როდესაც ცდილობთ გაარკვიოთ, თუ რა სახის კავშირი იქმნება ორ ელემენტს შორის, თქვენ ალბათ შეეჩვიეთ ელექტრონეგატივის საკითხს. ორ ელემენტს შორის ელექტრო ნეგატიურობის სხვაობის საფუძველზე შეგიძლიათ წინასწარ განსაზღვროთ, თუ რა სახის ბმა წარმოიქმნება.
მაგრამ ამასთან დაკავშირებით მცირე პრობლემაა. მიუხედავად იმისა, რომ ობლიგაციებზე ხშირად ფიქრობენ იდეალიზებული თვალსაზრისით, როგორც იონურ, ან კოვალენტურ, რეალურად ასე არ მუშაობს. ამის ნაცვლად, ობლიგაციების უმეტესობას აქვს პროცენტული იონური ხასიათი.
რა არის პროცენტული იონური პერსონაჟი?
შეერთებას ორი უკიდურესობა აქვს, რომლებსაც ალბათ იცნობთ:
- იონური კავშირი: ელექტრონის სრული გადაცემა
- კოვალენტური კავშირი: ორ ატომს ელექტრონები აქვთ
სანამ ორი ატომი ერთნაირი არ არის, ორი ატომი სრულყოფილად არ ანაწილებს ელექტრონებს.
მაგალითად, ო2 მართლაც კოვალენტური კავშირია. მეორეს მხრივ, კოვალენტური კავშირი წყალში ჟანგბადსა და წყალბადს შორის არ არის. რომელ ელემენტს აქვს უფრო მაღალი ელექტრონეგატივი (ელექტრონების დასაბრუნებლად მეტი სურვილი) ელექტრონებს უფრო ახლოს მიიყვანს საკუთარ თავთან. ჟანგბადს აქვს უფრო მაღალი ელექტრონეგატივი და ასევე აქვს ნაწილობრივი უარყოფითი მუხტი. შედეგად, ბმულს აქვს გარკვეული ნაწილობრივი იონური ხასიათი.
ამასთან, ელექტრონეგატივადობის სხვაობამ შეიძლება მოგახსენოთ კავშირის პროცენტული იონური ხასიათის შესახებ. თუ ორ ატომს შორის ელექტრო ნეგატიურობის სხვაობა მაღალია, ბმას უფრო იონური ხასიათი ექნება. თუ ელექტრონეგატივადობის სხვაობა ორ ატომს შორის დაბალია, ბონუსზე ნაკლები იონური ხასიათი იქნება.
პროცენტული იონური სიმბოლოს გამოთვლა
იმისათვის, რომ განისაზღვროს, თუ როგორ ნაწილდება მუხტი ბონდის ფარგლებში, შეგიძლიათ განსაზღვროთ დიპოლური მომენტი. დიპოლური მომენტი არის ფიზიკური თვისება, რომელიც განსაზღვრავს, თუ როგორ ნაწილდება ასიმეტრიულად მუხტი ბმაში. იგი განისაზღვრება, როგორც პროდუქტი მთლიანი თანხის დადებითი მუხტის ან უარყოფითი მუხტისა და მანძილი მუხტის განაწილების ცენტრს შორის.
პროცენტული იონური სიმბოლოს გამოსათვლელად უნდა გამოიყენოთ შემდეგი განტოლება:
აქ, μექსპ არის ექსპერიმენტულად განსაზღვრული დიპოლური მომენტი, ხოლო μიონური არის დიპოლური მომენტი, თუ კავშირი სრულყოფილად იონური იყო.
μექსპ ექსპერიმენტულად არის განსაზღვრული და ის შეგიძლიათ იხილოთ ისეთ ცხრილებში, როგორიცაა მითითების განყოფილება. μიონური უნდა გამოითვალოს შემდეგი ფორმულის გამოყენებით:
აქ Q არის მუხტი (ან ელექტრონის მუხტი) და r არის მანძილი ორ ატომს შორის. ეს ასევე უნდა განისაზღვროს ექსპერიმენტულად.
ახლა თქვენ შეგიძლიათ გამოთვალოთ პროცენტული იონური ხასიათი, მოცემულია ექსპერიმენტულად განსაზღვრული დიპოლური მომენტი და დიპოლური მომენტი, თუ კავშირი სრულყოფილად იონური იქნება.
რაც შეეხება პროცენტულად იონური ხასიათის შეფასებას, რომელიც მოცემულია ელექტრო ნეგატიურობის სხვაობაში?
პროცენტული იონური პერსონაჟის შეფასება
პროცენტული იონური ხასიათის პოვნის შემდეგ, როგორც ეს ზემოთ არის ნაჩვენები, ქიმიკოსმა ლინუს პაულინგმა აღმოაჩინა ემპირიული კავშირი ელექტრონეგატიულობის სხვაობასა და პროცენტულ იონურ ხასიათს შორის. ეს ურთიერთობა არ არის სრულყოფილი, მაგრამ ის იძლევა იონური ხასიათის ღირსეულ შეფასებას.
აქ მოცემულია განტოლება:
აქ, Δx განსხვავდება ელექტრონეგატივით ორ ელემენტს შორის. მაგალითად, გადახედეთ HCl. C- ს ელექტრონეგატივი 2.20, ხოლო Cl- ისთვის 3.1. (ამის ძიება შეგიძლიათ შემდეგის გამოყენებით პერიოდული ცხრილი რესურსების ნაწილში.) ამრიგად, განსხვავება დაახლოებით 0.9-ია. ამის ჩართვა შეგიძლიათ Δx- თვის, რომ იპოვოთ პროცენტული იონური ხასიათი:
გაანგარიშების დასრულება გაძლევთ:
პროცენტული იონური ხასიათია:
ამრიგად, HCl- ს შორის კავშირს 20 პროცენტიანი იონური ხასიათი აქვს. პირველ ცნობარში ცხრილი 5.4.1 მოგვითხრობს, რომ რეალური პროცენტული იონური ხასიათია 17,7 პროცენტი, ამიტომ ემპირიულ ურთიერთობაზე დაფუძნებული შეფასება მოგცემთ ხარჯთაღრიცხვა! წინააღმდეგ შემთხვევაში, შეგიძლიათ გამოიყენოთ ექსპერიმენტულად დაფიქსირებული დიპოლური მომენტი პროცენტული იონური ხასიათის გამოსათვლელად.
