Longe do último papel no nível químico da organização do mundo é desempenhado pelo método de conexão de partículas estruturais, interconexão. A grande maioria das substâncias simples, nomeadamente os não metais, tem uma ligação covalente não polar, com exceção dos gases inertes. Os metais em sua forma pura têm uma forma especial de ligação, que é realizada através da socialização de elétrons livres na rede cristalina.
Todas as substâncias complexas (exceto algumas orgânicas) possuem ligações químicas polares covalentes. Os tipos e exemplos destes compostos serão discutidos abaixo. Enquanto isso, é necessário descobrir qual característica do átomo afeta a polarização da ligação.
Eletronegatividade
Átomos, ou melhor, seus núcleos (que, como sabemos, são carregados positivamente), têm a capacidade de atrair e manter a densidade eletrônica, em particular, durante a formação de uma ligação química. Essa propriedade foi chamada de eletronegatividade. Na tabela periódica, seu valor cresce em períodos e principais subgrupos de elementos. O valor da eletronegatividade nem sempre é constante e pode mudar, por exemplo, ao mudar o tipo de hibridização queorbitais atômicos.
Ligação química, cujos tipos e exemplos serão indicados a seguir, ou seja, a localização ou deslocamento parcial dessas ligações para um dos participantes da ligação, explica-se justamente pela característica eletronegativa de um ou outro elemento. A mudança ocorre para o átomo para o qual é mais forte.
Ligação não polar covalente
A "fórmula" de uma ligação covalente não polar é simples - dois átomos da mesma natureza unem os elétrons de suas camadas de valência em um par conjunto. Esse par é chamado de compartilhado porque pertence igualmente a ambos os participantes da ligação. É graças à socialização da densidade eletrônica na forma de um par de elétrons que os átomos passam para um estado mais estável, à medida que completam seu nível eletrônico externo, e o “octeto” (ou “duplo” no caso de uma simples substância de hidrogênio H2, tem um único orbital s, que requer dois elétrons para completar) é o estado do nível externo ao qual todos os átomos aspiram, pois seu preenchimento corresponde a o estado com a energia mínima.
Um exemplo de ligação covalente não polar existe no inorgânico e, por mais estranho que pareça, mas também na química orgânica. Esse tipo de ligação é inerente a todas as substâncias simples - não metais, exceto gases nobres, pois o nível de valência de um átomo de gás inerte já está completo e possui um octeto de elétrons, o que significa que a ligação com um semelhante não faz sentido para isso e é ainda menos energeticamente benéfico. Em orgânicos, a não polaridade ocorre em moléculas individuaisuma certa estrutura e é condicional.
Ligação polar covalente
Um exemplo de ligação covalente apolar é limitado a algumas moléculas de uma substância simples, enquanto compostos dipolares em que a densidade eletrônica é parcialmente deslocada para um elemento mais eletronegativo são a grande maioria. Qualquer combinação de átomos com diferentes valores de eletronegatividade dá uma ligação polar. Em particular, as ligações em orgânicos são ligações polares covalentes. Às vezes, óxidos iônicos e inorgânicos também são polares e, em sais e ácidos, predomina o tipo de ligação iônica.
Como um caso extremo de ligação polar, o tipo iônico de compostos às vezes é considerado. Se a eletronegatividade de um dos elementos for significativamente maior que a do outro, o par de elétrons é completamente deslocado do centro de ligação para ele. É assim que ocorre a separação em íons. Quem pega um par de elétrons se transforma em ânion e fica com carga negativa, e quem perde um elétron se transforma em cátion e fica positivo.
Exemplos de substâncias inorgânicas com ligação covalente apolar do tipo
Substâncias com uma ligação não polar covalente são, por exemplo, todas as moléculas binárias de gás: hidrogênio (H - H), oxigênio (O=O), nitrogênio (em sua molécula 2 átomos estão ligados por uma ligação tripla (N ≡ N)); líquidos e sólidos: cloro (Cl - Cl), flúor (F - F), bromo (Br - Br), iodo (I - I). Assim como substâncias complexas compostas por átomos de elementos diferentes, mas com a mesmavalor de eletronegatividade, por exemplo, hidreto de fósforo - pH3.
Orgânica e ligação não polar
É claro que toda matéria orgânica é complexa. Surge a questão, como pode haver uma ligação apolar em uma substância complexa? A resposta é bastante simples se você pensar um pouco logicamente. Se os valores de eletronegatividade dos elementos acoplados diferirem insignificantemente e não criarem um momento de dipolo no composto, tal ligação pode ser considerada apolar. Esta é exatamente a situação com carbono e hidrogênio: todas as ligações C-H em orgânicos são consideradas não polares.
Um exemplo de ligação covalente apolar é uma molécula de metano, o composto orgânico mais simples. Consiste em um átomo de carbono, que, de acordo com sua valência, está conectado por ligações simples com quatro átomos de hidrogênio. De fato, a molécula não é um dipolo, pois não há localização de cargas nela, em certa medida devido à estrutura tetraédrica. A densidade eletrônica é distribuída uniformemente.
Um exemplo de ligação covalente não polar existe em compostos orgânicos mais complexos. É realizado devido aos efeitos mesoméricos, ou seja, a retirada sucessiva da densidade eletrônica, que desaparece rapidamente ao longo da cadeia carbônica. Assim, na molécula de hexacloroetano, a ligação C-C é apolar devido à atração uniforme da densidade eletrônica por seis átomos de cloro.
Outros tipos de links
Além da ligação covalente, que, aliás, também pode ser realizada de acordo com o mecanismo doador-aceptor, existem ligações iônicas, metálicas eligações de hidrogênio. Breves características dos penúltimos dois são apresentadas acima.
A ligação de hidrogênio é uma interação eletrostática intermolecular que é observada se a molécula tiver um átomo de hidrogênio e qualquer outro átomo que tenha pares de elétrons não compartilhados. Este tipo de ligação é muito mais fraco do que os outros, mas devido ao fato de que muitas dessas ligações podem se formar na substância, contribui significativamente para as propriedades do composto.
