Mēģinot noskaidrot, kāda veida saikne ir izveidojusies starp diviem elementiem, jūs, iespējams, esat pieradis aplūkot elektronegativitāti. Pamatojoties uz elektronegativitātes atšķirību starp abiem elementiem, jūs varat paredzēt, kāda veida saite veidosies.
Bet ar to ir neliela problēma. Lai gan par obligācijām bieži tiek domāts idealizēti kā jonu vai kovalentām, reālajā dzīvē tas tā īsti nedarbojas. Tā vietā lielākajai daļai obligāciju ir a jonu raksturs procentos.
Kas ir procentuālais jonu raksturs?
Savienošanai ir divas galējības, kuras jūs, iespējams, pazīstat:
- jonu saite: pilnīga elektrona pārnese
- kovalentā saite: divi atomi dala elektronus
Ja vien abi atomi nav vienādi, divi atomi perfekti nedalās ar elektroniem.
Piemēram, O2 ir patiesi kovalenta saite. No otras puses, kovalentā saite starp skābekli un ūdeņradi ūdenī nav. Neatkarīgi no tā, kuram elementam ir augstāka elektronegativitāte (lielāka vēlme aizrakt elektronus), tas faktiski pievilks elektronus sev tuvāk. Skābeklim ir augstāka elektronegativitāte un līdz ar to arī daļējs negatīvs lādiņš. Tā rezultātā saitei ir daļējs jonu raksturs.
Elektronegativitātes starpība tomēr var jums pastāstīt par saites procentuālo jonu raksturu. Ja elektronegativitātes starpība starp diviem atomiem ir liela, saitei būs vairāk jonu raksturs. Ja elektronegativitātes starpība starp abiem atomiem ir maza, saitei būs mazāk jonu rakstura.
Jonu rakstura procentuālās daļas aprēķināšana
Lai aprēķinātu, kā lādiņš tiek sadalīts obligācijā, varat noteikt dipola moments. Dipola moments ir fiziskais īpašums, kas nosaka, kā asimetriski lādiņš tiek sadalīts saites ietvaros. To definē kā pozitīvā lādiņa vai negatīvā lādiņa kopējās summas un attāluma starp lādiņu sadalījuma centru reizinājumu.
Lai aprēķinātu jonu rakstzīmju procentuālo daudzumu, jums būs jāizmanto šāds vienādojums:
Lūk, μexp ir eksperimentāli noteikts dipola moments, savukārt μjonu ir dipola moments, ja saite bija pilnīgi joniska.
μexp ir eksperimentāli noteikts un atrodams tādās tabulās kā atsauces sadaļā. μjonu jāaprēķina, izmantojot šādu formulu:
Šeit Q ir lādiņš (vai elektrona lādiņš), un r ir attālums starp abiem atomiem. Tas arī jānosaka eksperimentāli.
Tagad jūs varat aprēķināt jonu rakstura procentuālo daudzumu, ņemot vērā eksperimentāli noteikto dipola momentu un dipola momentu, ja saite būtu pilnīgi joniska.
Kā ir ar jonu rakstura procentuālās vērtības novērtējumu, ņemot vērā elektronegativitātes atšķirību?
Jonu rakstura procentuālās vērtības noteikšana
Pēc procentuālā jonu rakstura atrašanas, kā parādīts iepriekš, ķīmiķis Linuss Paulings atrada empīrisku saistību starp elektronegativitātes starpību un jonu rakstura procentuālo daudzumu. Šīs attiecības nav ideālas, taču tās ļauj pareizi novērtēt jonu rakstura procentuālo daudzumu.
Šeit ir vienādojums:
Šeit Δx ir atšķirīgs elektronegativitātē starp abiem elementiem. Piemēram, ieskatieties HCl. Cs elektronegativitāte ir 2,20, savukārt Cl - 3,1. (To var meklēt, izmantojot periodiskā tabula resursu sadaļā.) Tādējādi atšķirība ir aptuveni 0,9. Jūs varat to pieslēgt Δx, lai atrastu jonu procentuālo daudzumu raksturs:
Pabeidzot aprēķinu, iegūstat:
Tātad procentuālais jonu raksturs ir:
Tādējādi saiknei starp HCl ir 20 procentu jonu raksturs. Pirmās atsauces 5.4.1. Tabulā ir norādīts, ka faktiskais jonu raksturs procentos ir 17,7 procenti, tāpēc šis novērtējums, kas balstīts uz empīrisko sakarību, dod jums labu novērtējums! Pretējā gadījumā jūs varat izmantot eksperimentāli novēroto dipola momentu, lai aprēķinātu jonu rakstura procentuālo daudzumu.
