Principal diferença - ligações covalentes vs. ligações de hidrogênio

As ligações químicas são ligações que ocorrem entre os átomos. Essas ligações químicas são úteis para manter os átomos unidos para formar moléculas e compostos complexos. As ligações químicas são formadas devido à troca de elétrons entre átomos ou devido à atração entre átomos, íons ou moléculas. A ligação covalente e a ligação de hidrogênio são dois tipos de ligações químicas que podem ser encontradas entre os compostos covalentes. Uma ligação covalente é formada devido ao compartilhamento de elétrons entre os átomos. Uma ligação de hidrogênio é formada devido à atração entre dois átomos de duas moléculas diferentes. A principal diferença entre ligações covalentes e de hidrogênio é que As ligações covalentes são atrações intramoleculares, enquanto as ligações de hidrogênio são atrações intermoleculares.

Principais áreas cobertas

1. O que são ligações covalentes - Definição, Formação de Vínculo com Exemplos 2. O que são ligações de hidrogênio - Definição, Formação de Vínculo com Exemplos 3. Quais são as semelhanças entre ligações covalentes e de hidrogênio - Esboço de características comuns 4. Qual é a diferença entre ligações covalentes e de hidrogênio - Comparação das principais diferenças

Termos-chave: átomos, força de atração, ligação covalente, ligação de hidrogênio, atrações intermoleculares, atrações intramoleculares, íons, moléculas

O que são ligações covalentes

As ligações covalentes são ligações químicas formadas devido ao compartilhamento de elétrons entre os átomos. Portanto, é chamada de força de atração intermolecular. A ligação é formada entre dois átomos que contêm elétrons desemparelhados. Esses elétrons desemparelhados são emparelhados com os elétrons desemparelhados de outro átomo para formar uma ligação covalente.

Os átomos podem ter ligações covalentes como ligações simples, duplas ou triplas entre os átomos. Uma ligação covalente compreende um par de elétrons de ligação; quando um elétron desemparelhado é acoplado a outro elétron desemparelhado de um átomo diferente, uma ligação covalente é formada e esses dois elétrons são chamados de par de elétrons de ligação ou par de ligações. Portanto, em uma ligação dupla, 4 elétrons são compartilhados entre dois átomos porque há 2 ligações covalentes com dois pares de ligações.

O objetivo principal da formação de uma ligação covalente é preencher os orbitais mais externos dos átomos para se estabilizar. A ligação covalente é encontrada entre não metais e metaloides. As ligações covalentes são atrações muito fortes e a resistência da ligação covalente varia de 100 a 1100 kJ / mol.

Figura 1: Estrutura de ponto cruzado de fluoreto de hidrogênio

A imagem acima mostra a ligação covalente entre o átomo de hidrogênio (H) e o átomo de flúor (F). Aqui, a marca cruzada indica o elétron desemparelhado no átomo de hidrogênio e as marcas de ponto mostram os elétrons no orbital mais externo do flúor.

Existem dois tipos principais de ligações covalentes: ligações covalentes polares e ligações covalentes apolares. Essas duas ligações são nomeadas de acordo com a polaridade da ligação covalente. A polaridade da ligação depende dos valores de eletronegatividade dos dois átomos que contribuem para a ligação covalente. Se a diferença entre esses valores de eletronegatividade for menor que 0,4, é uma ligação covalente apolar. Se esse valor estiver entre 0,4 e 1,7, é uma ligação covalente polar. No exemplo acima, a eletronegatividade do hidrogênio é 2,2 e a eletronegatividade do flúor é 4,0. Portanto, a diferença é (4,0-2,2) = 1,8. Portanto, é uma ligação covalente altamente polar.

O que são ligações de hidrogênio

As ligações de hidrogênio são forças de atração que ocorrem entre dois átomos de duas moléculas diferentes. Portanto, é uma atração intramolecular. É uma força de atração fraca. Mas quando comparada a outros tipos de forças intramoleculares, como as interações polar-polares, as interações não polares e não polares, como as forças de Vander Waal, a ligação de hidrogênio é mais forte.

A ligação de hidrogênio ocorre entre compostos covalentes polares. Esses compostos (ou moléculas) são compostos de ligações covalentes polares. Uma ligação covalente polar surge devido à diferença nos valores de eletronegatividade dos átomos que estão na ligação covalente. Se essa diferença for alta, o átomo altamente eletronegativo tende a atrair os elétrons de ligação para si. Isso cria um momento de dipolo onde este átomo altamente eletronegativo recebe uma carga parcial negativa, enquanto o outro átomo recebe uma carga parcial positiva. Então, a ligação se torna uma ligação covalente polar. Quando essa molécula encontra outra molécula que tem um momento de dipolo como esse, as cargas negativas e positivas tendem a se atrair. Essa força de atração é chamada de ligação de hidrogênio.

A ligação de hidrogênio ocorre entre átomos altamente eletronegativos e átomos menos eletronegativos. As ligações de hidrogênio existem quando temos O, N e F em uma molécula e H com carga positiva na outra. Isso ocorre porque F, N e O são os átomos mais eletronegativos capazes de formar ligações de hidrogênio. A força de uma ligação de hidrogênio pode variar de 5 a 50 kJ / mol. A ligação de hidrogênio mais forte ocorre entre os átomos de HF.

Figura 2: Ligações de hidrogênio entre moléculas de água

Água é o exemplo mais comum de um composto com ligações de hidrogênio. Aqui, o átomo de oxigênio de uma molécula de água pode atrair um átomo de hidrogênio de outra molécula devido à separação de carga nessa molécula.

Semelhanças entre ligações covalentes e de hidrogênio

Diferença entre ligações covalentes e de hidrogênio

Definição

Ligações covalentes: As ligações covalentes são ligações químicas formadas devido ao compartilhamento de elétrons entre os átomos.

Ligações de hidrogênio: As ligações de hidrogênio são forças de atração que ocorrem entre dois átomos de duas moléculas diferentes.

Natureza do vínculo

Ligações covalentes: As ligações covalentes são ligações químicas intermoleculares.

Ligações de hidrogênio: As ligações de hidrogênio são ligações químicas intramoleculares.

Compostos químicos

Ligações covalentes: As ligações covalentes são formadas entre dois átomos.

Ligações de hidrogênio: As ligações de hidrogênio são formadas entre dois átomos de duas moléculas diferentes.

Força de ligação

Ligações covalentes: A resistência da ligação covalente pode variar de 100 a 1100 kJ / mol.

Ligações de hidrogênio: A força da ligação de hidrogênio pode variar de 5 a 50 kJ / mol.

Conclusão

Tanto as ligações covalentes quanto as ligações de hidrogênio são ligações químicas. As ligações covalentes são mais fortes do que as ligações de hidrogênio. Isso ocorre porque uma ligação covalente é formada devido ao compartilhamento de elétrons entre dois átomos, enquanto uma ligação de hidrogênio é formada devido à atração entre duas moléculas. A principal diferença entre as ligações covalentes e de hidrogênio é que as ligações covalentes são atrações intramoleculares, enquanto as ligações de hidrogênio são atrações intermoleculares.

Referências:

1. Libretextos. "Ligação de hidrogênio." Bibliotecas de Química, disponíveis aqui. 17 de janeiro de 2017. Acessado em 16 de agosto de 2017. 2. “Ligação covalente.” BBC, disponível aqui. Acessado em 16 de agosto de 2017.

Cortesia de imagem:

1. “Hydrogen-fluoride-2D-dot-cross” Por Benjah-bmm27 - Trabalho próprio (Domínio Público) via Commons Wikimedia 2. “Hydrogen-bonding-in-water-2D” (Domínio Público) via Commons Wikimedia