Trong hóa học, liên kết cộng hóa trị giữa các nguyên tử có thể được phân loại thành phân cực hoặc không phân cực tùy thuộc vào cách phân bố các electron dùng chung của chúng giữa hai nguyên tố mà chúng đang giữ với nhau.
Cực so với Không cực
Sự khác biệt là liên kết phân cực sẽ có sự phân bố electron không đồng đều giữa hai nguyên tử liên kết, trong khi liên kết không phân cực sẽ có các electron được chia sẻ như nhau. Việc liên kết giữa hai nguyên tử là cực hay không cực được quyết định bởi mức độ khác biệt về độ âm điện của các nguyên tố (được gọi là X), có thể được giải thích là cường độ của lực hút chung của electron đối với một nguyên tố nhất định.
Liên kết cộng hóa trị có cực và không cực, đề cập đến cách các nguyên tử riêng lẻ được kết nối với nhau, không nên nhầm lẫn với các phân tử phân cực và không phân cực, có khả năng bao gồm nhiều nguyên tử và liên kết khác nhau, cả phân cực và không phân cực.
Bảng so sánh giữa trái phiếu có cực và trái phiếu không phân cực (ở dạng bảng)
| Tham số so sánh | Trái phiếu cực | Trái phiếu không phân cực |
|---|---|---|
| Liên kết hai phần tử giống nhau | Không | Đúng |
| Chênh lệch độ âm điện | 0.5-1.7 | 0-0.4 |
| Kết quả là điện tích phân tử | Hơi âm ở một đầu và dương ở đầu kia | Phân tử trung tính tích điện |
| Chia sẻ điện tử bình đẳng | Không | Đúng |
| Điểm sôi và điểm nóng chảy | Đa dạng | Nói chung là rất thấp |
Polar Bond là gì?
Liên kết có cực là sự liên kết hóa học với nhau của hai nguyên tố có hiệu số độ âm điện lớn hơn 0,4 và nhỏ hơn 1,8.
Các electron mang điện tích âm được chia sẻ giữa hai nguyên tử được kết nối (được gọi là một phân tử), tuy nhiên, sự khác biệt về độ âm điện khiến các electron chuyển động xung quanh hạt nhân của mỗi nguyên tử phân bố không đều giữa hai nguyên tử.
Các electron sẽ được phân bố ưu tiên xung quanh hạt nhân của nguyên tử có độ âm điện lớn hơn, ví dụ trong phân tử nước, phân tử này được tạo thành từ hai nguyên tử hydro (X = 2,2) gắn vào phía của một nguyên tử oxy (X = 3,44), các điện tử dùng chung tạo nên phân tử nước sẽ dành một khoảng thời gian tổng thể dài hơn để luân chuyển các hạt nhân của nguyên tử oxy.
Trong trường hợp này, số lượng electron bị nguyên tử oxy thu hút nhiều hơn sẽ dẫn đến phần cuối oxy của phân tử nước mang điện tích âm nhẹ (được gọi là mômen lưỡng cực), và phần cuối của hydro mang điện tích dương nhẹ. Điều này được biết đến như một phân tử có cực, điều thú vị là các liên kết cộng hóa trị có cực không phải lúc nào cũng dẫn đến việc hình thành một phân tử có cực. Sự khác biệt về độ âm điện của các liên kết phân cực nhất định có thể triệt tiêu lẫn nhau. ở hai đầu của phân tử là bằng nhau, và mặc dù nguyên tử cacbon ở giữa phân tử tích điện dương, chúng ta sẽ có hai liên kết phân cực trong một phân tử không phân cực.
Trái phiếu không phân cực là gì?
Nếu liên kết có cực là liên kết mà các điện tử dùng chung được phân bố không đều giữa hai nguyên tử, thì đó là lý do khi các điện tử được chia sẻ đồng đều trên hai nguyên tử, liên kết tạo thành được gọi là không phân cực.
Sự khác biệt về độ âm điện trong liên kết cộng hóa trị không phân cực phải nằm trong khoảng 0-0,4 để các điện tử mang điện tích âm được chia sẻ đồng đều (hoặc rất gần với đồng đều) giữa hai nguyên tử do thiếu "lực kéo" điện từ từ một trong hai nguyên tử. như vậy, liên kết cộng hóa trị không phân cực thường xảy ra khi một nguyên tử của một nguyên tố nhất định tham gia với một nguyên tố khác giống hệt nhau, ví dụ, O2 (oxy), H2 (dihydrogen) và O3 (ozon). Các liên kết này được coi là liên kết rất bền và cần một lượng lớn năng lượng để cắt đứt, tuy nhiên, điều này không phải lúc nào cũng đúng. Cacbon (X = 2,55) và hydro (X = 2,2) có thể được tìm thấy liên kết với nhau trong một lượng lớn các hợp chất hữu cơ, và do sự khác biệt nhỏ về độ âm điện (0,35) vẫn được coi là liên kết không phân cực. rất quan trọng trong sinh học. Các phân tử tạo sự sống của ôxy và ôzôn đều được tạo ra nhờ các liên kết không phân cực. Ngay cả bên trong cơ thể chúng ta, chúng ta có các chuỗi peptit axit amin liên kết với nhau thông qua các liên kết không phân cực và giúp hình thành DNA của chúng ta.
Sự khác biệt chính giữa trái phiếu có cực và không có cực
- Trong liên kết phân cực, các điện tử sẽ ưu tiên liên kết với nguyên tố có độ âm điện lớn hơn, tuy nhiên, liên kết không phân cực là giữa các nguyên tố có cùng giá trị X hoặc rất giống nhau và do đó có sự phân bố bằng nhau của các điện tử ở hai phía của liên kết..
- Một khi các điện tử được phân bố không đồng đều trên một liên kết phân cực, cái được gọi là mômen lưỡng cực sẽ xảy ra sau đó, dẫn đến sự khác biệt nhỏ về điện tích giữa hai đầu của các nguyên tử liên kết. Tuy nhiên, mômen lưỡng cực không xảy ra trong các liên kết không phân cực.
- Sau thời điểm lưỡng cực trong một liên kết phân cực, nguyên tử có độ âm điện lớn hơn sẽ mang điện tích âm do số electron của nó lớn hơn, còn đầu kia hơi dương so với.
- Điều này có thể được so sánh với các liên kết không phân cực, trong đó chúng ta có điện tích bằng không, hoặc sự khác biệt không đáng kể do sự phân bố đều của các electron trên các phần tử ngoại quan.
- Liên kết không phân cực thường xảy ra giữa các nguyên tố giống hệt nhau hoặc rất giống nhau về mặt điện âm, có nghĩa là chúng rất khó và cần nhiều năng lượng để phân tách, tuy nhiên, liên kết có cực giữa các nguyên tố khác nhau thường dễ bị phá vỡ hơn.
Sự kết luận
Cách thức mà các điện tử dùng chung di chuyển giữa các nguyên tử khác nhau chịu ảnh hưởng trực tiếp của liên kết có cực hoặc không cực và tiếp tục góp phần quy định bản chất của điện tích của phân tử tạo thành. hiện diện xung quanh nguyên tố có độ âm điện lớn hơn, trong khi liên kết không phân cực nối hai nguyên tố có độ âm điện bằng hoặc rất giống nhau và do đó được đặc trưng bởi sự phân bố rất đều của các electron xung quanh hạt nhân của hai nguyên tử.
- https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/i160009a001
- https://aip.scitation.org/doi/full/10.1063/1.4772647
