ПОЛЯРНАЯ КОВАЛЕНТНАЯ СВЯЗЬ: ХАРАКТЕРИСТИКИ И ПРИМЕРЫ - ХИМИЯ - 2024

Полярная ковалентная связь является одним образуется между двумя химическими элементами, электроотрицательность различие является существенным, но не приближаясь к чисто ионный характер. Следовательно, это сильное промежуточное взаимодействие между неполярными ковалентными связями и ионными связями.

Он называется ковалентным, потому что теоретически существует равное распределение электронной пары между двумя связанными атомами; то есть два электрона делятся поровну. Атом E · отдает электрон, в то время как · X вносит вклад вторым электроном для образования ковалентной связи E: X или EX.

В полярной ковалентной связи пара электронов не разделена поровну. Источник: Габриэль Боливар.

Однако, как видно на изображении выше, два электрона не расположены в центре E и X, что указывает на то, что они «циркулируют» с одинаковой частотой между обоими атомами; скорее они ближе к X, чем к E. Это означает, что X привлек пару электронов к себе из-за своей более высокой электроотрицательности.

Поскольку электроны связи расположены ближе к X, чем к E, вокруг X создается область с высокой электронной плотностью, δ-; в то время как в E появляется бедная электронами область δ +. Следовательно, у вас есть поляризация электрических зарядов: полярная ковалентная связь.

характеристики

Степени полярности

Ковалентные связи очень распространены в природе. Они присутствуют практически во всех гетерогенных молекулах и химических соединениях; так как, в конечном итоге, он образуется, когда два разных атома E и X связываются. Однако есть ковалентные связи более полярные, чем другие, и чтобы выяснить это, нужно прибегнуть к электроотрицательности.

Чем больше электроотрицательный X и менее электроотрицательный E (электроположительный), то образовавшаяся ковалентная связь будет более полярной. Обычный способ оценить эту полярность - использовать формулу:

х _Х - х _Е

Где χ - электроотрицательность каждого атома по шкале Полинга.

Если это вычитание или вычитание имеет значения от 0,5 до 2, то это будет полярная связь. Следовательно, можно сравнивать степень полярности между несколькими звеньями EX. В случае, если полученное значение больше 2, мы говорим об ионной связи, E ⁺ X ^-, а не E ^{δ +} -X ^δ- .

Однако полярность связи EX не является абсолютной, а зависит от молекулярного окружения; то есть в молекуле -EX-, где E и X образуют ковалентные связи с другими атомами, последние непосредственно влияют на указанную степень полярности.

Химические элементы, из которых они происходят

Хотя E и X могут быть любым элементом, не все они вызывают полярные ковалентные связи. Например, если E представляет собой сильно электроположительный металл, такой как щелочные (Li, Na, K, Rb и Cs), а X представляет собой галоген (F, Cl, Br и I), они будут иметь тенденцию к образованию ионных соединений (Na ⁺ Cl ^- ), а не молекулы (Na-Cl).

Вот почему полярные ковалентные связи обычно обнаруживаются между двумя неметаллическими элементами; и в меньшей степени между неметаллическими элементами и некоторыми переходными металлами. Глядя на p-блок периодической таблицы, у вас есть много возможностей для образования этих типов химических связей.

Полярный и ионный характер

В больших молекулах не очень важно думать о том, насколько полярна связь; Они сильно ковалентны, и распределение их электрических зарядов (где находятся богатые электронами или бедные области) привлекает больше внимания, чем определение степени ковалентности их внутренних связей.

Однако для двухатомных или небольших молекул указанная полярность E ^{δ +} -X ^δ- весьма относительна.

Это не проблема с молекулами, образованными между неметаллическими элементами; Но когда участвуют переходные металлы или металлоиды, мы больше говорим не только о полярной ковалентной связи, но о ковалентной связи с определенным ионным характером; а в случае переходных металлов - ковалентной координационной связи с учетом ее природы.

Примеры полярной ковалентной связи

Колорадо

Ковалентная связь между углеродом и кислородом полярна, потому что первая менее электроотрицательна (χ _C = 2,55), чем вторая (χ _O = 3,44). Следовательно, когда мы смотрим на связи CO, C = O или CO ^- , мы узнаем, что это полярные связи.

HX

Галогениды водорода, HX, являются идеальным примером для понимания полярных связей в ваших двухатомных молекулах. Взяв электроотрицательность водорода (χ _H = 2,2), мы можем оценить, насколько полярны эти галогениды друг другу:

-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

Отметим, что согласно этим расчетам, связь HF является наиболее полярной из всех. Другой вопрос, каков его ионный характер, выраженный в процентах. Этот результат неудивителен, поскольку фтор - самый электроотрицательный элемент из всех.

Когда электроотрицательность падает от хлора к йоду, связи H-Cl, H-Br и HI также становятся менее полярными. Связь HI должна быть неполярной, но на самом деле она полярная и также очень «хрупкая»; легко ломается.

ой

Полярная связь ОН, пожалуй, самая важная из всех: благодаря ей существует жизнь, поскольку она взаимодействует с дипольным моментом воды. Если мы оценим разницу между электроотрицательностями кислорода и водорода, мы получим:

χ _O (3,44) - χ _H (2,2) = 1,24

Однако молекула воды H ₂ O имеет две из этих связей, HOH. Это, а также угловая геометрия молекулы и ее асимметрия делают ее высокополярным соединением.

Нью-Гемпшир

Связь NH присутствует в аминогруппах белков. Повторяя тот же расчет, получаем:

χ _N (3,04) - χ _H (2,2) = 0,84

Это отражает то, что связь NH менее полярна, чем связь OH (1,24) и FH (1,78).

уродливый

Связь Fe-O важна, потому что ее оксиды содержатся в минералах железа. Посмотрим, полярнее ли он, чем HO:

χ _O (3,44) - χ _Fe (1,83) = 1,61

Следовательно, справедливо предполагается, что связь Fe-O более полярна, чем связь HO (1,24); или что то же самое, что сказать: Fe-O имеет более высокий ионный характер, чем HO.

Эти вычисления используются для определения степени полярности между различными звеньями; но их недостаточно, чтобы определить, является ли соединение ионным, ковалентным или его ионным характером.

Ссылки

1. Уиттен, Дэвис, Пек и Стэнли. (2008). Химия (8-е изд.). CENGAGE Обучение.
2. Шивер и Аткинс. (2008). Неорганическая химия . (Четвертое издание). Мак Гроу Хилл.
3. Лаура Наппи. (2019). Полярные и неполярные ковалентные связи: определения и примеры. Учиться. Получено с: study.com
4. Хельменстин, Энн Мари, доктор философии. (18 сентября 2019 г.). Определение и примеры полярной связи (полярная ковалентная связь). Получено с: thinkco.com
5. Elsevier BV (2019). Полярная ковалентная связь. ScienceDirect. Получено с: sciencedirect.com
6. Wikipedia. (2019). Химическая полярность. Получено с: en.wikipedia.org
7. Anonymous. (05 июня 2019 г.). Свойства полярных ковалентных связей. Химия LibreTexts. Получено с: chem.libretexts.org