Полярность химических связей — это характеристика, показывающая, как распределяются электронные облака между атомами в химической связи. Полярность зависит от разницы в электроотрицательностях атомов, образующих связь.
Основные понятия
Ковалентная связь:
- Неполярная (равномерное распределение электронов): атомы имеют одинаковую электроотрицательность (например, \( \text{H}_2, \text{O}_2, \text{N}_2 \)).
- Полярная (неравномерное распределение электронов): электроны смещены к более электроотрицательному атому (например, \( \text{HCl}, \text{HF} \)).
Ионная связь:
При большой разнице электроотрицательностей (\( >2.0 \)) электроны практически полностью переходят к более электроотрицательному атому, образуя ионы (например, \( \text{NaCl}, \text{MgO} \)).
Как определяется полярность
Электроотрицательность:
— Электроотрицательность — это способность атома притягивать к себе электроны в химической связи.
— Чем больше разница электроотрицательностей (\( \Delta EN \)), тем более полярна связь.
Разница электроотрицательностей (\( \Delta EN \)):
— \( \Delta EN = 0 \): связь неполярная (равное распределение электронов).
— \( 0 < \Delta EN < 0.4 \): связь считается почти неполярной.
— \( 0.4 \leq \Delta EN < 2.0 \): связь полярная ковалентная.
— \( \Delta EN \geq 2.0 \): связь ионная.
Примеры
Неполярная связь:
— \( \text{H}_2 \): оба атома водорода имеют одинаковую электроотрицательность (\( EN = 2.1 \)), поэтому связь равномерная.
Полярная связь:
— \( \text{HCl} \): разница электроотрицательностей \( \Delta EN = 3.0 — 2.1 = 0.9 \), связь полярная, с частично отрицательным зарядом на \( \text{Cl} \).
Ионная связь:
— \( \text{NaCl} \): разница электроотрицательностей \( \Delta EN = 3.0 — 0.9 = 2.1 \), электроны полностью переходят к \( \text{Cl} \).
Факторы, влияющие на полярность
1. Разница в электроотрицательности атомов.
2. Геометрия молекулы:
— Если молекула симметрична (например, \( \text{CO}_2 \)), суммарная полярность может быть равна нулю.
— Если молекула асимметрична (например, \( \text{H}_2\text{O} \)), она будет полярной.
Полярность влияет на такие свойства, как растворимость, температура плавления и кипения, взаимодействие с другими молекулами.