Lungi dall'ultimo ruolo a livello chimico dell'organizzazione del mondo è giocato dal metodo di connessione delle particelle strutturali, l'interconnessione. La stragrande maggioranza delle sostanze semplici, vale a dire i non metalli, ha un tipo di legame covalente non polare, ad eccezione dei gas inerti. I metalli nella loro forma pura hanno un modo speciale di legarsi, che si realizza attraverso la socializzazione degli elettroni liberi nel reticolo cristallino.
Tutte le sostanze complesse (tranne alcune organiche) hanno legami chimici polari covalenti. I tipi e gli esempi di questi composti saranno discussi di seguito. Nel frattempo, è necessario scoprire quale caratteristica dell'atomo influenza la polarizzazione del legame.
Elettronegatività
Gli atomi, o meglio i loro nuclei (che, come sappiamo, sono carichi positivamente), hanno la capacità di attrarre e mantenere la densità elettronica, in particolare durante la formazione di un legame chimico. Questa proprietà è stata chiamata elettronegatività. Nella tavola periodica, il suo valore cresce in periodi e sottogruppi principali di elementi. Il valore dell'elettronegatività non è sempre costante e può cambiare, ad esempio, quando si cambia il tipo di ibridazione cheorbitali atomici.
Legame chimico, i cui tipi ed esempi saranno indicati di seguito, o meglio, la localizzazione o lo spostamento parziale di questi legami a uno dei partecipanti al legame, è spiegato proprio dalla caratteristica elettronegativa di uno o dell' altro elemento. Lo spostamento avviene verso l'atomo per il quale è più forte.
Legame covalente non polare
La "formula" di un legame covalente non polare è semplice: due atomi della stessa natura uniscono gli elettroni dei loro gusci di valenza in una coppia articolare. Tale coppia è chiamata condivisa perché appartiene in egual modo a entrambi i partecipanti all'associazione. È grazie alla socializzazione della densità elettronica sotto forma di coppia di elettroni che gli atomi passano in uno stato più stabile, completando il loro livello elettronico esterno, e l'“ottetto” (o “doppietto” nel caso di una semplice sostanza a idrogeno H2, ha un singolo orbitale s, che richiede due elettroni per completarsi) è lo stato del livello esterno a cui aspirano tutti gli atomi, poiché il suo riempimento corrisponde a lo stato con l'energia minima.
Un esempio di legame covalente non polare esiste nell'inorganico e, per quanto strano possa sembrare, ma anche nella chimica organica. Questo tipo di legame è inerente a tutte le sostanze semplici - non metalli, ad eccezione dei gas nobili, poiché il livello di valenza di un atomo di gas inerte è già completato e ha un ottetto di elettroni, il che significa che il legame con uno simile non crea senso per esso ed è ancora meno energeticamente benefico. Nelle sostanze organiche, la non polarità si verifica nelle singole molecoleuna certa struttura ed è condizionale.
Legame polare covalente
Un esempio di legame covalente non polare è limitato a poche molecole di una sostanza semplice, mentre i composti dipoli in cui la densità elettronica è parzialmente spostata verso un elemento più elettronegativo sono la stragrande maggioranza. Qualsiasi combinazione di atomi con diversi valori di elettronegatività dà un legame polare. In particolare, i legami negli organici sono legami polari covalenti. A volte anche gli ossidi ionici e inorganici sono polari e nei sali e negli acidi predomina il tipo di legame ionico.
Come caso estremo di legame polare, a volte viene considerato il tipo ionico dei composti. Se l'elettronegatività di uno degli elementi è significativamente superiore a quella dell' altro, la coppia di elettroni viene completamente spostata dal centro del legame ad esso. Ecco come avviene la separazione in ioni. Chi prende una coppia di elettroni si trasforma in un anione e riceve una carica negativa, e chi perde un elettrone si trasforma in un catione e diventa positivo.
Esempi di sostanze inorganiche con un tipo di legame covalente non polare
Le sostanze con un legame covalente non polare sono, ad esempio, tutte le molecole binarie di gas: idrogeno (H - H), ossigeno (O=O), azoto (nella sua molecola 2 atomi sono collegati da un triplo legame (N ≡ N)); liquidi e solidi: cloro (Cl - Cl), fluoro (F - F), bromo (Br - Br), iodio (I - I). Così come sostanze complesse costituite da atomi di elementi diversi, ma con gli stessi effettivivalore di elettronegatività, ad esempio idruro di fosforo - pH3.
Legatura organica e non polare
È chiaro che tutta la materia organica è complessa. Sorge la domanda, come può esserci un legame non polare in una sostanza complessa? La risposta è abbastanza semplice se si pensa un po' in modo logico. Se i valori di elettronegatività degli elementi accoppiati differiscono in modo insignificante e non creano un momento di dipolo nel composto, tale legame può essere considerato non polare. Questa è esattamente la situazione con carbonio e idrogeno: tutti i legami C-H nelle sostanze organiche sono considerati non polari.
Un esempio di legame covalente non polare è una molecola di metano, il composto organico più semplice. È costituito da un atomo di carbonio, che, secondo la sua valenza, è collegato da legami singoli con quattro atomi di idrogeno. In effetti, la molecola non è un dipolo, poiché in essa non c'è localizzazione di cariche, in una certa misura a causa della struttura tetraedrica. La densità elettronica è distribuita uniformemente.
Un esempio di legame covalente non polare esiste in composti organici più complessi. Si realizza per effetti mesomerici, cioè il successivo ritiro della densità elettronica, che svanisce rapidamente lungo la catena del carbonio. Quindi, nella molecola di esacloroetano, il legame CC non è polare a causa dell'uniforme attrazione della densità elettronica da parte di sei atomi di cloro.
Altri tipi di link
Oltre al legame covalente, che tra l' altro si può realizzare anche secondo il meccanismo donatore-accettore, esistono ionici, metallici elegami di idrogeno. Brevi caratteristiche dei penultimi due sono presentate sopra.
Il legame idrogeno è un'interazione elettrostatica intermolecolare che si osserva se la molecola ha un atomo di idrogeno e qualsiasi altro atomo che ha coppie di elettroni non condivisi. Questo tipo di legame è molto più debole degli altri, ma poiché molti di questi legami possono formarsi nella sostanza, contribuisce in modo significativo alle proprietà del composto.
