Pri pokuse o to, aký druh väzby je medzi dvoma prvkami, ste pravdepodobne zvyknutí pozerať na elektronegativitu. Na základe rozdielu elektronegativity medzi týmito dvoma prvkami môžete predpokladať, aký druh väzby sa vytvorí.
S tým však nastal mierny problém. Aj keď sa o dlhopisoch často uvažuje v idealizovanom zmysle ako o iónových alebo kovalentných, v skutočnosti to tak v skutočnosti nie je. Namiesto toho má väčšina dlhopisov a iónový charakter.
Čo je percentuálny iónsky charakter?
Existujú dva extrémy lepenia, ktoré pravdepodobne poznáte:
- iónová väzba: úplný prenos elektrónu
- kovalentná väzba: dva atómy zdieľajú elektróny
Pokiaľ nie sú dva atómy rovnaké, dva atómy úplne nezdieľajú elektróny.
Napríklad O2 je skutočne kovalentné puto. Na druhej strane kovalentná väzba medzi kyslíkom a vodíkom vo vode nie je. Ktorýkoľvek z prvkov má vyššiu elektronegativitu (vyššia túžba zahltiť elektróny), v skutočnosti ich stiahne bližšie k sebe. Kyslík má vyššiu elektronegativitu a má teda aj čiastočný záporný náboj. Výsledkom je, že väzba má určitý čiastočný iónový charakter.
Rozdiel elektronegativity vám však môže povedať niečo o percentuálnom iónovom charaktere väzby. Ak je rozdiel elektronegativity medzi dvoma atómami vysoký, bude mať väzba ionovejší charakter. Ak je rozdiel elektronegativity medzi týmito dvoma atómami nízky, bude mať väzba menší iónový charakter.
Výpočet percentuálneho iónskeho znaku
Ak chcete kvantifikovať, ako je náboj rozdelený v rámci dlhopisu, môžete určiť dipólového momentu. Dipólový moment je fyzikálna vlastnosť, ktorá určuje, ako je asymetricky distribuovaný náboj vo väzbe. Je definovaný ako súčin celkového množstva kladného alebo záporného náboja a vzdialenosti medzi stredom rozdelenia náboja.
Na výpočet percenta iónového znaku budete musieť použiť nasledujúcu rovnicu:
Tu, μexp je experimentálne stanovený dipólový moment, zatiaľ čo μiónový je dipólový moment, ak bola väzba dokonale iónová.
μexp je experimentálne určená a je možné ju nájsť v tabuľkách, ako je napríklad tabuľka v referenčnej časti. μiónový sa musí vypočítať podľa tohto vzorca:
Q je náboj (alebo náboj elektrónu) a r je vzdialenosť medzi dvoma atómami. Toto sa musí určiť aj experimentálne.
Teraz môžete vypočítať percentuálny iónový charakter daný experimentálne určeným dipólovým momentom a dipólovým momentom, ak bola väzba dokonale iónová.
Ako je to s odhadom percenta iónového charakteru vzhľadom na rozdiel v elektronegativite?
Odhaduje sa percentuálny iónsky charakter
Po zistení percenta iónového charakteru, ako je uvedené vyššie, našiel chemik Linus Pauling empirický vzťah medzi rozdielom elektronegativity a percentom iónového charakteru. Tento vzťah nie je dokonalý, ale poskytuje slušný odhad percentuálneho iónového charakteru.
Tu je rovnica:
Tu je Δx rozdielna v elektronegativite medzi týmito dvoma prvkami. Napríklad sa pozrite na HCl. Elektronegativita Cs je 2,20, zatiaľ čo pre Cl je 3,1. (Môžete to vyhľadať pomocou periodická tabuľka v časti zdroje.) Rozdiel je teda asi 0,9. Môžete to zapojiť do Δx, aby ste našli iónové percento postava:
Dokončenie výpočtu vám poskytne:
Percento iónového charakteru je teda:
Väzba medzi HCl má teda 20-percentný iónový charakter. Tabuľka 5.4.1 v prvom odkaze nám hovorí, že skutočné percento iónového charakteru je 17,7 percenta, takže tento odhad založený na empirickom vzťahu vám dáva dobrý údaj odhad! Inak môžete experimentálne pozorovaný dipólový moment použiť na výpočet percentuálneho iónového charakteru.