Loin du dernier rôle au niveau chimique de l'organisation du monde est joué par la méthode de connexion des particules structurelles, l'interconnexion. La grande majorité des substances simples, à savoir les non-métaux, ont un type de liaison covalente non polaire, à l'exception des gaz inertes. Les métaux sous leur forme pure ont une manière particulière de se lier, qui est réalisée par la socialisation des électrons libres dans le réseau cristallin.
Toutes les substances complexes (à l'exception de certaines substances organiques) ont des liaisons chimiques polaires covalentes. Les types et exemples de ces composés seront discutés ci-dessous. En attendant, il est nécessaire de découvrir quelle caractéristique de l'atome affecte la polarisation de la liaison.
Électronégativité
Les atomes, ou plutôt leurs noyaux (qui, comme on le sait, sont chargés positivement), ont la capacité d'attirer et de retenir la densité électronique, notamment lors de la formation d'une liaison chimique. Cette propriété s'appelait l'électronégativité. Dans le tableau périodique, sa valeur croît dans les périodes et les principaux sous-groupes d'éléments. La valeur de l'électronégativité n'est pas toujours constante et peut changer, par exemple, lors du changement du type d'hybridation quiorbitales atomiques.
Les liaisons chimiques, dont les types et les exemples seront indiqués ci-dessous, ou plutôt la localisation ou le déplacement partiel de ces liaisons vers l'un des participants à la liaison, s'expliquent précisément par la caractéristique électronégative de l'un ou l'autre élément. Le décalage se produit vers l'atome pour lequel il est le plus fort.
Liaison non polaire covalente
La "formule" d'une liaison non polaire covalente est simple - deux atomes de même nature unissent les électrons de leurs coquilles de valence en une paire conjointe. Une telle paire est dite partagée car elle appartient à parts égales aux deux participants à la liaison. C'est grâce à la socialisation de la densité électronique sous la forme d'une paire d'électrons que les atomes passent dans un état plus stable, au fur et à mesure qu'ils complètent leur niveau électronique externe, et l'« octet » (ou « doublet » dans le cas de une simple substance hydrogène H2, elle possède une seule orbitale s, qui nécessite deux électrons pour se compléter) est l'état du niveau extérieur auquel aspirent tous les atomes, puisque son remplissage correspond à l'état avec l'énergie minimale.
Un exemple de liaison covalente non polaire existe dans la chimie inorganique et, aussi étrange que cela puisse paraître, mais aussi dans la chimie organique. Ce type de liaison est inhérent à toutes les substances simples - les non-métaux, à l'exception des gaz nobles, car le niveau de valence d'un atome de gaz inerte est déjà terminé et possède un octet d'électrons, ce qui signifie que la liaison avec un similaire ne fait pas sens pour cela et est encore moins énergétiquement bénéfique. Dans les matières organiques, la non-polarité se produit dans les molécules individuellesune certaine structure et est conditionnel.
Liaison polaire covalente
Un exemple de liaison covalente non polaire est limité à quelques molécules d'une substance simple, tandis que les composés dipolaires dans lesquels la densité électronique est partiellement décalée vers un élément plus électronégatif sont la grande majorité. Toute combinaison d'atomes avec des valeurs d'électronégativité différentes donne une liaison polaire. En particulier, les liaisons dans les matières organiques sont des liaisons polaires covalentes. Parfois, les oxydes inorganiques ioniques sont également polaires, et dans les sels et les acides, le type de liaison ionique prédomine.
Comme cas extrême de liaison polaire, le type de composés ioniques est parfois considéré. Si l'électronégativité de l'un des éléments est nettement supérieure à celle de l'autre, la paire d'électrons est complètement décalée du centre de la liaison vers celui-ci. C'est ainsi que se produit la séparation en ions. Celui qui prend une paire d'électrons se transforme en anion et reçoit une charge négative, et celui qui perd un électron se transforme en cation et devient positif.
Exemples de substances inorganiques avec un type de liaison covalente non polaire
Les substances avec une liaison non polaire covalente sont, par exemple, toutes les molécules de gaz binaires: l'hydrogène (H - H), l'oxygène (O=O), l'azote (dans sa molécule, 2 atomes sont reliés par une triple liaison (N ≡ N)); liquides et solides: chlore (Cl - Cl), fluor (F - F), brome (Br - Br), iode (I - I). Ainsi que des substances complexes constituées d'atomes d'éléments différents, mais avec le mêmevaleur d'électronégativité, par exemple, hydrure de phosphore - pH3.
Liaison organique et non polaire
Il est clair que toute matière organique est complexe. La question se pose, comment peut-il y avoir une liaison non polaire dans une substance complexe ? La réponse est assez simple si vous pensez un peu logiquement. Si les valeurs d'électronégativité des éléments couplés diffèrent de manière insignifiante et ne créent pas de moment dipolaire dans le composé, une telle liaison peut être considérée comme non polaire. C'est exactement la situation avec le carbone et l'hydrogène: toutes les liaisons C-H dans les composés organiques sont considérées comme non polaires.
Un exemple de liaison covalente non polaire est une molécule de méthane, le composé organique le plus simple. Il se compose d'un atome de carbone qui, selon sa valence, est relié par des liaisons simples à quatre atomes d'hydrogène. En fait, la molécule n'est pas un dipôle, car il n'y a pas de localisation de charges en elle, en partie en raison de la structure tétraédrique. La densité électronique est uniformément répartie.
Un exemple de liaison covalente non polaire existe dans des composés organiques plus complexes. Il est réalisé en raison d'effets mésomères, c'est-à-dire le retrait successif de la densité électronique, qui s'estompe rapidement le long de la chaîne carbonée. Ainsi, dans la molécule d'hexachloroéthane, la liaison C-C est non polaire en raison de l'attraction uniforme de la densité électronique par six atomes de chlore.
Autres types de liens
En plus de la liaison covalente, qui, soit dit en passant, peut également être réalisée selon le mécanisme donneur-accepteur, il existe des liaisons ioniques, métalliques etliaisons hydrogène. De brèves caractéristiques des deux avant-dernières sont présentées ci-dessus.
La liaison hydrogène est une interaction électrostatique intermoléculaire qui est observée si la molécule a un atome d'hydrogène et tout autre atome qui a des paires d'électrons non partagées. Ce type de liaison est beaucoup plus faible que les autres, mais étant donné qu'un grand nombre de ces liaisons peuvent se former dans la substance, il contribue de manière significative aux propriétés du composé.
