Wiązania chemiczne mogą być klasyfikowane jako polarne lub niepolarne. Różnica polega na tym, w jaki sposób rozmieszczone są elektrony w wiązaniu.
Definicja obligacji polarnych
Wiązanie polarne to wiązanie kowalencyjne pomiedzy dwa atomy gdzie elektrony tworzenie wiązania jest nierównomiernie rozłożone. To powoduje, że cząsteczka ma niewielkie napięcie elektryczne dipol moment, w którym jeden koniec jest lekko dodatni, a drugi lekko ujemny. Ładunek dipoli elektrycznych jest mniejszy niż pełny ładunek jednostkowy, więc są one uważane za ładunki częściowe i są oznaczone delta plus (δ +) i delta minus (δ-). Ponieważ ładunki dodatnie i ujemne są rozdzielone w wiązaniu, cząsteczki z polarnymi wiązaniami kowalencyjnymi oddziałują z dipolami w innych cząsteczkach. Powoduje to powstanie sił międzycząsteczkowych dipol-dipol między cząsteczkami.
Obligacje polarne są linią podziału między czystym wiązaniem kowalencyjnym a czystym Wiązanie jonowe. Czyste wiązania kowalencyjne (niepolarne wiązania kowalencyjne) dzielą pary elektronów jednakowo między atomami. Technicznie, wiązanie niepolarne występuje tylko wtedy, gdy atomy są identyczne (np. H
W wiązaniach jonowych elektrony w wiązaniu są zasadniczo przekazywane do jednego atomu przez drugi (np. NaCl). Wiązania jonowe powstają między atomami, gdy różnica elektroujemności między nimi jest większa niż 1,7. Technicznie wiązania jonowe są wiązaniami całkowicie polarnymi, więc terminologia może być myląca.
Pamiętaj tylko, że wiązanie biegunowe odnosi się do rodzaju wiązania kowalencyjnego, w którym elektrony nie są równo dzielone, a wartości elektroujemności są nieco inne. Polarne wiązania kowalencyjne tworzą się między atomami z różnicą elektroujemności między 0,4 a 1,7.
Przykłady cząsteczek z polarnymi wiązaniami kowalencyjnymi
Woda (H2O) jest cząsteczką związaną z biegunem. Wartość elektroujemności tlenu wynosi 3,44, podczas gdy elektroujemność wodoru wynosi 2,20. Nierówność w rozkładzie elektronów odpowiada za wygięty kształt cząsteczki. „Strona” tlenu cząsteczki ma ładunek ujemny netto, podczas gdy dwa atomy wodoru (po drugiej „stronie”) mają ładunek dodatni netto.
Fluorowodór (HF) jest kolejnym przykładem cząsteczki, która ma polarne wiązanie kowalencyjne. Fluor jest atomem bardziej elektroujemnym, więc elektrony w wiązaniu są ściślej związane z atomem fluoru niż z atomem wodoru. Dipol tworzy się ze stroną fluoru mającą ładunek ujemny netto, a strona wodoru ma ładunek dodatni netto. Fluorowodór jest cząsteczką liniową, ponieważ są tylko dwa atomy, więc żadna inna geometria nie jest możliwa.
Cząsteczka amoniaku (NH3) ma polarne wiązania kowalencyjne między atomami azotu i wodoru. Dipol jest taki, że atom azotu jest bardziej ujemnie naładowany, a wszystkie trzy atomy wodoru znajdują się po jednej stronie atomu azotu z ładunkiem dodatnim.
Które elementy tworzą wiązania polarne?
Polarne wiązania kowalencyjne tworzą się między dwoma niemetalowymi atomami, które mają wystarczająco różne elektroujemności względem siebie. Ponieważ wartości elektroujemności są nieco inne, para elektronów wiążących nie jest równo dzielona między atomami. Na przykład polarne wiązania kowalencyjne zwykle tworzą się między wodorem i dowolnym innym niemetalem.
Wartość elektroujemności między metalami a niemetalami jest duża, dlatego tworzą one wiązania jonowe ze sobą.