Elektronegativitāte nosaka, cik ļoti atoms vēlas elektronus. Jo vairāk elektronegatīvs atoms, jo vairāk tas vēlas elektronus. Tas ir svarīgi paturēt prātā, aplūkojot dažāda veida obligācijas.
Ja viena atoma ir daudz vairāk elektronegatīvs nekā cits, tad tas var vai nu pilnībā paņemt elektronu no otra atoma (jonu saite), vai arī tas vienkārši var vilkt elektronus sev vairāk (polārā kovalentā saite). Tā rezultātā kovalentās saites, kas satur atomus ar ļoti augstu elektronegativitāti (piemēram, skābekli vai fluoru), ir polāras. Skābeklis vai fluors iznīcina elektronus.
Tas ir pamats atšķirībai starp polārajām un nepolārajām saitēm. Nevienādās elektronu dalīšanās rezultātā saitei ir daļēji pozitīvs un daļēji negatīvs gals. Vairāk elektronegatīvais atoms ir daļēji negatīvs (apzīmēts ar δ-), bet otrais gals ir daļēji pozitīvs (apzīmēts ar δ+).
Klasificējot ķīmiskās saites
Obligācijas var būt vai nu pilnīgi nepolāras, vai pilnīgi polāras. Pilnīgi polāra saite rodas, ja viens no atomiem ir tik elektronegatīvs, ka tas paņem elektronu no otra atoma (to sauc par jonu saite).
No otras puses, ja elektronegativitātes ir pilnīgi vienādas, saite tiek uzskatīta par nepolāru kovalentu saiti. Abi atomi pilnībā dala elektronus.
Bet kas notiek starp šīm divām galējībām?
Šeit ir tabula, kas parāda, kāda veida saite, iespējams, veidojas, pamatojoties uz elektronegativitātes atšķirību:
| Obligāciju veids | Elektronegatīva atšķirība |
|---|---|
Tīrs kovalents |
< 0.4 |
Polārais kovalents |
starp 0,4 un 1,8 |
Joniskais |
> 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
Tādējādi atšķirība starp polārajām un nepolārajām saitēm ir saistīta ar atomu elektronegativitātes starpību.
Polar vs. Nepolārs
Savienojumam var būt polāras kovalentās saites, bet tas joprojām nav polārs savienojums. Kāpēc ir tā, ka?
Polārajiem savienojumiem ir asimetriski izvietotu polāro saišu rezultātā neto dipols. Tas nozīmē, ka viņiem ir gan daļēji pozitīvs, gan daļēji pozitīvs lādiņš, kas neatceļas. Piemērs tam ir ūdens.
Nepolāri savienojumi var vai nu pilnībā koplietot savus elektronus, vai arī tiem var būt simetriskas polārās saites, kas galu galā atceļ jebkāda veida neto dipolu. Piemērs tam ir BF3. Tā kā polārās saites ir sakārtotas vienā plaknē, tās galu galā tiek atceltas.
Kāpēc polaritātei ir nozīme?
Ķīmiskajai polaritātei ir milzīga loma dažādu molekulu mijiedarbībā. Piemēram, kāpēc cukurs izšķīst ūdenī, kamēr eļļa ne?
Tas viss ir par polāro vs. nepolārs.
Ūdens ir polārs šķīdinātājs. Skābekļa atoms satur divus vientuļus pārus un ir vairāk elektronegatīvs nekā ūdeņradis, tādējādi pievelkot elektronus pret sevi. Rezultātā skābekļa atoms ir saistīts ar daļēju negatīvu lādiņu. No otras puses, ūdeņraži būtībā ir protoni, un ar tiem ir saistīts daļējs pozitīvs lādiņš.
Cukurs ir arī polārs! Tajā ir daudz hidroksilgrupu (OH), kas viegli izveido ūdeņraža saites. Tādējādi cukuram ir saistīti gan daļēji pozitīvi, gan negatīvi lādiņi. Tā rezultātā ūdenī un cukurā ir ūdeņraža saites donori un akceptori. Šī iemesla dēļ cukurs izšķīst ūdenī.
No otras puses, kaut kas līdzīgs eļļai galvenokārt sastāv no C-H saitēm. Kā apspriests iepriekš, C-H saite nav polāra, jo elektronegativitāte starp diviem saitē esošajiem atomiem nav tik atšķirīga. Tas nozīmē, ka kopumā eļļai patiesībā nav nekāda daļēja pozitīva vai negatīva lādiņa. Šis daļēju lādiņu trūkums nozīmē, ka eļļas molekula nespēs savienoties ar ūdeņradi. Tā kā ūdenim patīk savienoties ar ūdeņradi un uzturēties pie polārajām molekulām, ūdens neizšķīdinās eļļu.
Apskatot savienojuma struktūru un tajā esošo saišu raksturu, jūs daudz uzzināsiet par to, vai molekulai var būt daļējs pozitīvs vai daļējs negatīvs lādiņš. Ja tas ir iespējams, tad tas, visticamāk, ir polārs. Ja tā nav, tad tā ir nepolāra.