Differenza tra coppia di legami e coppia solitaria

Main Difference - Bond Pair vs Lone Pair

Ogni elemento ha elettroni nei loro atomi. Questi elettroni sono in conchiglie che si trovano all'esterno del nucleo. Una shell può avere uno o più orbitali. Gli orbitali più vicini al nucleo sono s, p e d orbitale. Un orbitale può essere diviso in diversi sub-orbitali. Un sub-orbitale può contenere un massimo di due elettroni. Quando non ci sono elettroni, è chiamato orbitale vuoto. Quando c'è un elettrone in un sub-orbitale, è chiamato un elettrone spaiato. Quando il sub-orbitale è riempito con un massimo di due elettroni, è chiamato una coppia di elettroni. Le coppie di elettroni si possono trovare in due tipi come coppia di legame e coppia solitaria. La principale differenza tra coppia di obbligazioni e coppia solitaria è quella coppia di legame è composta da due elettroni che sono in un legame mentre la coppia solitaria è composta da due elettroni che non sono in un legame.  

Aree chiave coperte

1. Cos'è una coppia di schiavi
      - Definizione, identificazione, esempi
2. Cos'è una coppia solitaria
      - Definizione, identificazione, esempi
3. Qual è la differenza tra coppia di coppie e coppie solitarie
      - Confronto tra le principali differenze

Termini chiave: coppia di legami, legame covalente, doppio legame, coppia sola, coppia di elettroni non leganti, orbitale, legame pi greco, legame sigma, legame singolo, elettroni spaiati, elettroni di valenza

Cos'è una coppia di schiavi

Una coppia di legami è una coppia di elettroni che sono in un legame. Un singolo legame è sempre composto da due elettroni accoppiati l'uno con l'altro. Questi due elettroni insieme sono chiamati la coppia di legame. Le coppie di legami possono essere viste in composti covalenti e composti di coordinazione. Nei composti covalenti, il legame covalente è composto da una coppia di legami. Nei composti di coordinazione, il legame di coordinamento è composto da una coppia di legami.

Nei composti di coordinazione, i ligandi donano le loro coppie di elettroni solitari ad un atomo di metallo centrale. Sebbene fossero coppie solitarie formano legami di coordinamento simili al legame covalente dopo la donazione; quindi sono considerati come una coppia di obbligazioni. Questo perché i due elettroni vengono condivisi tra due atomi.

Nei composti covalenti, due atomi condividono gli elettroni non appaiati per renderli accoppiati. Questa coppia di elettroni è chiamata la coppia di legame. Quando ci sono doppi o tripli legami, ci sono coppie di vincoli per ogni legame. Ad esempio, se c'è un doppio legame, ci sono due coppie di vincoli. Poiché un legame covalente si forma attraverso l'ibridazione di orbitali di due atomi, una coppia di legami risiede in orbitali ibridati. Questi orbitali ibridati possono formare o sigma bond o pi bonds. Pertanto, le coppie di legami possono essere osservate sia in sigma bond che in pi bonds.  

Figura 1: Il legame di coordinamento tra NH3 e BF3

Nell'esempio sopra, la coppia di elettroni sull'atomo N della molecola di NH3 viene donata all'atomo B della molecola di BF3. Successivamente, il legame di coordinamento sembra un legame covalente. Pertanto, la coppia di elettroni è ora una coppia di legame.  

Cos'è una coppia solitaria

La coppia solitaria è una coppia di elettroni che non sono in un legame. Gli elettroni della coppia solitaria appartengono allo stesso atomo. Pertanto, una coppia solitaria è anche chiamata a coppia di elettroni non leganti. Anche se gli elettroni nei gusci più interni sono accoppiati e non partecipano al legame, non sono considerati come coppie solitarie. Gli elettroni di valenza di un atomo che sono accoppiati tra loro sono considerati come coppie solitarie.

A volte queste coppie solitarie possono essere donate ad un altro atomo che ha orbitali vuoti. Quindi forma un legame di coordinamento. Da allora in poi, non è considerato come una coppia solitaria dal momento che diventa una coppia di legame. Alcuni elementi hanno solo una coppia solitaria. Alcuni altri elementi hanno più di una coppia solitaria. Ad esempio, l'azoto (N) può formare un massimo di tre legami covalenti. Ma il numero di elettroni di valenza che ha è 5. Pertanto, tre elettroni sono condivisi con altri atomi per formare legami mentre altri due elettroni rimangono come una coppia solitaria. Ma gli alogeni hanno 7 elettroni nel loro orbitale più esterno. Pertanto, hanno 3 coppie solitarie insieme a un elettrone spaiato. Pertanto, gli alogeni possono avere un legame covalente condividendo questo elettrone spaiato.

Le coppie solitarie cambiano l'angolo dei legami in una molecola. Ad esempio, si consideri una molecola lineare composta da un atomo centrale avente due legami. Se non ci sono coppie solitarie, la molecola rimarrà come una molecola lineare. Ma se ci sono una o più coppie solitarie sull'atomo centrale, la molecola non sarebbe più lineare. A causa della repulsione causata da coppie solitarie, le coppie di legame vengono respinte. Quindi la molecola diventa angolare anziché lineare.

Come mostrato nell'immagine sopra, l'ammoniaca ha una coppia sola, la molecola d'acqua ha 2 coppie solitarie e HCl ha 3 coppie solitarie.

Se un atomo ha orbitali vuoti, le coppie solitarie possono essere suddivise in elettroni spaiati attraverso l'ibridazione di orbitali e possono partecipare al legame. Ma se non ci sono orbitali vuoti, le coppie solitarie rimarranno come una coppia di elettroni e non parteciperanno al legame.

Ad esempio, l'azoto (N) è composto da 5 elettroni nell'orbitale più esterno. Due elettroni in orbitale 2s e altri tre sono in tre orbitali p. Poiché l'azoto non ha orbitali vuoti, la coppia di elettroni in orbita 2s rimarrà una coppia solitaria.

Figura 3: diagramma orbitale dell'azoto (N)

Ma se si considera il fosforo (P), ha anche 5 elettroni nell'orbitale più esterno: 2 elettroni in orbitali 3s e altri 3 elettroni in tre orbitali p. Ma il fosforo può formare un massimo di 5 legami. Questo perché ha vuoti orbitali 3d.

Figura 4: il diagramma orbitale per il fosforo e la possibile ibridazione

Il fosforo può avere cinque legami includendo i 5 elettroni in sp³d¹ orbitali ibridati. Quindi, non ci sono coppie solitarie sul fosforo.

Differenza tra coppia di legami e coppia solitaria

Definizione

Coppia di legami: La coppia di schiavi è una coppia di elettroni che sono in un legame.

Coppia solitaria: La coppia solitaria è una coppia di elettroni che non sono in un legame.

bonding

Coppia di legami: Le coppie obbligazionarie sono sempre in obbligazioni.

Coppia solitaria: Le coppie sole non sono in obbligazioni, ma possono formare obbligazioni donando la coppia solitaria (obbligazioni di coordinamento).

atomi

Coppia di legami: I due elettroni appartengono a due atomi in coppie di legami.

Coppia solitaria: I due elettroni appartengono allo stesso atomo in coppie solitarie.

Origine

Coppia di legami: Una coppia di legami viene creata a causa della condivisione di elettroni da parte di due atomi.

Coppia solitaria: Viene creata una coppia solitaria a causa dell'assenza di orbitali vuoti.

Conclusione

Coppia di legami e coppia solitaria sono due termini usati per descrivere gli elettroni accoppiati. Queste coppie di elettroni causano reattività, polarità, stato fisico e proprietà chimiche dei composti. I composti ionici possono o meno avere coppie di legami e coppie solitarie. Composti covalenti e composti di coordinazione hanno essenzialmente coppie di legami. Possono o non possono avere coppie solitarie. La differenza tra coppia di legami e coppia solitaria è che una coppia di legami è composta da due elettroni che sono in un legame mentre una coppia solitaria è composta da due elettroni che non sono in un legame. 

Riferimenti:

1. "Coppia solitaria". Wikipedia. Wikimedia Foundation, 09 luglio 2017. Web. Disponibile qui. 27 luglio 2017. 
2. "Definizione di coppia di legame - Dizionario di chimica." Chemistry-Dictionary.com. N., n. Web. Disponibile qui. 27 luglio 2017. 

Cortesia dell'immagine:

1. "NH3-BF3-adduzione-legame-allungamento-2D-no-cariche" Di (สาธารณสมบัติ) via Commons Wikimedia
2. "ParSolitario" di V8rik su en.wikipedia - Trasferito da en.wikipedia (dominio pubblico) tramite Commons Wikimedia