1. Uddannelse Videnskab KemiElektronegativitet og polær kovalent binding

Elektronegativitet er den styrke, et atom har for at tiltrække et bindingspar af elektroner til sig selv. Når et kloratom kovalent binder til et andet kloratom, deles det delte elektronpar lige. Elektrontætheden, der omfatter den kovalente binding, er placeret halvvejs mellem de to atomer.

Men hvad sker der, når de to atomer, der er involveret i en kemisk binding, ikke er ens? De to positivt ladede kerner har forskellige attraktive kræfter; de "trækker" i elektronparret i forskellige grader. Slutresultatet er, at elektronparret forskydes mod et atom.

Tiltrækning af elektroner: Elektronegativiteter

Jo større værdien af ​​elektronegativiteten er, jo større er atomets styrke til at tiltrække et bindingspar af elektroner. Den følgende figur viser elektronegativitetsværdierne for de forskellige elementer under hvert elementsymbol på det periodiske system. Med nogle få undtagelser øges elektronegativiteterne fra venstre mod højre i en periode og falder fra top til bund i en familie.

Elektronegativiteter giver information om, hvad der vil ske med bindingsparret af elektroner, når to atomer binder sig. En binding, hvor elektronparret er ligeligt delt, kaldes en ikke-polær kovalent binding. Du har en ikke-polær kovalent binding når som helst de to atomer, der er involveret i bindingen, er de samme, eller når som helst forskellen i elektronegativiteterne for de atomer, der er involveret i bindingen, er meget lille.

image0.jpg

Overvej nu hydrogenchlorid (HCl). Brint har en elektronegativitet på 2,1, og klor har en elektronegativitet på 3,0. Elektronparret, der binder HCl sammen, skifter mod kloratomet, fordi det har en større elektronegativitetsværdi.

En binding, hvor elektronparret forskydes mod et atom, kaldes en polær kovalent binding. Atomet, der mere stærkt tiltrækker det bindende elektronpar, er lidt mere negativt, mens det andet atom er lidt mere positivt. Jo større forskel i elektronegativiteterne er, jo mere negative og positive bliver atomerne.

Se nu på et tilfælde, hvor de to atomer har ekstremt forskellige elektronegativiteter - natriumchlorid (NaCl). Natriumchlorid er ionisk bundet. Et elektron er overført fra natrium til klor. Natrium har en elektronegativitet på 1,0, og klor har en elektronegativitet på 3,0.

Det er en elektronegativitetsforskel på 2,0 (3,0 - 1,0), hvilket gør bindingen mellem de to atomer meget, meget polær. Faktisk giver elektronegativitetsforskellen en anden måde at forudsige den type binding, der vil dannes mellem to elementer, som angivet i den følgende tabel.

Tilstedeværelsen af ​​en polær kovalent binding i et molekyle kan have nogle temmelig dramatiske virkninger på molekylets egenskaber.

Polær kovalent binding

Hvis de to atomer, der er involveret i den kovalente binding, ikke er ens, trækkes bindingsparet af elektroner mod det ene atom, idet dette atom får en svag (delvis) negativ ladning, og det andet atom får en delvis positiv ladning.

I de fleste tilfælde har molekylet en positiv ende og en negativ ende, kaldet en dipol (tænk på en magnet). Den følgende figur viser et par eksempler på molekyler, i hvilke dipoler er dannet. (Det lille græske symbol ved ladningerne refererer til en delopladning.)

Polær kovalent binding i hydrogenfluorid og ammoniak.

I hydrogenfluorid (HF) trækkes det bindende elektronpar meget tættere på fluoratom end hydrogenatom, så den fluorende ende bliver delvist negativt ladet, og hydrogenenden bliver delvist positivt ladet.

Den samme ting finder sted i ammoniak, kendt som:

image2.png

Kvælstoffet har en større elektronegativitet end brint, så de bindende par af elektroner tiltrækkes mere af det end til hydrogenatomer. Kvælstofatomet har en delvis negativ ladning, og brintatomerne får en delvis positiv ladning.

Tilstedeværelsen af ​​en polær kovalent binding forklarer, hvorfor nogle stoffer fungerer som de gør i en kemisk reaktion: Fordi denne type molekyle har en positiv ende og en negativ ende, kan det tiltrække den del af et andet molekyle med den modsatte ladning.

Denne type molekyle kan fungere som en svag elektrolyt, fordi en polær kovalent binding gør det muligt for stoffet at fungere som en leder. Så hvis en kemiker ønsker, at et materiale skal fungere som en god isolator (en enhed, der bruges til at adskille ledere), ville kemneren kigge efter et materiale med en så svag polær kovalent binding som muligt.