Що таке Полярний ковалентний зв'язок? (з прикладами)



A полярну ковалентную зв'язок є ковалентним зв'язком між двома атомами, де електрони, які утворюють зв'язок, нерівномірно розподілені.

Заряд електричних диполів менше повного одиничного заряду, тому вони вважаються частковими зарядами і позначаються дельта плюс (δ +) і дельта мінус (δ-) (Boundless, 2016).

Оскільки позитивні і негативні заряди розділені в зв'язку, молекули з полярними ковалентними зв'язками взаємодіють з диполями в інших молекулах.

Це призводить до виникнення між ними диполь-дипольних міжмолекулярних сил (Helmenstine, Polar Bond Definition and Examples, 2017).

Електронегативність і полярність зв'язування

Полярність зв'язку (ступінь, до якої вона полярна) визначається значною мірою відносними електронегативностями зв'язаних атомів.

Електронегативність (χ) визначається як здатність атома в молекулі або іоні притягувати електрони до себе. Таким чином, існує пряма залежність між електронегативністю і полярністю зв'язку (Polar Covalent Bonds, S.F.).

Зв'язок є неполярним, якщо приєднані атоми мають однакові або подібні електронегативності. Якщо електронегативності приєднаних атомів не рівні, то можна сказати, що зв'язок поляризована в напрямку найбільш електронегативного атома.

Зв'язок, в якому електронегативність B (χB) більше, ніж електронегативність A (χA), позначена, наприклад, частковим негативним зарядом на найбільш електронегативному атомі:

A δ+-B δ-

Чим вище значення електронегативності, тим більша сила атома для залучення пари зв'язуючих електронів.

На рисунку 1 показані значення електронегативності різних елементів під кожним символом періодичної таблиці.

За деякими винятками, електронегативність зростає, зліва направо, в період, і зменшується, зверху вниз, в сім'ї. (Електронегативність: класифікація типу зв'язків, С.Ф.).

Електронегативність дає інформацію про те, що станеться з парою електронних зв'язків, коли два атоми зійдуться.

Полярні ковалентні зв'язки утворюються, коли задіяні атоми мають різницю електронегативності від 0,5 до 1,7.

Атом, який найбільш сильно притягує пару електронів зв'язку, дещо більш негативний, а інший атом трохи більш позитивний, створюючи в молекулі диполь..

Чим більша різниця в електронегативності, атоми, залучені в зв'язок, будуть більш негативними і позитивними. (ЕЛЕКТРОНЕГАТИВНІСТЬ І ПОЛЯРНА КОВАЛЕНТА, С.Ф.).

Полярні зв'язки є розділовою лінією між чистим ковалентним зв'язком і чистою іонною зв'язком.

Чисті ковалентні зв'язки (неполярні ковалентні зв'язки) ділять пари електронів однаково між атомами.

Технічно, неполярний перехід відбувається тільки тоді, коли атоми однакові один одному (наприклад, газ Н2 або газ Cl2), але хіміки вважають, що будь-який зв'язок між атомами з різницею в електронегативності менше 0,4 - це неполярна ковалентна зв'язок.

Наприклад, діоксид вуглецю (CO2) і метану (СН4) є неполярними молекулами.

У іонних зв'язках електрони в зв'язці по суті подаються одним атомом іншим (наприклад, NaCl).

Іонічні зв'язки утворюються між атомами, коли різниця в електронегативності між ними перевищує 1,7. У випадку іонних зв'язків не відбувається спільного використання електронів, а об'єднання відбувається за допомогою електростатичних сил.

Приклади полярних ковалентних зв'язків

Вода (Н2O) є найбільш класичним прикладом полярної молекули. Кажуть, що вода є універсальним розчинником, але це не означає, що воно універсально розчиняється, але завдяки своїй великій кількості вона є ідеальним розчинником для розчинення полярних речовин (Helmenstine, 2017)..

За значеннями на фіг.1 значення електронегативності кисню становить 3,44, а електронегативність водню - 2,10..

Нерівність у розподілі електронів пояснює вигнуту форму молекули. Сторона "кисню" молекули має негативний чистий заряд, тоді як два атоми водню (з іншого "сторона") мають чистий позитивний заряд (фіг.3).

Хлористий водень (HCl) є іншим прикладом молекули, що має полярну ковалентную зв'язок.

Хлор є найбільш електронегативним атомом, тому електрони в зв'язку більш тісно пов'язані з атомом хлору, ніж з атомом водню..

Утворюється диполь, при цьому сторона хлору має негативний чистий заряд, а частина з воднем має чистий позитивний заряд. Хлорид водню є лінійною молекулою, тому що існують тільки два атоми, тому неможлива інша геометрія.

Молекула аміаку (NH3аміни і аміди мають полярні ковалентні зв'язки між атомами азоту, водню і заступниками.

У випадку аміаку диполь такий, що атом азоту є більш негативно зарядженим, причому всі три атоми водню на одній стороні атома азоту з позитивним зарядом.

Асиметричні сполуки виявляють полярні ковалентні характеристики. Органічна сполука з функціональними групами, що мають різницю електронегативності, показує полярність.

Наприклад, 1-хлорбутан (СН3-CH2-CH2-CH2Cl) показує частковий негативний заряд на Cl і частковий позитивний заряд, розподілений над атомами вуглецю. Це називається індуктивним ефектом (TutorVista.com, S.F.).

Список літератури

  1. (2016, 17 серпня). Ковалентні облігації та інші облігації та взаємодії. Відновлюється від boundless.com.
  2. ЕЛЕКТРОНЕГАТИВНІСТЬ І ПОЛЯРНА КОВАЛЕНТНА ЗВ'ЯЗКА. (S.F.). Відновлено з dummies.com.
  3. Електронегативність: класифікація типу зв'язків. (S.F.). Отримано з chemteam.info.
  4. Helmenstine, A. M. (2017, 12 квітня). Приклади полярних і неполярних молекул. Отримано з thoughtco.com.
  5. Helmenstine, A. M. (2017, 17 лютого). Полярні визначення і приклади. Отримано з thoughtco.com.
  6. Полярні ковалентні зв'язки. (S.F.). Відібраний з сайлодоторгог.