POLARNA KOVALENTNA VEZ: ZNAČILNOSTI IN PRIMERI - KEMIJA - 2025

Polarna kovalentna vez je en tvorjen med dvema kemijskih elementov, katerih elektronegativnost Razlika je precejšnja, ne da bi se približuje zgolj ionski značaj. Gre torej za močno vmesno interakcijo med apolarnimi kovalentnimi vezmi in ionskimi vezmi.

Trdi se, da je kovalenten, ker v teoriji obstaja enaka delitev elektronskega para med dvema povezanima atomoma; to pomeni, da sta dva elektrona deljena enako. At E · daje elektron, medtem ko · X prispeva drugi elektron, da tvori kovalentno vez E: X ali EX.

V polarni kovalentni vezi par elektronov ni enakomeren. Vir: Gabriel Bolívar.

Vendar, kot vidimo na zgornji sliki, se dva elektrona ne nahajata v središču E in X, kar kaže na to, da "krožita" z isto frekvenco med obema atomoma; raje so bližje X kot E. To pomeni, da je X zaradi svoje večje elektronegativnosti pritegnil par elektronov k sebi.

Ker so elektroni vezi bližje X kot E, okoli X nastane območje z visoko gostoto elektronov, δ-; medtem ko se v E kaže območje z elektroni, δ +. Zato imate polarizacijo električnih nabojev: polarno kovalentno vez.

značilnosti

Stopnje polarnosti

Kovalentne vezi so v naravi zelo obilne. Prisotni so v praktično vseh heterogenih molekulah in kemičnih spojinah; saj se na koncu oblikuje, ko se dva različna atoma E in X vežeta. Vendar pa obstajajo kovalentne vezi, bolj polarne kot druge, in če želite izvedeti, se moramo zateči k elektronegativnosti.

Bolj elektronegativna je X in manj je elektronegativne E (elektropozitivna), potem bo nastala kovalentna vez bolj polarna. Konvencionalen način za oceno te polarnosti je s formulo:

χ _X - χ _E

Kjer je χ elektronegativnost vsakega atoma po Paulingovi lestvici.

Če ima to odštevanje ali odštevanje vrednosti med 0,5 in 2, potem bo to polarna vez. Zato je možno primerjati stopnjo polarnosti med več povezavami EX. V primeru, da je dobljena vrednost višja od 2, govorimo o ionski vezi, E ⁺ X ^- in ne E ^{δ +} -X ^δ- .

Vendar polarnost povezave EX ni absolutna, ampak je odvisna od molekularne okolice; torej v molekuli -EX-, kjer E in X tvorita kovalentne vezi z drugimi atomi, slednji neposredno vplivajo na omenjeno stopnjo polarnosti.

Kemični elementi, ki izvirajo iz njih

Čeprav sta E in X lahko kateri koli element, ne povzročajo vse polarne kovalentne vezi. Na primer, če je E visoko elektropozitivna kovina, kot so alkalne (Li, Na, K, Rb in Cs), in X halogen (F, Cl, Br in I), bodo te tvorile ionske spojine (Na ⁺ Cl ^- ) in ne molekul (Na-Cl).

Zato polarne kovalentne vezi običajno najdemo med dvema nekovinskima elementoma; in v manjši meri med nekovinskimi elementi in nekaterimi prehodnimi kovinami. Če pogledate p blok periodične tabele, imate veliko možnosti za oblikovanje teh vrst kemijskih vezi.

Polarni in ionski značaj

Pri velikih molekulah ni zelo pomembno razmišljati o tem, kako polarna je vez; Ti so zelo kovalentni, razdelitev njihovih električnih nabojev (kjer so območja, bogata z elektroni ali pa so slaba), pritegne več pozornosti kot določanje stopnje kovalencije njihovih notranjih vezi.

Vendar je pri diatomskih ali majhnih molekulah omenjena polarnost E ^{δ +} -X ^δ- precej relativna.

To ni problem z molekulami, ki nastanejo med nekovinskimi elementi; Ko pa sodelujejo prehodne kovine ali metaloidi, ne govorimo več samo o polarni kovalentni vezi, temveč o kovalentni vezi z določenim ionskim značajem; in pri prehodnih kovinah kovalentne koordinacijske vezi glede na naravo.

Primeri polarne kovalentne vezi

CO

Kovalentna vez med ogljikom in kisikom je polarna, ker je prva manj elektronegativna (χ _C = 2,55) kot druga (χ _O = 3,44). Ko bomo torej gledali na CO, C = O ali CO ^- vezi, bomo vedeli, da gre za polarne vezi.

HX

Vodikovi halogenidi, HX, so idealni primeri za razumevanje polarne vezi v vaših diatomskih molekulah. Ob elektronegativnost vodika (χ _H = 2,2), lahko ocenimo, kako polarno ti halogenidi med seboj:

-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 (III), χ _I (2,66) - χ _H (2.2) = 0,46

Upoštevajte, da je po teh izračunih HF vez najbolj polarna od vseh. Zdaj je, kakšen je njen ionski značaj, izražen v odstotkih, druga stvar. Ta rezultat ni presenetljiv, saj je fluor najbolj elektronegativni element od vseh.

Ko elektronegativnost pade s klora na jod, postanejo povezave H-Cl, H-Br in HI manj polarne. HI vez mora biti nepolarna, vendar je dejansko polarna in tudi zelo "krhka"; zlahka se zlomi.

Oh

Polarna vez OH je morda najpomembnejša od vseh: zahvaljujoč se življenju obstaja, saj sodeluje z dipolnim trenutkom vode. Če ocenimo razliko med elektronegativnostjo kisika in vodika, bomo imeli:

χ _O (3,44) - χ _H (2.2) = 1,24

Vendar pa je molekula vode, H ₂ O, ima dva od teh vezi, Hoh. Zaradi in kotne geometrije molekule in njene asimetrije je zelo polarna spojina.

NH

NH vez je prisotna v amino skupinah proteinov. Ponavljamo isti izračun kot mi:

χ _N (3.04) - χ _H (2.2) = 0,84

To kaže, da je vez NH manj polarna kot OH (1,24) in FH (1,78).

Grdo

Veza Fe-O je pomembna, saj se v oksidih nahajajo minerali železa. Poglejmo, ali je bolj polarna od HO:

χ _O (3,44) - χ _Fe (1,83) = 1,61

Zato upravičeno domnevamo, da je Fe-O vez bolj polarna od HO (1,24) vezi; ali kar je isto kot reči: Fe-O ima višji jonski značaj kot HO.

Ti izračuni se uporabljajo za ugotavljanje stopenj polarnosti med različnimi vezmi; vendar ne zadostujejo za določitev, ali je spojina ionska, kovalentna ali njen ionski značaj.

Reference

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kemija (8. izd.). CENGAGE Učenje.
2. Shiver & Atkins. (2008). Anorganska kemija. (Četrta izdaja). Mc Graw Hill.
3. Laura Nappi. (2019). Polarne in nepolarne kovalentne vezi: definicije in primeri. Študij. Pridobljeno: study.com
4. Helmenstine, Anne Marie, dr. (18. september 2019). Opredelitev in primeri polarne obveznice (Polarna kovalentna vez). Pridobljeno: misel.com
5. Elsevier BV (2019). Polarna kovalentna vez. ScienceDirect. Pridobljeno: sciencedirect.com
6. Wikipedija. (2019). Kemična polarnost. Pridobljeno: en.wikipedia.org
7. Anonimni. (5. junij 2019). Lastnosti polarnih kovalentnih vezi. Kemija LibreTexts. Pridobljeno: chem.libretexts.org