Elektronegatiivsus määrab ära, kui palju aatom tahab elektrone. Mida rohkem elektronegatiivset aatomit, seda rohkem tahab ta elektrone. Erinevate võlakirjade vaatlemisel on see oluline meeles pidada.
Kui üks aatom on palju rohkem elektronegatiivne kui teine, siis võib see kas täielikult võtta teise aatomi elektroni (iooniline side) või lihtsalt tõmmata elektrone enda poole rohkem (polaarne kovalentne side). Selle tulemusena on kovalentsed sidemed, mis sisaldavad väga kõrge elektronegatiivsusega aatomeid (nagu hapnik või fluor), polaarsed. Hapnik või fluor rikuvad elektronid.
See on polaarsete ja mittepolaarsete sidemete erinevuse alus. Elektronide ebavõrdne jagamine põhjustab sideme osaliselt positiivse ja osaliselt negatiivse otsa. Elektroneegatiivsem aatom on osaliselt negatiivne (tähistatud δ-), samas kui teine ots on osaliselt positiivne (tähistatud δ+).
Keemiliste sidemete klassifitseerimine
Sidemed võivad olla kas täiesti mittepolaarsed või täielikult polaarsed. Täiesti polaarne side tekib siis, kui üks aatomitest on nii elektronegatiivne, et võtab teiselt aatomilt elektroni (seda nimetatakse
iooniline side).Teisalt, kui elektronegatiivsused on täpselt samad, peetakse sidet mittepolaarseks kovalentseks sidemeks. Need kaks aatomit jagavad elektrone täielikult.
Mis aga juhtub nende kahe äärmuse vahel?
Siin on tabel, mis näitab, milline side tõenäoliselt tekib elektronegatiivsuse erinevuse põhjal:
| Võlakirja tüüp | Elektronegatiivne erinevus |
|---|---|
Puhas kovalentne |
< 0.4 |
Polaarne kovalentne |
vahemikus 0,4 kuni 1,8 |
Iooniline |
> 1.8 |
https://chem.libretexts.org/Courses/Oregon_Institute_of_Technology/OIT%3A_CHE_202_-_General_Chemistry_II/Unit_6%3A_Molecular_Polarity/6.1%3A_Electronegativity_and_Polarity
Seega tuleneb erinevus polaarsete ja mittepolaarsete sidemete vahel aatomite elektronegatiivsuse erinevusest.
Polaar vs. Mittepolaarne
Ühendil võivad olla polaarsed kovalentsed sidemed ja see ei saa siiski olla polaarne ühend. Miks nii?
Polaarsetel ühenditel on asümmeetriliselt paigutatud polaarsidemete tulemusena netodipool. See tähendab, et neil on nii osaline positiivne kui ka osaline positiivne laeng, mis ei kustu. Selle näiteks on vesi.
Mittepolaarsed ühendid võivad oma elektrone kas täielikult jagada või neil võivad olla sümmeetrilised polaarsed sidemed, mis lõpuks tühistavad igasuguse netodipooli. Selle näiteks on BF3. Kuna polaarsidemed on paigutatud ühte tasapinda, kustuvad need lõpuks.
Miks polaarsusel on tähtsust?
Keemilisel polaarsusel on tohutu roll erinevate molekulide koostoimel. Näiteks miks suhkur vees lahustub, õli aga mitte?
See kõik on seotud polaarse vs. mittepolaarne.
Vesi on polaarne lahusti. Hapniku aatom sisaldab kahte üksikut paari ja on rohkem elektronegatiivne kui vesinik, tõmmates seega elektronid enda poole. Selle tulemusena on hapnikuaatomil sellega seotud osaline negatiivne laeng. Teiselt poolt on vesinikud peamiselt prootonid ja nendega on seotud osaline positiivne laeng.
Ka suhkur on polaarne! Sellel on palju hüdroksüül (OH) rühmi, mis hõlpsasti loovad vesiniksidemeid. Seega on suhkrul sellega seotud nii osalised positiivsed kui ka negatiivsed laengud. Seetõttu on vesiniksidemete doonoreid ja aktseptoreid nii vees kui suhkrus. Sel põhjusel lahustub suhkur vees.
Teiselt poolt koosneb midagi sellist nagu nafta peamiselt C-H sidemetest. Nagu eespool arutletud, ei ole C-H side polaarne, kuna sideme kahe aatomi elektronegatiivsus pole nii erinev. See tähendab, et üldiselt pole naftal tegelikult mingisugust osalist positiivset või negatiivset laengut. See osaliste laengute puudumine tähendab, et õlimolekul ei saa vesiniksidet. Kuna vesi meeldib vesiniksidemele ja jääb polaarsete molekulide juurde, ei lahusta vesi õli.
Vaadates ühendi struktuuri ja selles sisalduvate sidemete olemust, saate palju teada, kas molekulil võib olla osaline positiivne või osaline negatiivne laeng või mitte. Kui suudab, on see tõenäoliselt polaarne. Kui ei, siis on see mittepolaarne.