In de chemie kunnen covalente bindingen tussen atomen worden ingedeeld in polair of niet-polair, afhankelijk van hoe hun gedeelde elektronen zijn verdeeld tussen de twee elementen die ze bij elkaar houden.
Polair versus niet-polair
Het verschil is dat een polaire binding een ongelijke verdeling van elektronen tussen de twee gebonden atomen zal hebben, terwijl een niet-polaire binding elektronen gelijkelijk zal hebben. Of een binding tussen twee atomen polair of niet-polair zal zijn, wordt bepaald door de mate van verschil in elektronegativiteit van de elementen (bekend als X), wat kan worden verklaard als de intensiteit van de aantrekkingskracht van het gedeelde elektron op een bepaald element.
Polaire en niet-polaire covalente bindingen, die verwijzen naar hoe individuele atomen zijn verbonden, moeten niet worden verward met polaire en niet-polaire moleculen, die mogelijk uit veel verschillende atomen en bindingen kunnen bestaan, zowel polair als niet-polair.
Vergelijkingstabel tussen polaire en niet-polaire obligaties (in tabelvorm)
| Vergelijkingsparameter: | Polaire obligaties | Niet-polaire obligaties |
|---|---|---|
| Verbindt twee van hetzelfde element | Nee | Ja |
| Elektronegativiteitsverschil | 0.5-1.7 | 0-0.4 |
| Resulterende molecuullading | Enigszins negatief aan de ene kant en positief aan de andere | Neutraal geladen molecuul |
| Gelijke elektronendeling | Nee | Ja |
| Kook- en smeltpunten | gevarieerd | Over het algemeen erg laag |
Wat is Polar Bond?
Een polaire binding is een chemische verbinding van twee elementen met een verschil in elektronegativiteit van meer dan 0,4 en minder dan 1,8.
Negatief geladen elektronen worden gedeeld tussen de twee verbonden atomen (bekend als een molecuul), maar het verschil in elektronegativiteit zorgt ervoor dat de elektronen die rond de kernen van elk atoom circuleren, ongelijk verdeeld zijn tussen de twee.
Elektronen zullen bij voorkeur worden verdeeld rond de kernen van het atoom met een hogere elektronegativiteit, bijvoorbeeld in een watermolecuul, dat bestaat uit twee waterstofatomen (X = 2,2) bevestigd aan de zijkant van één zuurstofatoom (X = 3,44), de gedeelde elektronen waaruit het watermolecuul bestaat, zullen een langere periode van totale tijd doorbrengen met het circuleren van de kernen van de zuurstofatomen.
In dit geval zal het hogere aantal elektronen dat door het zuurstofatoom wordt aangetrokken, ertoe leiden dat het zuurstofuiteinde van het watermolecuul licht negatief wordt geladen (bekend als een dipoolmoment), en de waterstofeinden licht positief geladen. Dit staat bekend als een polair molecuul. Het is interessant op te merken dat polaire covalente bindingen niet altijd resulteren in de vorming van een polair molecuul. In veel gevallen is dit waar, maar afhankelijk van de geometrische rangschikking van de atomen binnen een bepaald molecuul, zal de verschil in elektronegativiteit van bepaalde polaire bindingen kan elkaar uiteindelijk opheffen. Een voorbeeld hiervan is het koolstofdioxidemolecuul (CO2), dat een zuurstofmolecuul bevat dat aan beide uiteinden van een koolstofmolecuul is bevestigd. De lineaire opstelling resulteert in de negatieve ladingen aan beide uiteinden van het molecuul is gelijk, en hoewel het koolstofatoom in het midden van het molecuul positief geladen is, zullen we eindigen met twee polaire bindingen binnen één niet-polair molecuul.
Wat is een niet-polaire obligatie?
Als een polaire binding er een is waarbij gedeelde elektronen ongelijk verdeeld zijn tussen twee atomen, dan spreekt het voor zich dat wanneer elektronen gelijkmatig over de twee atomen worden verdeeld, de resulterende binding bekend staat als niet-polair.
Het verschil in elektronegativiteit in niet-polaire covalente bindingen moet tussen 0-0,4 zijn, zodat de negatief geladen elektronen gelijkmatig (of bijna gelijkmatig) tussen de twee atomen worden verdeeld vanwege een gebrek aan elektromagnetische "trekkracht" van beide atomen. dergelijke, niet-polaire covalente bindingen treden over het algemeen op wanneer een atoom van een bepaald element zich verbindt met een ander identiek element, bijvoorbeeld O2 (zuurstof), H2 (diwaterstof) en O3 (ozon). Deze bindingen worden als zeer sterke bindingen beschouwd en hebben grote hoeveelheden energie nodig om te scheiden. Dit is echter niet altijd het geval. Koolstof (X = 2,55) en waterstof (X = 2,2) kunnen samengebonden worden gevonden in een enorme hoeveelheid organische verbindingen, en vanwege het kleine verschil in elektronegativiteit (0,35) wordt het nog steeds als een niet-polaire binding beschouwd. Dit soort bindingen zijn erg belangrijk in de biologie. De levengevende moleculen van zuurstof en ozon worden beide mogelijk gemaakt door niet-polaire bindingen. Zelfs in ons eigen lichaam hebben we reeksen van aminozuurpeptiden die via niet-polaire bindingen met elkaar verbonden zijn en ons DNA helpen vormen.
Belangrijkste verschillen tussen polaire en niet-polaire obligaties
- In polaire bindingen zullen de elektronen bij voorkeur associëren met het element met de hogere elektronegativiteit, maar niet-polaire bindingen zijn tussen elementen met dezelfde of zeer vergelijkbare X-waarden en daarom aanwezig met een gelijke verdeling van elektronen aan weerszijden van de binding.
- Zodra de elektronen ongelijk verdeeld zijn over een polaire binding, ontstaat er een zogenaamd dipoolmoment, wat resulteert in een klein verschil in elektrische lading tussen de twee uiteinden van de gebonden atomen. Het dipoolmoment komt echter niet voor in niet-polaire bindingen.
- Na het dipoolmoment in een polaire binding zal het atoom met de hogere elektronegativiteit een licht negatieve lading hebben vanwege het grotere aantal elektronen, waardoor het andere uiteinde enigszins positief blijft in vergelijking.
- Dit kan worden vergeleken met niet-polaire bindingen, waar we nul of verwaarloosbaar verschil in lading hebben vanwege de gelijkmatige verdeling van elektronen over de gebonden elementen.
- Niet-polaire bindingen komen normaal gesproken voor tussen elementen die identiek of zeer elektronegatief vergelijkbaar zijn, wat betekent dat ze erg moeilijk zijn en veel energie nodig hebben om te scheiden, maar polaire bindingen tussen verschillende elementen zijn over het algemeen gemakkelijker te verbreken.
Gevolgtrekking
De manier waarop gedeelde elektronen tussen de verschillende atomen bewegen, wordt rechtstreeks beïnvloed doordat de binding polair of niet-polair is en draagt verder bij aan het dicteren van de aard van de elektrische lading van het resulterende molecuul. Polaire bindingen resulteren in een netto toename van elektronen aanwezigheid rond het element met hogere elektronegativiteit, terwijl niet-polaire bindingen twee elementen van gelijke of zeer vergelijkbare elektronegativiteit verbinden en daarom worden gekenmerkt door een zeer gelijkmatige verdeling van elektronen rond de kernen van de twee atomen.
- https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/i160009a001
- https://aip.scitation.org/doi/full/10.1063/1.4772647
