Polarne a niepolarne wiązania kowalencyjne
Jak zaproponował amerykański chemik G. N. Lewis, atomy są stabilne, gdy zawierają osiem elektronów w powłoce walencyjnej. Większość atomów ma mniej niż osiem elektronów w powłokach walencyjnych (z wyjątkiem gazów szlachetnych z grupy 18 układu okresowego); dlatego nie są stabilne. Te atomy mają tendencję do reagowania ze sobą, aby stać się stabilnymi. W ten sposób każdy atom może osiągnąć konfigurację elektronową gazu szlachetnego. Wiązania kowalencyjne są głównym rodzajem wiązań chemicznych, które łączą atomy w związku chemicznym. Istnieją dwa rodzaje wiązań kowalencyjnych jako niepolarne i polarne wiązania kowalencyjne.
Co to jest polarne wiązanie kowalencyjne?
Polarność wynika z różnic w elektroujemności. Elektroujemność daje pomiar atomu przyciągający elektrony w wiązaniu. Zwykle do wskazania wartości elektroujemności używana jest skala Paulinga. Jeśli różnica elektroujemności między dwoma atomami jest bardzo duża (więcej niż 1,7), to wiązanie będzie jonowe. Aby wiązanie było polarnym wiązaniem kowalencyjnym, różnica elektroujemności nie powinna przekraczać wartości 1,7. W zależności od stopnia różnicy elektroujemności można zmienić charakter kowalencyjny. Ten stopień różnicy może być wyższy lub niższy. Dlatego para elektronów wiązania jest przyciągana bardziej przez jeden atom w porównaniu z drugim atomem, który uczestniczy w tworzeniu wiązania. Spowoduje to nierówny rozkład elektronów między dwoma atomami, a te typy wiązań kowalencyjnych są znane jako polarne wiązania kowalencyjne. Z powodu nierównomiernego podziału elektronów, jeden atom będzie miał lekko ujemny ładunek, podczas gdy drugi będzie miał lekko dodatni ładunek. W tym przypadku mówimy, że atomy uzyskały częściowy ładunek ujemny lub dodatni. Atom o wyższej elektroujemności otrzyma niewielki ładunek ujemny, a atom o niższej elektroujemności otrzyma niewielki ładunek dodatni. Polaryzacja oznacza oddzielenie ładunków. Te cząsteczki mają moment dipolowy. Moment dipolowy mierzy biegunowość wiązania i jest powszechnie mierzony w debye (ma również kierunek).
Co to jest niepolarne wiązanie kowalencyjne?
Gdy dwa takie same atomy lub atomy o tej samej elektroujemności tworzą między sobą wiązanie, te atomy ciągną parę elektronów w podobny sposób. Dlatego mają tendencję do dzielenia się elektronami, a ten rodzaj wiązań jest znany jako niepolarne wiązania kowalencyjne. Na przykład, gdy te same atomy są połączone, tworząc cząsteczki takie jak Cl2, H2 lub P4, każdy atom jest połączony z innym niepolarnym wiązaniem kowalencyjnym.
Jaka jest różnica między polarnymi i niepolarnymi wiązaniami kowalencyjnymi?
• Wiązania kowalencyjne, które są niepolarne, są tworzone przez dwa atomy o podobnych elektroujemnościach. Polarne wiązania kowalencyjne są tworzone przez dwa atomy o różnych elektroujemnościach (jednak różna nie powinna przekraczać 1,7).
• W niepolarnych wiązaniach kowalencyjnych elektrony są równo dzielone przez dwa atomy uczestniczące w tworzeniu wiązania. W kowalencji polarnej para elektronów jest przyciągana bardziej przez jeden atom w porównaniu z drugim atomem. Więc podział elektronów nie jest równy.
• W polarnym wiązaniu kowalencyjnym atomy mają częściowe ładunki dodatnie i ujemne, ale w wiązaniach niepolarnych nie ma ładunków częściowych dla atomów.
• Polarne wiązanie kowalencyjne ma moment dipolowy, podczas gdy niepolarne wiązanie kowalencyjne nie.
