiplicidad del enlace. Cuanto más largo es un enlace químico, más fácil es romperlo y cuanto menor es la energía del enlace, menor es su fuerza. Cuanto más corto es el enlace químico, más fuerte es y mayor es la energía del enlace.

Por ejemplo, en la serie de compuestos HF, HCl, HBr de izquierda a derecha, la fuerza del enlace químico disminuye, porque La longitud de la conexión aumenta.

Enlace químico iónico

enlace iónico es un enlace químico basado en atracción electrostática de iones.

iones se forman en el proceso de aceptación o donación de electrones por parte de los átomos. Por ejemplo, los átomos de todos los metales retienen débilmente los electrones del nivel de energía exterior. Por tanto, los átomos metálicos se caracterizan por propiedades restauradoras- capacidad de donar electrones.

Ejemplo. El átomo de sodio contiene 1 electrón en el nivel de energía 3. Al desprenderse fácilmente de él, el átomo de sodio forma el ion Na+, mucho más estable, con la configuración electrónica del gas noble neón Ne. El ion sodio contiene 11 protones y solo 10 electrones, por lo que la carga total del ion es -10+11 = +1:

+11N / A) 2 ) 8 ) 1 - 1e = +11 N / A +) 2 ) 8

Ejemplo. Un átomo de cloro en su nivel energético exterior contiene 7 electrones. Para adquirir la configuración de un átomo de argón inerte estable, Ar, el cloro necesita ganar 1 electrón. Después de añadir un electrón, se forma un ion cloro estable formado por electrones. La carga total del ion es -1:

+17CL) 2 ) 8 ) 7 + 1e = +17 CL — ) 2 ) 8 ) 8

Tenga en cuenta:

• ¡Las propiedades de los iones son diferentes a las propiedades de los átomos!
• Se pueden formar iones estables no sólo átomos, pero también grupos de átomos. Por ejemplo: ion amonio NH 4 +, ion sulfato SO 4 2-, etc. Los enlaces químicos formados por tales iones también se consideran iónicos;
• Generalmente se forman enlaces iónicos entre sí. rieles Y no metales(grupos no metálicos);

Los iones resultantes son atraídos por atracción eléctrica: Na + Cl -, Na 2 + SO 4 2-.

Resumamos visualmente diferencia entre tipos de enlaces covalentes e iónicos:

Conexión metálica es una conexión que se forma relativamente electrones libres entre iones metálicos, formando una red cristalina.

Los átomos metálicos suelen estar situados en el nivel energético exterior. uno a tres electrones. Los radios de los átomos metálicos, por regla general, son grandes; por lo tanto, los átomos metálicos, a diferencia de los no metales, ceden sus electrones externos con bastante facilidad, es decir, son agentes reductores fuertes.

Al donar electrones, los átomos metálicos se convierten en iones cargados positivamente . Los electrones desprendidos están relativamente libres. se están moviendo entre iones metálicos cargados positivamente. Entre estas partículas surge una conexión, porque Los electrones compartidos mantienen unidos los cationes metálicos dispuestos en capas. , creando así una fuerza bastante fuerte celosía de cristal de metal . En este caso, los electrones se mueven continuamente de forma caótica, es decir. Constantemente aparecen nuevos átomos neutros y nuevos cationes.

Interacciones intermoleculares

Por separado, vale la pena considerar las interacciones que surgen entre moléculas individuales en una sustancia: interacciones intermoleculares . Las interacciones intermoleculares son un tipo de interacción entre átomos neutros en las que no aparecen nuevos enlaces covalentes. Las fuerzas de interacción entre moléculas fueron descubiertas por Van der Waals en 1869 y recibieron su nombre. Fuerzas de Van dar Waals. Las fuerzas de Van der Waals se dividen en orientación, inducción Y dispersivo . La energía de las interacciones intermoleculares es mucho menor que la energía de los enlaces químicos.

Fuerzas de atracción de orientación. ocurren entre moléculas polares (interacción dipolo-dipolo). Estas fuerzas ocurren entre moléculas polares. Interacciones inductivas Es la interacción entre una molécula polar y una apolar. Una molécula no polar se polariza debido a la acción de una polar, lo que genera una atracción electrostática adicional.

Un tipo especial de interacción intermolecular son los enlaces de hidrógeno. - estos son enlaces químicos intermoleculares (o intramoleculares) que surgen entre moléculas que tienen enlaces covalentes altamente polares - HF, HO o HN. Si existen tales enlaces en una molécula, entonces entre las moléculas habrá fuerzas de atracción adicionales .

Mecanismo educativo El enlace de hidrógeno es en parte electrostático y en parte donante-aceptor. En este caso, el donante del par de electrones es un átomo de un elemento fuertemente electronegativo (F, O, N), y el aceptor son los átomos de hidrógeno conectados a estos átomos. Los enlaces de hidrógeno se caracterizan por enfocar en el espacio y saturación

Los enlaces de hidrógeno se pueden indicar con puntos: H ··· O. Cuanto mayor es la electronegatividad del átomo conectado al hidrógeno y cuanto menor es su tamaño, más fuerte es el enlace de hidrógeno. Es típico principalmente de conexiones. flúor con hidrógeno , así como a oxígeno e hidrógeno , en menor medida nitrógeno con hidrógeno .

Los enlaces de hidrógeno se producen entre las siguientes sustancias:

— fluoruro de hidrógeno HF(gas, solución de fluoruro de hidrógeno en agua - ácido fluorhídrico), agua H 2 O (vapor, hielo, agua líquida):

— solución de amoniaco y aminas orgánicas- entre amoníaco y moléculas de agua;

— Compuestos orgánicos en los que se unen enlaces O-H o N-H.: alcoholes, ácidos carboxílicos, aminas, aminoácidos, fenoles, anilina y sus derivados, proteínas, soluciones de carbohidratos - monosacáridos y disacáridos.

Los enlaces de hidrógeno afectan las propiedades físicas y químicas de las sustancias. Por tanto, la atracción adicional entre moléculas dificulta que las sustancias hiervan. Las sustancias con enlaces de hidrógeno presentan un aumento anormal del punto de ebullición.

Por ejemplo Como regla general, al aumentar el peso molecular, se observa un aumento en el punto de ebullición de las sustancias. Sin embargo, en varias sustancias H 2 O-H 2 S-H 2 Se-H 2 Te No observamos un cambio lineal en los puntos de ebullición.

Es decir, en el punto de ebullición del agua es anormalmente alto - nada menos que -61 o C, como nos muestra la línea recta, pero mucho más, +100 o C. Esta anomalía se explica por la presencia de enlaces de hidrógeno entre las moléculas de agua. Por lo tanto, en condiciones normales (0-20 o C) el agua es líquido por estado de fase.

Enlace químico covalente ocurre entre átomos con valores de electronegatividad similares o iguales. Supongamos que el cloro y el hidrógeno tienden a quitar electrones y adoptar la estructura del gas noble más cercano, lo que significa que ninguno de los dos cederá un electrón al otro. ¿Cómo siguen conectados? Todo es simple: se comparten entre sí, se forma un par de electrones común.

Ahora veamos las características distintivas de un enlace covalente.

A diferencia de los compuestos iónicos, las moléculas de los compuestos covalentes se mantienen unidas mediante “fuerzas intermoleculares”, que son mucho más débiles que los enlaces químicos. En este sentido, los enlaces covalentes se caracterizan. saturabilidad– formación de un número limitado de conexiones.

Se sabe que los orbitales atómicos están orientados en el espacio de cierta manera, por lo tanto, cuando se forma un enlace, las nubes de electrones se superponen en una determinada dirección. Aquellos. tal propiedad de un enlace covalente se realiza como dirección.

Si un enlace covalente en una molécula está formado por átomos idénticos o átomos con igual electronegatividad, entonces dicho enlace no tiene polaridad, es decir, la densidad de electrones se distribuye simétricamente. se llama enlace covalente no polar ( H2, Cl2, O2 ). Los bonos pueden ser simples, dobles o triples.

Si la electronegatividad de los átomos difiere, entonces cuando se combinan, la densidad electrónica se distribuye de manera desigual entre los átomos y se forma. enlace polar covalente(HCl, H 2 O, CO), cuya multiplicidad también puede ser diferente. Cuando se forma este tipo de enlace, el átomo más electronegativo adquiere una carga negativa parcial, y el átomo con menos electronegatividad adquiere una carga positiva parcial (δ- y δ+). Se forma un dipolo eléctrico en el que cargas de signos opuestos se encuentran a cierta distancia entre sí. El momento dipolar se utiliza como medida de la polaridad del enlace:

La polaridad de la conexión es más pronunciada cuanto mayor es el momento dipolar. Las moléculas serán apolares si el momento dipolar es cero.

En relación con las características anteriores, podemos concluir que los compuestos covalentes son volátiles y tienen puntos de fusión y ebullición bajos. La corriente eléctrica no puede pasar a través de estas conexiones, por lo que son malos conductores y buenos aislantes. Cuando se aplica calor, muchos compuestos con enlaces covalentes se encienden. Se trata principalmente de hidrocarburos, así como de óxidos, sulfuros, haluros de no metales y metales de transición.

Las partículas elementales químicas tienden a conectarse entre sí mediante la formación de relaciones especiales. Son polares y apolares. Cada uno de ellos tiene un mecanismo de formación y condiciones de aparición específicos.

Qué es esto

Un enlace covalente es una formación que ocurre para elementos con propiedades no metálicas. La presencia del prefijo “ko” indica la participación conjunta de electrones atómicos de diferentes elementos.

El concepto de "valencia" significa la presencia de una cierta fuerza. El surgimiento de tal relación se produce mediante la socialización de electrones atómicos que no tienen un "par".

Estos enlaces químicos surgen debido a la aparición de una "alcancía" de electrones, que es común a ambas partículas que interactúan. La aparición de pares de electrones se debe a la superposición de orbitales electrónicos. Este tipo de interacciones ocurren entre nubes de electrones. ambos elementos.

¡Importante! Un enlace covalente se produce cuando se combinan un par de orbitales.

Sustancias con estructura descrita son:

• numerosos gases;
• alcoholes;
• carbohidratos;
• proteínas;
• ácidos orgánicos.

Un enlace químico covalente se forma debido a la formación de pares públicos de electrones en sustancias simples o compuestos complejos. Sucede polares y no polares.

¿Cómo determinar la naturaleza de un enlace químico? Para hacer esto necesitas mirar componente atómico de las partículas, presente en la fórmula.

Los enlaces químicos del tipo descrito se forman sólo entre elementos donde predominan las propiedades no metálicas.

Si un compuesto contiene átomos de no metales iguales o diferentes, entonces las relaciones que surgen entre ellos son “covalentes”.

Cuando un metal y un no metal están presentes en un compuesto al mismo tiempo, se dice que se forma una relación.

Estructura con "postes"

Un enlace polar covalente conecta átomos de no metales de diferente naturaleza entre sí. Estos pueden ser átomos:

• fósforo y;
• cloro y;
• amoníaco.

Existe otra definición para estas sustancias. Sugiere que esta “cadena” se forma entre no metales con diferentes índices de electronegatividad. En ambos casos se “destaca” la variedad de elementos-átomos químicos donde surgió esta relación.

La fórmula de una sustancia con un enlace covalente polar es:

• NO y muchos otros.

Los compuestos presentados en condiciones normales pueden tener liquido o gaseoso estados de agregación. La fórmula de Lewis ayuda a comprender con mayor precisión el mecanismo de unión de los núcleos atómicos.

como aparece

El mecanismo de formación de un enlace covalente para partículas atómicas con diferentes valores de electronegatividad se reduce a la formación de la densidad general de la naturaleza electrónica.

Generalmente se desplaza hacia el elemento que tiene mayor electronegatividad. Se puede determinar mediante una tabla especial.

Debido al desplazamiento del par común de “electrones” hacia un elemento con un valor de electronegatividad más alto, se forma parcialmente una carga negativa en él.

En consecuencia, el otro elemento recibirá una carga positiva parcial. Como resultado Se forma una conexión con dos polos con cargas diferentes.

A menudo, al formar una relación polar, se utiliza un mecanismo aceptor o un mecanismo donante-aceptor. Un ejemplo de sustancia formada por este mecanismo es la molécula de amoníaco. En él, el nitrógeno está dotado de un orbital libre y el hidrógeno está dotado de un electrón libre. El par de electrones compartido que se forma ocupa un orbital de nitrógeno determinado, como resultado de lo cual un elemento se convierte en donante y el otro en aceptor.

Mecanismo descrito formación de enlaces covalentes, como tipo de interacción, no es típico de todos los compuestos con unión polar. Los ejemplos incluyen sustancias de origen tanto orgánico como inorgánico.

Acerca de la estructura no polar

Un enlace covalente no polar conecta elementos con propiedades no metálicas que tienen mismos valores de electronegatividad. En otras palabras, las sustancias con enlaces covalentes no polares son compuestos que constan de cantidades variables de no metales idénticos.

Fórmula de una sustancia con un enlace covalente apolar:

Ejemplos de compuestos que entran en esta categoría son sustancias de estructura simple. En la formación de este tipo de interacciones, al igual que otras interacciones no metálicas, intervienen electrones “más externos”.

En alguna literatura se les llama valencia. Por se refiere al número de electrones necesarios para completar la capa exterior. Un átomo puede dar o recibir partículas cargadas negativamente.

La relación descrita pertenece a la categoría de cadenas de dos electrones o de dos centros. En este caso, un par de electrones ocupa una posición general entre dos orbitales de elementos. En fórmulas estructurales, un par de electrones se escribe como una barra horizontal o "-". Cada línea muestra el número de pares de electrones compartidos en la molécula.

Para romper sustancias con este tipo de relación, es necesario gastar la máxima cantidad de energía, por lo que estas sustancias se encuentran entre las más fuertes en la escala de fuerza.

¡Atención! Esta categoría incluye el diamante, uno de los compuestos más fuertes de la naturaleza.

como aparece

Según el mecanismo donante-aceptor, los enlaces apolares prácticamente no están conectados. Un enlace covalente no polar es una estructura formada al compartir pares de electrones. Estos pares pertenecen por igual a ambos átomos. Enlace múltiple por fórmula de lewis Da una idea más precisa del mecanismo de conexión de los átomos en una molécula.

La similitud entre los enlaces covalentes polares y apolares es la apariencia de una densidad electrónica común. Sólo en el segundo caso, las “alcancías” de electrones resultantes pertenecen por igual a ambos átomos y ocupan una posición central. Como resultado, no se forman cargas parciales positivas y negativas, lo que significa que las "cadenas" resultantes no son polares.

¡Importante! La relación no polar da como resultado la formación de un par de electrones compartido, debido a lo cual se completa el último nivel electrónico del átomo.

Propiedades de sustancias con las estructuras descritas. difieren significativamente sobre las propiedades de sustancias con interacciones metálicas o iónicas.

¿Qué es un enlace covalente polar?

¿Cuáles son los tipos de enlaces químicos?

Por primera vez sobre un concepto como enlace covalente Los científicos químicos comenzaron a hablar después del descubrimiento de Gilbert Newton Lewis, que describió como la socialización de dos electrones. Estudios posteriores permitieron describir el principio del enlace covalente en sí. Palabra covalente Puede considerarse en el marco de la química como la capacidad que tiene un átomo de formar enlaces con otros átomos.

Expliquemos con un ejemplo:

Hay dos átomos con ligeras diferencias en electronegatividad (C y CL, C y H). Por regla general, estos son lo más parecidos posible a la estructura de la capa electrónica de los gases nobles.

Cuando se cumplen estas condiciones, se produce una atracción de los núcleos de estos átomos hacia el par de electrones común a ellos. En este caso, las nubes de electrones no simplemente se superponen entre sí, como en el caso de un enlace covalente, lo que asegura una conexión confiable de dos átomos debido a que la densidad de electrones se redistribuye y la energía del sistema cambia, lo que es causado por la "tracción" de la nube de electrones de otro hacia el espacio internuclear de un átomo. Cuanto más extensa es la superposición mutua de las nubes de electrones, más fuerte se considera la conexión.

Desde aquí, enlace covalente- Se trata de una formación que surgió de la socialización mutua de dos electrones pertenecientes a dos átomos.

Como regla general, las sustancias con una red cristalina molecular se forman mediante enlaces covalentes. Los rasgos característicos incluyen fusión y ebullición a bajas temperaturas, mala solubilidad en agua y baja conductividad eléctrica. De esto podemos concluir: la estructura de elementos como el germanio, el silicio, el cloro y el hidrógeno se basa en un enlace covalente.

Propiedades características de este tipo de conexión:

1. Saturabilidad. Esta propiedad suele entenderse como el número máximo de enlaces que pueden establecer átomos específicos. Esta cantidad está determinada por el número total de orbitales del átomo que pueden participar en la formación de enlaces químicos. La valencia de un átomo, por otra parte, puede determinarse por el número de orbitales ya utilizados para este fin.
2. Enfocar. Todos los átomos se esfuerzan por formar los enlaces más fuertes posibles. La mayor fuerza se logra cuando coincide la orientación espacial de las nubes de electrones de dos átomos, ya que se superponen entre sí. Además, es precisamente esta propiedad de un enlace covalente, como la direccionalidad, la que afecta la disposición espacial de las moléculas, es decir, es responsable de su “forma geométrica”.
3. Polarizabilidad. Esta posición se basa en la idea de que existen dos tipos de enlaces covalentes:

• polares o asimétricos. Un enlace de este tipo sólo puede estar formado por átomos de diferentes tipos, es decir, aquellos cuya electronegatividad varía significativamente, o en los casos en los que el par de electrones compartido se comparte de forma asimétrica.
• ocurre entre átomos cuya electronegatividad es prácticamente igual y cuya distribución de densidad electrónica es uniforme.

Además, existen ciertos cuantitativos:

• Energía de comunicación. Este parámetro caracteriza el enlace polar en términos de su fuerza. La energía se refiere a la cantidad de calor que fue necesaria para romper el enlace entre dos átomos, así como a la cantidad de calor que se liberó durante su conexión.
• Bajo longitud del enlace y en química molecular se entiende la longitud de una línea recta entre los núcleos de dos átomos. Este parámetro también caracteriza la fuerza de la conexión.
• momento dipolar- una cantidad que caracteriza la polaridad del enlace de valencia.

Definición

Un enlace covalente es un enlace químico formado por átomos que comparten sus electrones de valencia. Un requisito previo para la formación de un enlace covalente es la superposición de los orbitales atómicos (AO), en los que se encuentran los electrones de valencia. En el caso más simple, la superposición de dos AO conduce a la formación de dos orbitales moleculares (MO): un MO enlazante y un MO antienlazante (antienlazante). Los electrones compartidos se encuentran en el MO de enlace de menor energía:

Comunicaciones educativas

Enlace covalente (enlace atómico, enlace homeopolar): un enlace entre dos átomos debido al intercambio de dos electrones, uno de cada átomo:

A. + B. -> A: B

Por este motivo, la relación homeopolar es direccional. El par de electrones que realiza el enlace pertenece simultáneamente a ambos átomos enlazados, por ejemplo:

Tipos de enlace covalente

Hay tres tipos de enlaces químicos covalentes, que se diferencian en el mecanismo de su formación:

1. enlace covalente simple. Para su formación, cada átomo aporta un electrón desapareado. Cuando se forma un enlace covalente simple, las cargas formales de los átomos permanecen sin cambios. Si los átomos que forman un enlace covalente simple son iguales, entonces las verdaderas cargas de los átomos en la molécula también son las mismas, ya que los átomos que forman el enlace poseen igualmente un par de electrones compartido, dicho enlace se llama covalente no polar. vínculo. Si los átomos son diferentes, entonces el grado de propiedad del par de electrones compartido está determinado por la diferencia en la electronegatividad de los átomos, el átomo con mayor electronegatividad tiene un mayor grado de posesión del par de electrones enlazantes, y por tanto su la carga verdadera tiene signo negativo, un átomo con menor electronegatividad adquiere una carga de la misma magnitud, pero con signo positivo.

Enlaces sigma (σ), pi (π): una descripción aproximada de los tipos de enlaces covalentes en las moléculas compuestos orgánicos, el enlace σ se caracteriza por el hecho de que la densidad de la nube de electrones es máxima a lo largo del eje que conecta los núcleos atómicos. Cuando se forma un enlace π, se produce la llamada superposición lateral de nubes de electrones y la densidad de la nube de electrones es máxima "arriba" y "debajo" del plano del enlace σ. Por ejemplo, tomemos el etileno, el acetileno y el benceno.

En la molécula de etileno C 2 H 4 existe un doble enlace CH 2 = CH 2, su fórmula electrónica: H:C::C:H. Los núcleos de todos los átomos de etileno están ubicados en el mismo plano. Las tres nubes de electrones de cada átomo de carbono forman tres enlaces covalentes con otros átomos en el mismo plano (con ángulos entre ellos de aproximadamente 120°). La nube del cuarto electrón de valencia del átomo de carbono se encuentra encima y debajo del plano de la molécula. Estas nubes de electrones de ambos átomos de carbono, que se superponen parcialmente por encima y por debajo del plano de la molécula, forman un segundo enlace entre los átomos de carbono. El primer enlace covalente más fuerte entre átomos de carbono se llama enlace σ; el segundo enlace covalente, más débil, se llama enlace π.

En una molécula de acetileno lineal

N-S≡S-N (N: S::: S: N)

hay enlaces σ entre los átomos de carbono y de hidrógeno, un enlace σ entre dos átomos de carbono y dos enlaces π entre los mismos átomos de carbono. Por encima de la esfera de acción del enlace σ se encuentran dos enlaces π en dos planos mutuamente perpendiculares.

Los seis átomos de carbono de la molécula de benceno cíclico C 6 H 6 se encuentran en el mismo plano. Hay enlaces σ entre átomos de carbono en el plano del anillo; Cada átomo de carbono tiene los mismos enlaces con los átomos de hidrógeno. Los átomos de carbono gastan tres electrones para formar estos enlaces. Las nubes de cuartos electrones de valencia de los átomos de carbono, con forma de ocho, se encuentran perpendiculares al plano de la molécula de benceno. Cada una de estas nubes se superpone igualmente con las nubes de electrones de los átomos de carbono vecinos. En una molécula de benceno, no se forman tres enlaces π separados, sino un único sistema de electrones π de seis electrones, común a todos los átomos de carbono. Los enlaces entre los átomos de carbono en una molécula de benceno son exactamente iguales.

Un enlace covalente se forma como resultado del intercambio de electrones (para formar pares de electrones comunes), lo que ocurre durante la superposición de nubes de electrones. La formación de un enlace covalente implica las nubes de electrones de dos átomos. Hay dos tipos principales de enlaces covalentes:

• Un enlace covalente no polar se forma entre átomos de un no metal del mismo elemento químico. Las sustancias simples, por ejemplo el O 2, tienen tal conexión; N2; C 12.
• Un enlace covalente polar se forma entre átomos de diferentes no metales.

Ver también

Literatura

• “Diccionario enciclopédico de química”, M., “Enciclopedia soviética”, 1983, p.264.

Fundación Wikimedia.

• 2010.

Gran Enciclopedia Politécnica ENLACE QUÍMICO, mecanismo por el cual los átomos se unen para formar moléculas. Hay varios tipos de enlaces de este tipo, basados ​​en la atracción de cargas opuestas o en la formación de configuraciones estables mediante el intercambio de electrones.... ...

enlace químico- ENLACE QUÍMICO, la interacción de los átomos, provocando su combinación en moléculas y cristales. Las fuerzas que actúan durante la formación de un enlace químico son principalmente de naturaleza eléctrica. La formación de un enlace químico va acompañada de una reestructuración... ... Diccionario enciclopédico ilustrado

La atracción mutua de los átomos, que conduce a la formación de moléculas y cristales. Se acostumbra decir que en una molécula o en un cristal existen estructuras químicas entre átomos vecinos. La valencia de un átomo (que se analiza con más detalle a continuación) muestra el número de enlaces... Gran enciclopedia soviética

enlace químico- atracción mutua de átomos, que conduce a la formación de moléculas y cristales. La valencia de un átomo muestra el número de enlaces que forma un átomo determinado con los vecinos. El término "estructura química" fue introducido por el académico A. M. Butlerov en... ... Diccionario enciclopédico en metalurgia

Un enlace iónico es un enlace químico fuerte formado entre átomos con una gran diferencia de electronegatividad, en el que el par de electrones compartido se transfiere completamente al átomo con mayor electronegatividad. Un ejemplo es el compuesto CsF... Wikipedia

El enlace químico es un fenómeno de interacción de átomos provocado por la superposición de nubes de electrones de partículas enlazantes, que se acompaña de una disminución de la energía total del sistema. El término "estructura química" fue introducido por primera vez por A. M. Butlerov en 1861... ... Wikipedia