Różnica między obligacjami podwójnymi i pojedynczymi

The kluczowa różnica między podwójnym wiązaniem a pojedynczym wiązaniem jest to, w formacji pojedynczego wiązania, udział dwóch atomów tylko jedna para elektronów, podczas gdy w tworzeniu wiązania podwójnego dwa atomy dzielą dwie pary elektronów.

Jak zaproponował amerykański chemik G.N. Lewis, atomy są stabilne, gdy zawierają osiem elektronów w swojej powłoce walencyjnej. Większość atomów ma mniej niż osiem elektronów w swoich powłokach walencyjnych (z wyjątkiem gazów szlachetnych z grupy 18 układu okresowego); dlatego nie są stabilne. Atomy te zwykle reagują ze sobą, aby stać się stabilnymi. W ten sposób każdy atom może osiągnąć elektroniczną konfigurację gazu szlachetnego. Może się to zdarzyć, tworząc wiązania jonowe, wiązania kowalencyjne lub wiązania metaliczne. Spośród nich wiązanie kowalencyjne jest wyjątkowe. Obligacje pojedyncze i podwójne należą do tej kategorii obligacji.

ZAWARTOŚĆ

1. Przegląd i kluczowa różnica
2. Co to jest Double Bond
3. Co to jest Single Bond
4. Porównanie obok siebie - podwójne wiązanie vs pojedyncze wiązanie w formie tabelarycznej
5. Podsumowanie

Co to jest Double Bond?

Wiązanie podwójne powstaje, gdy dwa atomy dzielą między sobą dwie pary elektronów, wypełniając orbitale walencyjne. Podwójne wiązania są krótsze niż pojedyncze wiązania, ale silniejsze od nich. Sp²⁾ hybrydyzacja pozwala atomom tworzyć wiązania podwójne.

Podwójne wiązania mogą być dwojakiego rodzaju. Z dwóch wiązań jeden jest wiązaniem sigma. Tworzy się poprzez liniowe nakładanie się dwóch sp²⁾ hybrydyzowane orbitale. Po drugie, drugie wiązanie (które nazywamy wiązaniem pi) tworzy się poprzez boczne nakładanie się dwóch orbitali p.

Rysunek 01: Podwójne wiązanie w kolorze czerwonym

Typowym przykładem cząsteczki z podwójnym wiązaniem jest etylen. W etylenie wiązanie podwójne występuje między dwoma atomami węgla. Jednak poza podobnymi atomami, tego rodzaju wiązania mogą również tworzyć się między różnymi atomami, jak w przykładach węgla karbonylowego (C = O), imin (C = N), związków azowych (N = N) itp..

Co to jest Single Bond?

Wiązanie pojedyncze powstaje, gdy dwa atomy o podobnej lub niskiej różnicy elektroujemności dzielą jedną parę elektronów. Te dwa atomy mogą być tego samego typu lub różnych typów. Na przykład, gdy ten sam typ atomów łączy się, tworząc cząsteczki takie jak Cl₂₎, H.₂₎, lub P₄, każdy atom wiąże się z innym pojedynczym wiązaniem kowalencyjnym.

Cząsteczka metanu (CH₄) ma pojedyncze wiązanie kowalencyjne między dwoma rodzajami pierwiastków (atomy węgla i wodoru). Ponadto metan jest przykładem cząsteczki mającej wiązania kowalencyjne między atomami o bardzo niskiej różnicy elektroujemności.

Rycina 02: Struktura cząsteczki metanu

Pojedyncze wiązania kowalencyjne nazywamy również wiązaniami sigma. Pojedyncze wiązanie daje cząsteczce zdolność do rotacji wokół tego wiązania względem siebie. Zatem ten obrót pozwala cząsteczce mieć różne struktury konformacyjne. Również tego rodzaju wiązania tworzą się ze sp³⁾ hybrydyzowane atomy cząsteczki. Kiedy dwa równe sp³⁾ hybrydyzowane cząsteczki pokrywają się liniowo, tworzy się pojedyncze wiązanie.

Jaka jest różnica między obligacją podwójną a pojedynczą?

Obligacje kowalencyjne są głównie trzech rodzajów; pojedyncze wiązania, podwójne wiązania i potrójne wiązania. Kluczowa różnica między wiązaniem podwójnym a wiązaniem pojedynczym polega na tym, że w tworzeniu wiązania pojedynczego tylko dwie pary elektronów są dzielone między dwa atomy, podczas gdy w tworzeniu wiązania podwójnego dwie pary elektronów są wspólne.

Ponadto zasadniczą różnicą między wiązaniem podwójnym i wiązaniem pojedynczym jest to, że wiązanie pojedyncze wynika z nakładania się dwóch zhybrydyzowanych orbitali sp3, podczas gdy wiązania podwójne wynikają z liniowego nakładania się dwóch zhybrydyzowanych orbitali sp2 oraz z bocznego nakładania się orbitalu p.

Poza tym pojedyncze wiązanie zawiera jedno wiązanie sigma, podczas gdy podwójne wiązanie zawiera jedno wiązanie sigma i jedno wiązanie pi. Zatem wpływa to na długość wiązania między atomami. Dlatego prowadzi to do kolejnej różnicy między wiązaniem podwójnym a wiązaniem pojedynczym. To jest; długość pojedynczego wiązania jest większa niż długości podwójnego wiązania. Ponadto energia dysocjacji podwójnego wiązania jest względnie wyższa niż energia dysocjacji pojedynczego wiązania.

Podsumowanie - Double Bond vs Single Bond

Wiązania podwójne i wiązania pojedyncze są rodzajami kowalencyjnych wiązań chemicznych. Kluczowa różnica między wiązaniem podwójnym a wiązaniem pojedynczym polega na tym, że w tworzeniu wiązania pojedynczego tylko dwie pary elektronów są dzielone między dwa atomy, podczas gdy w tworzeniu wiązania podwójnego dwie pary elektronów są wspólne.

Odniesienie:

1. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. „Definicja podwójnego wiązania i przykłady w chemii”. ThoughtCo, 5 grudnia 2018 r. Dostępne tutaj

Zdjęcie dzięki uprzejmości:

1. „Szkieletowe formuły-terminal-podwójna wiązanie” (domena publiczna) przez Commons Wikimedia  
2. „Metan-2D-kwadrat” (domena publiczna) przez Commons Wikimedia