Полярний і неполярний зв’язок. Властивості ковалентного зв’язку

Якщо молекула утворена однаковими атомами (O2, H2, Cl2), то між ними утворюється неполярний ковалентний зв’язок. У такому випадку валентні електрони притягуються атомами з однаковою силою, тому загальне електронне хмара розташоване симетрично щодо обох атомів. Електронна пара, яка утворює зв’язок, в рівній мірі належить обом атомам.

Якщо ковалентний зв’язок в молекулі утворюють атоми різних елементів, то вона буде полярної. У полярній ковалентного зв’язку електронна пара зміщена до атома з більшою електронегативністю, тобто до того, який сильніше притягує електрони. Оскільки електронегативність у кожного хімічного елемента своя, то зміщення у полярних зв’язках може бути різне. Чим більше різниця між електронегативними, тим більше буде полярність зв’язку. У полярній зв’язку електронна хмара зміщена до того елемента, який притягує до себе електрони. Так в молекулі HF порівняно з HI полярність зв’язку більше, т. К. Фтор більш електронегативний елемент.

У молекулах з полярними ковалентними зв’язками через те, що електронне хмара зміщена, молекула набуває негативний і позитивний заряд в різних своїх точках. Тобто молекула стає полярною – диполем. Так відбувається в молекулі води, де електрони водню зміщуються до атома кисню, в результаті у відрядив більше позитивний заряд, а у кисню негативний.

Невеликий негативний заряд (δ-) у атома, до якого зміщені електрони, дорівнює позитивному заряду (δ +) на атомі, від якого відтягуються атоми. (Якщо розглядати двоатомні молекули).

Однак бувають молекули з полярною зв’язком, які неполярних, т. Е. Не є диполями. Так молекула вуглекислого газу CO2 неполярна. Хоча 4 зовнішніх електрона вуглецю відтягнуті по 2 до атомів кисню, але через те, що вуглець розташований в центрі молекули, вона в цілому неполярна.

Полярна ковалентний зв’язок також характеризується довгою зв’язку (відстанню між ядрами атомів). Ядра знаходяться один від одного на такій відстані, на якому енергія молекули мінімальна. Цей стан досягається, коли електронні хмари максимально перекриваються. Звичайно чим більше розміри атомів, тим більше в них довжина зв’язку. Так в молекулі водню (H2) довжина зв’язку найменша.

Коли атом утворює декілька полярних зв’язків, то зв’язки утворюють певний кут між собою – валентний кут (від 90 ° до 180 °). Так в CO2 кут між зв’язками дорівнює 180 °. Валентні кути визначають геометричну форму молекули.

Посилання на основну публікацію