Características da ligação covalente não polar, como é formada, tipos

Um ligação covalente não polar é um tipo de ligação química na qual dois átomos que possuem eletronegatividade similar compartilham elétrons para formar uma molécula. É encontrado em um grande número de compostos que possuem características diferentes, estando entre os dois átomos de nitrogênio que formam as espécies gasosas (N₂), e entre os átomos de carbono e hidrogênio que unem a molécula do gás metano (CH₄), bem como entre muitas outras substâncias.

É conhecido como eletronegatividade para a propriedade possuída pelos elementos químicos que se referem a quão grande ou pequena é a capacidade dessas espécies atômicas de atrair a densidade eletrônica para si mesmas.

Deve-se notar que a eletronegatividade dos átomos descreve apenas aqueles que estão envolvidos em uma ligação química, isto é, quando eles são parte de uma molécula.

Índice

• 1 características gerais
  • 1.1 Polaridade e simetria
• 2 Como é formada a ligação covalente não polar?
  • 2.1 Regulamentação e energia
• 3 Tipos de elementos que compõem a ligação covalente não polar
  • 3.1 Ligações covalentes não polares de diferentes átomos
• 4 exemplos
• 5 referências

Características gerais

O termo "não polar" caracteriza as moléculas ou ligações que não exibem nenhuma polaridade. Quando uma molécula é não polar, pode significar duas coisas:

- Seus átomos não estão ligados por links polares.

-Sim tem elos do tipo polar, mas estes foram orientados de forma tão simétrica que cada um cancela o momento dipolar do outro.

Similarmente, existe um grande número de substâncias nas quais suas moléculas permanecem ligadas umas às outras na estrutura do composto, seja na fase líquida, gasosa ou sólida.

Quando isso acontece, é em grande parte devido às chamadas forças ou interações de van der Waals, além das condições de temperatura e pressão às quais a reação química ocorre.

Esse tipo de interação, que também ocorre em moléculas polares, ocorre devido ao movimento de partículas subatômicas, principalmente elétrons, quando se movem entre moléculas.

Devido a este fenómeno, dentro de momentos, os electrões podem acumular-se numa das extremidades das espécies químicas, concentrando-se em áreas específicas da molécula e fornecendo um tipo de carga parcial, gerando certas dipolos e assegurar que as moléculas permanecem relativamente perto do um para o outro.

Polaridade e Simetria

No entanto, este pequeno dipolo não é formado em compostos ligados por ligações covalentes não polares, porque a diferença entre as suas electronegatividades é virtualmente zero ou completamente zero.

No caso de moléculas ou ligações constituídas por dois átomos iguais, isto é, quando suas eletronegatividades são idênticas, a diferença entre elas é zero.

Nesse sentido, as ligações são classificadas como covalentes não polares quando a diferença de eletronegatividade entre os dois átomos que compõem a união é menor que 0,5.

Pelo contrário, quando essa subtração resulta em um valor entre 0,5 e 1,9, ela é caracterizada como um covalente polar. Enquanto, quando essa diferença resulta em um número maior que 1,9, ela é definitivamente considerada como um vínculo ou composto de natureza polar.

Assim, este tipo de ligações covalentes é formado graças ao compartilhamento de elétrons entre dois átomos que produzem sua densidade eletrônica igualmente.

Por esta razão, além da natureza dos átomos envolvidos nesta interacção, as espécies moleculares que estão ligadas por tal ligação tendem a ser bastante simétrico e, portanto, essas juntas são geralmente bastante forte.

Como é formada a ligação covalente não polar?

Em geral, as ligações covalentes se originam quando um par de átomos participa do compartilhamento de pares de elétrons, ou quando a distribuição da densidade eletrônica ocorre igualmente entre as duas espécies atômicas.

O modelo de Lewis descreve essas conexões como interacções com duplo objectivo: os dois electrões são partilhados entre o par de átomos intervenientes, e simultaneamente preencher o nível de energia exterior (camada de valência) de cada, dando maior estabilidade.

Como este tipo de ligação é baseada na diferença de eletronegatividade entre os átomos que o constituem, é importante saber que os elementos mais electronegativo (ou mais eletronegativos) estão atraindo mais fortemente elétrons para si.

Esta propriedade tende a aumentar na tabela periódica no sentido esquerda-direita e no sentido ascendente (de baixo para cima), de modo que o elemento considerado o menos Tabela Periódica electronegativo é frâncio (cerca de 0,7 ) e aquele com maior eletronegatividade é o flúor (aproximadamente 4,0).

Essas uniões são mais comumente entre dois átomos pertencentes a não-metais ou entre um não-metal e um átomo de natureza metalóide.

Regulação e energia

De um ponto de vista mais interno, em termos de interações de energia, pode-se dizer que um par de átomos atrai e forma uma ligação se esse processo resultar em uma diminuição na energia do sistema.

Da mesma forma, quando as condições dadas fazem com que os átomos que estão interagindo atraiam, eles se aproximam e é quando a ligação é produzida ou formada; contanto que esta aproximação e subseqüente união envolvam uma configuração que tenha menos energia que a ordem inicial, na qual os átomos foram separados.

A maneira em que as espécies atômicas se combinam para formar moléculas é descrito pela regra do octeto que foi proposto pela origem americana físico-química Gilbert Newton Lewis.

Essa famosa regra afirma primariamente que um átomo diferente do hidrogênio tem uma tendência a estabelecer ligações até ser cercado por oito elétrons em sua camada de valência.

Isso significa que a ligação covalente se origina quando cada átomo não possui elétrons suficientes para preencher seu octeto, ou seja, quando compartilham seus elétrons.

Esta regra tem suas exceções, mas em termos gerais depende da natureza dos elementos envolvidos no link.

Tipos de elementos que formam a ligação covalente não polar

Quando uma ligação covalente não polar é formado, pode ligar dois átomos do mesmo elemento ou de elementos diferentes por electrões partilhar os seus níveis de energia mais exteriores, que são que estão disponíveis para formar ligações.

Quando essa união química ocorre, cada átomo tende a adquirir a configuração eletrônica mais estável, que corresponde aos gases nobres. Assim, cada átomo geralmente "procura" adquirir a configuração do gás nobre mais próximo na tabela periódica, com menos ou mais elétrons do que sua configuração original.

Assim, quando dois átomos do mesmo elemento são unidas para formar uma ligação covalente não polar é que esta união dá-lhes menos configuração de energia e, portanto, mais estável.

O exemplo mais simples deste tipo é o do hidrogênio gasoso (H₂), embora outros exemplos sejam gases de oxigênio (O₂) e azoto (N₂).

Ligações covalentes não polares de diferentes átomos

Uma junção não polar também pode ser formada entre dois elementos não metálicos ou um metalóide e um elemento não metálico.

No primeiro caso, não metais são compostos por aqueles que pertencem a um grupo seleccionado da tabela periódica, entre os quais são os átomos de halogéneo (iodo, bromo, cloro, flúor), gases nobres (radão, xénon, crípton , argônio, néon, hélio) e alguns outros como enxofre, fósforo, nitrogênio, oxigênio, carbono, entre outros.

Um exemplo disso é a união de átomos de carbono e hidrogênio, a base para a maioria dos compostos orgânicos.

No segundo caso, os metalóides são aqueles que possuem características intermediárias entre os não-metais e as espécies pertencentes aos metais da tabela periódica. Entre eles estão: germânio, boro, antimônio, telúrio, silício, entre outros.

Exemplos

Pode-se dizer que existem dois tipos de ligações covalentes, embora, na prática, não tenham diferença entre elas. Estes são:

Quando os átomos idênticos formam uma ligação.

Quando dois átomos diferentes se juntam para formar uma molécula.

Para ligações covalentes não polares que ocorrem entre dois átomos idênticos realmente não se preocupam com a eletronegatividade de cada um, porque sempre ser exatamente o mesmo, por isso sempre a diferença de eletronegatividade é nulo.

Este é o caso de moléculas gasosas como hidrogênio, oxigênio, nitrogênio, flúor, cloro, bromo, iodo.

Por outro lado, quando são uniões entre diferentes átomos, suas eletronegatividades devem ser levadas em consideração para classificá-las como não polares.

Este é o caso da molécula de metano, onde o momento dipolar formado em cada ligação carbono-hidrogênio é cancelado por razões de simetria. Isso significa a falta de separação de cargas, para que não possam interagir com moléculas polares como a água, tornando essas moléculas e outros hidrocarbonetos polares hidrofóbicos.

Outras moléculas não-polares são: tetracloreto de carbono (CCl)₄pentano (C)₅H₁₂), etileno (C₂H₄), dióxido de carbono (CO₂), benzeno (C₆H₆) e tolueno (C₇H₈).

Referências

1. Bettelheim, F. A., Brown, W. H., Campbell, M. K., Farrell, S. O. e Torres, O. (2015). Introdução a Geral, Orgânica e Bioquímica. Recuperado de books.google.co.ve
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6. Wikipédia. (s.f.) Ligação covalente. Obtido em en.wikipedia.org