ПОЛЯРНА КОВАЛЕНТНА ЗВ'ЯЗОК: ХАРАКТЕРИСТИКИ ТА ПРИКЛАДИ - ХІМІЯ - 2025

Полярна ковалентний зв'язок є одним утворюється між двома хімічними елементами, електронний торгівельний відмінність є істотним, але не наближаючись до чисто іонний характер. Тому це сильна проміжна взаємодія між аполярними ковалентними зв’язками та іонними зв’язками.

Кажуть, що він є ковалентним, оскільки теоретично існує однаковий розподіл електронної пари між двома зв’язаними атомами; тобто два електрони поділяються однаково. Атом Е · дарує електрон, тоді як · X сприяє другому електрону для формування ковалентного зв’язку E: X або EX.

У полярному ковалентному зв’язку пара електронів не поділяється однаково. Джерело: Габріель Болівар.

Однак, як видно із зображення вище, два електрони не розташовані в центрі E і X, що вказує на те, що вони "циркулюють" з однаковою частотою між обома атомами; скоріше вони ближче до X, ніж до Е. Це означає, що X привернула пару електронів до себе через свою вищу електронегативність.

Оскільки електрони зв’язку ближче до X, ніж до Е, навколо X створюється область високої електронної щільності δ-; в той час як в E з'являється область, бідна електронами, δ +. Тому у вас поляризація електричних зарядів: полярний ковалентний зв’язок.

характеристики

Ступені полярності

Ковалентні зв’язки дуже багато в природі. Вони присутні практично у всіх гетерогенних молекулах та хімічних сполуках; оскільки, в кінцевому рахунку, він утворюється, коли два різних атоми E і X зв'язуються. Однак є ковалентні зв’язки, більш полярні, ніж інші, і, щоб з’ясувати, треба вдатися до електронегативності.

Чим більше електронегативного X і менше електронегативний E (електропозитивний), то отримана ковалентна зв'язок буде більш полярною. Умовний спосіб оцінки цієї полярності здійснюється за формулою:

χ _X - χ _E

Де χ - електронегативність кожного атома за шкалою Полінга.

Якщо це віднімання або віднімання має значення від 0,5 до 2, то це буде полярний зв’язок. Тому можна порівняти ступінь полярності між декількома EX-ланками. У випадку, якщо отримане значення вище 2, ми говоримо про іонну зв’язок, E ⁺ X ^-, а не E ^{δ +} -X ^δ- .

Однак полярність зв'язку EX не є абсолютною, а залежить від молекулярного оточення; тобто в молекулі -EX-, де E і X утворюють ковалентні зв’язки з іншими атомами, останні безпосередньо впливають на вказану ступінь полярності.

Хімічні елементи, що їх походять

Хоча E і X можуть бути будь-якими елементами, не всі вони викликають полярні ковалентні зв’язки. Наприклад, якщо E - високоелектропозитивний метал, як лужні (Li, Na, K, Rb і Cs), а X галоген (F, Cl, Br і I), вони будуть схильні утворювати іонні сполуки (Na ⁺ Cl ^- ), а не молекули (Na-Cl).

Ось чому полярні ковалентні зв’язки зазвичай знаходяться між двома неметалічними елементами; і меншою мірою між неметалічними елементами та деякими перехідними металами. Дивлячись на р-блок періодичної таблиці, у вас є багато варіантів формування цих типів хімічних зв’язків.

Полярний та іонний характер

У великих молекулах не дуже важливо думати про те, наскільки полярний зв’язок; Вони є високовалентними, і розподіл їх електричних зарядів (там, де є багаті електронами або бідні регіони) привертає більше уваги, ніж визначає ступінь ковалентності їх внутрішніх зв’язків.

Однак у діатомових або малих молекулах зазначена полярність E ^{δ +} -X ^δ- досить відносна.

Це не проблема з молекулами, що утворюються між неметалічними елементами; Але коли беруть участь перехідні метали або металоїди, ми вже не говоримо лише про полярний ковалентний зв’язок, а про ковалентний зв’язок з певним іонним характером; а у випадку перехідних металів - ковалентної координаційної зв’язки з огляду на її характер.

Приклади полярної ковалентної зв'язку

СО

Ковалентний зв’язок між вуглецем і киснем є полярним, оскільки перший менш електронегативний (χ _С = 2,55), ніж другий (χ _O = 3,44). Тому, коли ми подивимось на зв'язки CO, C = O або CO ^- , ми дізнаємось, що вони є полярними зв’язками.

HX

Галогеніди водню, HX, - ідеальні приклади для розуміння полярних зв'язків у ваших діатомічних молекулах. Беручи електронегативність водню (χ _H = 2,2), ми можемо оцінити, наскільки ці галогеніди один до одного:

-HF (HF), χ _F (3,98) - χ _H (2,2) = 1,78

-HCl (H-Cl), χ _Cl (3,16) - χ _H (2,2) = 0,96

-HBr (H-Br), χ _Br (2,96) - χ _H (2,2) = 0,76

-HI (HI), χ _I (2,66) - χ _H (2,2) = 0,46

Зауважимо, що згідно з цими розрахунками, HF-зв’язок є найбільш полярним з усіх. Тепер, який її іонний характер виражений у відсотках, інша справа. Цей результат не дивно, оскільки фтор є найбільш електронегативним елементом з усіх.

Коли електронегативність падає від хлору до йоду, зв’язки H-Cl, H-Br та HI також стають менш полярними. Зв язок HI повинен бути неполярним, але він насправді полярний, а також дуже "крихкий"; легко ламається.

Ой

Полярний зв’язок ОН, мабуть, найважливіший із усіх: завдяки йому життя існує, оскільки воно співпрацює з дипольним моментом води. Якщо оцінити різницю між електронегативністю кисню та водню, ми матимемо:

χ _O (3,44) - χ _H (2,2) = 1,24

Однак молекула води, H ₂ O, має дві з цих зв'язків, HOH. Це та кутова геометрія молекули та її асиметрія роблять її високополярною сполукою.

NH

NH зв’язок присутній в аміногрупах білків. Повторюючи той самий розрахунок у нас:

χ _N (3,04) - χ _H (2,2) = 0,84

Це відображає, що зв’язок NH є менш полярним, ніж OH (1,24) та FH (1,78).

Некрасивий

Зв’язок Fe-O важливий, оскільки його оксиди містяться в мінералах заліза. Давайте подивимось, чи вона більш полярна, ніж HO:

χ _O (3,44) - χ _Fe (1,83) = 1,61

Отже, справедливо припускається, що зв'язок Fe-O є більш полярною, ніж зв'язок HO (1,24); або що те саме, що говорити: Fe-O має вищий іонний характер, ніж HO.

Ці розрахунки використовуються для з'ясування ступенів полярності між різними ланками; але їх недостатньо для визначення того, чи є сполука іонною, ковалентною чи її іонним характером.

Список літератури

1. Віттен, Девіс, Пек і Стенлі. (2008). Хімія (8-е видання). CENGAGE Навчання.
2. Шивер і Аткінс. (2008). Неорганічна хімія. (Четверте видання). Mc Graw Hill.
3. Лаура Наппі. (2019). Полярні та неполярні ковалентні зв’язки: визначення та приклади. Вивчення. Відновлено з: study.com
4. Гельменстін, Анна Марі, к.т.н. (18 вересня 2019 р.). Визначення та приклади полярних облігацій (Полярна ковалентна зв'язок). Відновлено з: thinkco.com
5. Elsevier BV (2019). Полярний ковалентний зв’язок. ScienceDirect. Відновлено з: sciencedirect.com
6. Вікіпедія. (2019). Хімічна полярність. Відновлено з: en.wikipedia.org
7. Анонімний. (05 червня 2019 р.). Властивості полярних ковалентних зв'язків. Хімія LibreTexts. Відновлено з: chem.libretexts.org