Az elektronegativitás határozza meg, hogy egy atom mennyire akar elektronokat. Minél több elektronegatív atom, annál inkább akar elektronokat. Ezt fontos szem előtt tartani a különféle kötvények vizsgálatakor.
Ha egy atom sokkal több elektronegatív mint egy másik, akkor vagy teljesen elvehet egy elektront a másik atomtól (ionos kötés), vagy egyszerűen jobban magához húzhatja az elektronokat (poláris kovalens kötés). Ennek eredményeként a nagyon magas elektronegativitású atomokat (például oxigént vagy fluort) tartalmazó kovalens kötések polárosak. Az oxigén vagy a fluor serkenti az elektronokat.
Ez az alapja a poláris és a nem poláris kötések közötti különbségnek. Az elektronok egyenlőtlen megoszlása azt eredményezi, hogy a kötésnek részben pozitív és részben negatív vége van. Az elektronegatívabb atom részben negatív (δ-vel jelölve)-), míg a másik vége részben pozitív (δ-vel jelölve)+).
A kémiai kötések osztályozása
A kötések lehetnek teljesen nem polárisak vagy teljesen polárisak. Teljesen poláris kötés akkor lép fel, amikor az egyik atom annyira elektronegatív, hogy elektront vesz el a másik atomtól (ezt nevezzük
ionos kötés).Másrészt, ha az elektronegativitások pontosan megegyeznek, a kötést nempoláris kovalens kötésnek tekintjük. A két atom teljesen megosztja az elektronokat.
De mi történik e két véglet között?
Itt van egy táblázat, amely bemutatja, hogy milyen kötés alakul ki valószínűleg az elektronegativitás különbsége alapján:
| Kötvény típusa | Elektronegatív különbség |
|---|---|
Tiszta kovalens |
< 0.4 |
Poláris kovalens |
0,4 és 1,8 között |
ión |
> 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
Így a poláris és a nem poláris kötések közötti különbség az atomok elektronegativitásbeli különbségéből adódik.
Polar vs. Nem poláris
Egy vegyületnek lehetnek poláros kovalens kötései, és még mindig nem lehet poláris vegyület. Miért van az, hogy?
A poláris vegyületeknek aszimmetrikusan elrendezett poláris kötések eredményeként nettó dipóljuk van. Ez azt jelenti, hogy részleges pozitív és részleges pozitív töltésük is van, amelyek nem törlődnek. Erre példa a víz.
A nem poláros vegyületek vagy teljesen megoszthatják egymással az elektronjaikat, vagy szimmetrikus poláris kötéseik lehetnek, amelyek végül bármilyen nettó dipólust kiiktatnak. Erre példa a BF3. Mivel a sarki kötések egyetlen síkban vannak elrendezve, végül megszűnnek.
Miért számít a polaritás?
A kémiai polaritás óriási szerepet játszik a különböző molekulák kölcsönhatásában. Például miért oldódik fel a cukor a vízben, míg az olaj nem?
Minden a sarki vs. nem poláris.
A víz poláris oldószer. Az oxigénatom két magányos párot tartalmaz, és több elektronegatív, mint a hidrogén, így maga felé húzza az elektronokat. Ennek eredményeként az oxigénatom részleges negatív töltéssel rendelkezik. A hidrogének viszont lényegében protonok, és részleges pozitív töltéssel rendelkeznek.
A cukor is sarki! Sok hidroxil (OH) csoportja van, amelyek könnyen hidrogénkötéseket hoznak létre. A cukor tehát részleges pozitív és negatív töltésekkel is jár. Ennek eredményeként a vízben és a cukorban egyaránt vannak hidrogénkötés-donorok és -fogadók. Emiatt a cukor feloldódik a vízben.
Másrészt az olajhoz hasonló dolgok elsősorban C-H kötésekből állnak. Amint azt fentebb tárgyaltuk, a C-H kötés nem poláros, mert a kötésben lévő két atom között az elektronegativitás nem annyira különbözik. Ez azt jelenti, hogy összességében az olajnak valójában nincs semmiféle részleges pozitív vagy negatív töltése. A részleges töltések hiánya azt jelenti, hogy az olajmolekula nem lesz képes hidrogénkötésre. Mivel a víz szereti a hidrogénkötést és a poláris molekuláknál tartózkodni, a víz nem oldja fel az olajat.
Ha megnézzük a vegyület szerkezetét és a benne lévő kötések jellegét, akkor sokat elárulunk arról, hogy lehet-e a molekulának részleges pozitív vagy részleges negatív töltése. Ha képes, akkor valószínűleg poláris. Ha nem, akkor nem poláris.