Enlla?? covalent

De Viquip??dia

L'enlla?? covalent ??s un tipus d'enlla?? qu??mic en qu?? dos ??toms comparteixen un o m??s parells d'electrons. L'atracci?? resultant de la compartici?? d'aquests parells d'electrons mant?? junta la mol??cula. Els ??toms tendeixen a compartir electrons de tal manera que la seva escor??a quedi plena. Aquest tipus d'enlla?? ??s m??s fort que l'enlla?? d'hidrogen i similar en for??a a l'enlla?? i??nic.

L'enlla?? covalent es d??na habitualment entre ??toms amb electronegativitat semblant, on cap dels dos ??toms t?? prou energia per a arrencar un electr?? d'un altre ??tom. L'enlla?? covalent ??s m??s com?? entre els ??toms de no metalls, mentre l'enlla?? i??nic ??s m??s com?? entre dos ??toms de metall o entre un ??tom de metall i un de no metall.

L'enlla?? covalent sol ser m??s fort que els altres tipus d'enlla??, com ara l'enlla?? i??nic. A difer??ncia de l'enlla?? i??nic, en qu?? la for??a d'atracci?? el??ctrica no direccional mant?? junts els ions, l'enlla?? covalent ??s altament direccional. ??s per aix?? que les mol??cules covalents tendeixen a formar-se en un nombre relativament petit de formes caracter??stiques, amb els enlla??os disposats en uns determinats angles.

[edita] Hist??ria de l'enlla?? covalent

La refer??ncia m??s antiga a la idea d'enlla?? covalent la trobem en Gilbert N. Lewis, qiu el 1916 va descriure la compartici?? de parells d'electrons entre ??toms. Va introduir l'anomenada Notaci?? de Lewis, on els electrons de val??ncia (els de l'escor??a) s??n representats per punts entorn dels s??mbols at??mics. Els parells d'electrons situats entre els ??toms representen enlla??os covalents. Diversos parells d'electrons representen enlla??os m??ltiples, com ara el doble enlla?? o el triple enlla??. A la figura es mostren diversos exemples de notaci?? de Lewis. Es mostra en color blau una forma alternativa, on els electrons enlla??ants es representen mitjan??ant l??nies.

Tot i que la idea de la compartici?? de parells d'electrons ofereix una explicaci?? efectiva i qualitativa de l'enlla?? covalent, ens cal la mec??nica qu??ntica per a entendre la naturalesa d'aquest tipus d'enlla?? i predir les estructures i les propietats de mol??cules simples. Walter Heitler i Fritz London s??n considerats els primers en obtenir amb ??xit una explicaci?? qu??ntica de l'enlla?? qu??mic, concretament el de la mol??cula d'hidrogen, el 1927. El seu treball es basa en el model d'enlla?? de val??ncia, que assumeix que un enlla?? qu??mic es forma quan se superposen els orbitals at??mics dels ??toms que participen en l'enlla??.

[edita] Ordre d'un enlla??

L'ordre d'un enlla?? ??s el nombre de parells d'electrons compartits en un enlla??. El tipus m??s habitual d'enlla?? covalent ??s l'enlla?? simple, la compartici?? d'un parell d'electrons entre dos ??toms. Tots els enlla??os amb m??s d'un parell d'electrons compartit s??n anomenats enlla??os covalents m??ltiples. Aquell enlla?? covalent on es comparteixen dos parells d'electrons ??s anomenat enlla?? doble i aquell on es comparteixen tres parells d'electrons ??s anomenat enlla?? triple. Un exemple d'enlla?? doble ??s a l'??cid nitr??s (entre N i O) , i un exemple d'enlla?? triple ??s al cianur d'hidrogen (entre C i N.)

L' enlla?? covalent qu??druple ??s molt m??s rar que els simples, dobles i triples. Tant el carboni com el silici poden en teoria formar un enlla?? qu??druple; tanmateix, les mol??cules que formen s??n extremadament inestables. Si ens imaginem els tres orbitals que es comparteixen en un enlla?? triple com esquerra, dreta i amunt, el quart orbital ha de fer-se lloc entre aquests tres, cosa que duu a l'inestabilitat. Les mol??cules de C₂ sols poden ser observades observades en el buit, i les mol??cules de Si₂ s??n encara m??s inestables. S'observen enlla??os qu??druples estables entre un element de transici?? i un metall, o b?? entre dos elements de transici??, formant compostos organomet??l??lics.

S'ha observat l'enlla?? s??xtuple, encara m??s rar, entre elements de transici?? en estat gas??s.

[edita] Resson??ncia

Algunes estructures poden ser representades per m??s d'una estructura de Lewis v??lida; per exemple, l'oz??, O₃. La notaci?? de Lewis ens diu que l'O central formar?? un enlla?? simple amb un O i un enlla?? doble amb l'O restant, per?? no ens diu pas amb quin O ha d'haver el doble enlla?? i amb quin el simple; per tant, tant el primer O com el segon tenen igual probabilitat de formar l'enlla?? doble. Les dues estructures de Lewis resultants s??n anomenades estructures de resson??ncia. De fet es considera que l'estructura vertadera ??s un h??brid de resson??ncia entre totes les estructures de resson??ncia. En l'exemple, en lloc de tenir un enlla?? doble i un enlla?? simple, hi ha de fet dos enlla??os d'ordre 1.5 amb aproximadament tres electrons a cada un.

Un cas especial de resson??ncia es d??na en els anells arom??tics d'??toms; per exemple en el benz??. Els anells arom??tics s??n composats per ??toms en forma de cercle i enlla??ats per enlla??os covalents que, segons l'estructura de Lewis, s??n alternadament simples i dobles. De fet, els electrons tendeixen a distribuir-se uniformement a l'anell d'??toms. En les estructures arom??tiques els electrons es representen freq??entment mitjan??ant un cercle dins el cercle d'??toms en lloc de l??nies o punts.

[edita] Teoria actual

En l'actualitat el model d'enlla?? de val??ncia ha estat substitu??t pel model d'orbitals moleculars. En aquest model, a mesura que els ??toms s'apropen, els orbitals at??mics interactuen per formar orbitals moleculars h??brids. Aquests orbitals moleculars s??n un h??brid dels orbitals at??mics originals i s'estenen entre els dos ??toms enlla??ats.

Emprant mec??nica qu??ntica ??s possible de calcular l'estructura electr??nica, els nivells d'energia, els angles d'enlla??, les dist??ncies d'enlla??, els moments dipolars i l'espectre de freq????ncies de les mol??cules amb gran precisi??. Avui en dia les dist??ncies i els angles d'enlla?? poden calcular-se amb la mateixa precisi?? en qu?? poden ser mesurades (les dist??ncies fins a uns pocs pm i els enlla??os fins a uns pocs graus.) En el cas de mol??cules petites, els c??lculs d'energia s??n prou precisos per ser ??tils per determinar-ne l'entalpia de formaci??.