จะทราบได้อย่างไรว่าพันธะระหว่างอะตอมสองอะตอมมีขั้วหรือไม่?

สมมติว่าลูกพี่ลูกน้องอายุ 5 ขวบของคุณต้องการเล่นกับตุ๊กตาสัตว์ ลูกพี่ลูกน้องวัย 4 ขวบของคุณ ยัง อยากเล่นกับตุ๊กตาตัวนั้น พวกเขาทั้งสองคว้าตุ๊กตาสัตว์แล้วดึง ใครชนะ? มันอาจเป็นใครก็ได้ที่แข็งแรงกว่าและอาจเป็นใครก็ได้ที่ต้องการของเล่นมากกว่านี้!

คุณสามารถคิดถึงพันธะเคมีในลักษณะเดียวกันได้ กุญแจสำคัญในการพิจารณาว่าพันธะระหว่างอะตอมทั้งสองมีขั้วหรือไม่เกี่ยวข้องกับพฤติกรรมของ อิเล็กตรอนซึ่งตัวมันเองเป็นกุญแจสำคัญในการยึดติดทางเคมี พวกมันถูกใช้ร่วมกันถ้าอะตอมทั้งสองต้องการอิเล็กตรอนในปริมาณที่เท่ากัน และจะไม่ถูกแบ่งถ้าอะตอมหนึ่งต้องการอิเล็กตรอนมากกว่านั้น คุณรู้ได้อย่างไรว่าอะตอมใดต้องการอิเล็กตรอนมากกว่ากัน?

อิเล็กโตรเนกาติวิตี คือความสามารถของอะตอมในการดึงดูดอิเล็กตรอนในพันธะเคมีเข้าหาตัวมันเอง โดยพื้นฐานแล้วมันหมายถึงว่าอะตอมต้องการอิเล็กตรอนมากแค่ไหน

องค์ประกอบที่มีอิเล็กโตรเนกาติวีตี้สูงมีแนวโน้มที่จะดึงดูดอิเล็กตรอนเข้าหาพวกมันมากกว่าองค์ประกอบที่มีอิเล็กโตรเนกาติวีตี้ต่ำกว่า

สิ่งสำคัญคือต้องจำไว้ว่าอิเล็กโตรเนกาติวีตี้สามารถวัดได้เฉพาะเมื่อเทียบกับอิเล็กโตรเนกาติวีตี้ขององค์ประกอบอื่น มี ไม่มีมาตราส่วนที่แน่นอน สำหรับอิเล็กโตรเนกาติวีตี้

ทำไมอะตอมบางตัวจึงต้องการอิเลคตรอนมากขึ้น และบางอะตอมก็ต้องการน้อยลง? จำไว้ว่าอะตอมต้องการมีเปลือกความจุเต็ม ซึ่งหมายความว่าอะตอมจำนวนมากต้องการมีอิเล็กตรอนแปดตัวในเปลือกเวเลนซ์ สิ่งนี้สามารถเกิดขึ้นได้ด้วยความช่วยเหลือของการทำให้แตกตัวเป็นไอออนและ/หรือพันธะ

ด้วยเหตุนี้ ตารางธาตุจึงแสดงแนวโน้มของอิเล็กโตรเนกาติวิตี ในขณะที่คุณเคลื่อนที่ข้ามตารางธาตุจากซ้ายไปขวา อิเล็กโตรเนกาติวีตี้ของธาตุจะเพิ่มขึ้น เมื่อคุณเคลื่อนจากล่างขึ้นบน สิ่งสำคัญคือต้องสังเกตว่าโลหะทรานซิชันไม่เป็นไปตามกฎนี้

ธาตุอิเลคโตรเนกาติตีส่วนใหญ่อยู่ที่ด้านขวาบนของตารางคาบเวลา ได้แก่ ฟลูออรีน ออกซิเจน คลอรีน ธาตุที่มีอิเล็กโตรเนกาติตีน้อยที่สุดจะอยู่ด้านซ้ายล่างของตารางคาบเวลา (โลหะอัลคาไลและอัลคาไลน์เอิร์ท)

อะตอมสองอะตอมที่มีอิเล็กโตรเนกาติวีตีต่างกันมากมักจะก่อตัวขึ้น พันธะไอออนิก. ในพันธะไอออนิก อะตอมหนึ่งรับอิเล็กตรอนจากอีกอะตอมหนึ่ง

ตัวอย่างเช่นโซเดียมมีค่าอิเล็กโตรเนกาติวีตี้ 0.9 ในขณะที่คลอรีนมีค่าอิเล็กโตรเนกาติวีตี้ 3.0 เห็นได้ชัดว่าคลอรีนมีอิเลคโตรเนกาทีฟมากกว่าโซเดียมมาก เป็นผลให้คลอรีนที่มีอิเล็กตรอนหนึ่งตัวในเปลือกวาเลนซ์ของโซเดียมและก่อตัวเป็นพันธะไอออนิกเพื่อสร้าง NaCl

กล่าวอีกนัยหนึ่งอะตอมที่มีอิเลคโตรเนกาติตีน้อยกว่าจะทำให้อิเล็กตรอนของอะตอมมีอิเล็กตรอนมากขึ้น พันธะไอออนิกมักเกิดขึ้นระหว่างธาตุโลหะและอโลหะ

ในทางกลับกัน เมื่ออะตอมสองอะตอมมีอิเล็กโตรเนกาติวีตีเหมือนกัน พวกมันจะสร้าง a พันธะโควาเลนต์ ซึ่งอะตอมใช้อิเล็กตรอนร่วมกัน พันธะนี้สามารถมีขั้วได้ถ้าอะตอมหนึ่งมีอิเล็กโตรเนกาติวีตี้สูงกว่า แม้ว่าพวกเขาจะใช้อิเล็กตรอนร่วมกับอะตอมที่มีอิเล็กโตรเนกาติวีตี้สูงกว่า แต่สุดท้ายแล้วเมฆอิเล็กตรอนก็จะเคลื่อนเข้าหามัน โดยพื้นฐานแล้ว อะตอมที่มีอิเล็กโตรเนกาติฟมากกว่านั้นไม่สามารถแบ่งปันได้ดีนัก!

สุดท้าย มีเพียงอะตอมของธาตุเดียวกันที่เชื่อมเข้าด้วยกันเท่านั้นที่สามารถอยู่ในพันธะโควาเลนต์ที่บริสุทธิ์อย่างแท้จริง เนื่องจากอะตอมมีอิเล็กโตรเนกาติวีตี้เท่ากัน พวกมันจะแบ่งอิเล็กตรอนเท่ากัน

แม้ว่าจะไม่มีกฎเกณฑ์ที่เข้มงวดและรวดเร็วเกี่ยวกับการตัดระหว่างพันธะไอออนิกและพันธะโควาเลนต์แบบมีขั้ว แต่ก็มีแนวทางบางประการ

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

คุณสามารถใช้ตารางนี้เพื่อทำนายว่าสารประกอบบางชนิดมีพันธะประเภทใด

ตัวอย่าง: KF มีพันธะประเภทใด?

โพแทสเซียมมีค่าอิเล็กโตรเนกาติวีตี้ 0.8 ในขณะที่ฟลูออรีนมีค่าอิเล็กโตรเนกาติวีตี้ 4.0 ความแตกต่างคือ 3.2 ซึ่งสูงกว่า 1.8 มาก หมายความว่า KF มีพันธะไอออนิก

ตัวอย่างอื่น: HCl มีพันธะประเภทใด

ไฮโดรเจนมีค่าอิเล็กโตรเนกาติวีตี้ 2.1 ในขณะที่คลอรีนมีค่าอิเล็กโตรเนกาติวีตี้ 3.0 ความแตกต่างระหว่าง พวกมันคือ 0.9 ซึ่งหมายความว่า HCl มีพันธะโควาเลนต์ที่มีขั้วกับคลอรีนดูดอิเล็กตรอนมากกว่าไฮโดรเจน ทำ!