LIÊN KẾT CỘNG HÓA TRỊ CÓ CỰC: ĐẶC ĐIỂM VÀ VÍ DỤ - HÓA HỌC - 2025

Liên kết cộng hóa trị có cực là liên kết được hình thành giữa hai nguyên tố hóa học có sự khác biệt về độ âm điện là đáng kể, nhưng không có tính chất ion thuần túy. Do đó, nó là một tương tác trung gian mạnh mẽ giữa các liên kết cộng hóa trị cực và liên kết ion.

Nó được cho là cộng hóa trị vì theo lý thuyết có sự chia sẻ bằng nhau của một cặp điện tử giữa hai nguyên tử liên kết; nghĩa là, hai electron được chia sẻ như nhau. Nguyên tử E · tặng một điện tử, trong khi · X đóng góp điện tử thứ hai để tạo thành liên kết cộng hóa trị E: X hoặc EX.

Trong liên kết cộng hóa trị có cực, các cặp electron không được chia sẻ như nhau. Nguồn: Gabriel Bolívar.

Tuy nhiên, như đã thấy trong hình trên, hai electron không nằm ở trung tâm của E và X, cho thấy rằng chúng "luân chuyển" với cùng tần số giữa cả hai nguyên tử; Đúng hơn là chúng gần X hơn là E. Điều này có nghĩa là X đã hút cặp electron về phía mình do độ âm điện lớn hơn.

Vì các electron của liên kết gần X hơn E nên xung quanh X một vùng có mật độ electron cao được tạo ra, δ-; trong khi ở E xuất hiện vùng nghèo electron, δ +. Do đó, bạn có sự phân cực của điện tích: một liên kết cộng hóa trị có cực.

nét đặc trưng

Mức độ phân cực

Liên kết cộng hóa trị có rất nhiều trong tự nhiên. Chúng có mặt trong thực tế tất cả các phân tử và hợp chất hóa học không đồng nhất; vì cuối cùng, nó được hình thành khi hai nguyên tử E và X khác nhau liên kết. Tuy nhiên, có những liên kết cộng hóa trị phân cực hơn những liên kết khác, và để tìm ra, người ta phải dùng đến độ âm điện.

X càng âm điện và E càng kém âm điện (nhiễm điện) thì liên kết cộng hoá trị tạo thành sẽ càng phân cực. Cách thông thường để ước tính độ phân cực này là thông qua công thức:

χ _X - χ _E

Trong đó χ là độ âm điện của mỗi nguyên tử theo thang Pauling.

Nếu phép trừ hoặc phép trừ này có giá trị từ 0,5 đến 2, thì nó sẽ là một liên kết có cực. Do đó, có thể so sánh mức độ phân cực giữa một số liên kết EX. Trong trường hợp giá trị thu được lớn hơn 2, chúng ta nói về liên kết ion, E ⁺ X ^- chứ không phải E ^{δ +} -X ^δ- .

Tuy nhiên, độ phân cực của liên kết EX không phải là tuyệt đối mà phụ thuộc vào môi trường xung quanh phân tử; nghĩa là, trong phân tử -EX-, nơi E và X tạo thành liên kết cộng hóa trị với các nguyên tử khác, nguyên tử sau ảnh hưởng trực tiếp đến mức độ phân cực nói trên.

Các nguyên tố hóa học tạo ra chúng

Mặc dù E và X có thể là bất kỳ nguyên tố nào, nhưng không phải tất cả chúng đều gây ra liên kết cộng hóa trị có cực. Ví dụ, nếu E là một kim loại có tính điện động cao, giống như kim loại kiềm (Li, Na, K, Rb và Cs) và X là một halogen (F, Cl, Br và I), chúng sẽ có xu hướng tạo thành các hợp chất ion (Na ⁺ Cl ^- ) và không phải là phân tử (Na-Cl).

Đó là lý do tại sao liên kết cộng hóa trị có cực thường được tìm thấy giữa hai nguyên tố phi kim loại; và ở mức độ thấp hơn, giữa các nguyên tố phi kim loại và một số kim loại chuyển tiếp. Nhìn vào khối p của bảng tuần hoàn, bạn có nhiều lựa chọn để hình thành các loại liên kết hóa học này.

Nhân vật cực và ion

Trong các phân tử lớn, việc nghĩ về độ phân cực của một liên kết không quan trọng lắm; Đây là những chất có cộng hóa trị cao, và sự phân bố điện tích của chúng (ở đó vùng giàu hay vùng nghèo electron) thu hút nhiều sự chú ý hơn là xác định mức độ cộng hóa trị của các liên kết bên trong của chúng.

Tuy nhiên, với diatomic hoặc các phân tử nhỏ, độ phân cực E ^{δ +} -X ^δ- là tương đối.

Đây không phải là vấn đề với các phân tử được hình thành giữa các nguyên tố phi kim loại; Nhưng khi các kim loại chuyển tiếp hoặc kim loại tham gia, chúng ta không còn chỉ nói đến liên kết cộng hóa trị có cực, mà là liên kết cộng hóa trị với một đặc tính ion nhất định; và trong trường hợp các kim loại chuyển tiếp, của một liên kết phối trí cộng hóa trị theo bản chất của nó.

Ví dụ về liên kết cộng hóa trị có cực

CO

Liên kết cộng hóa trị giữa cacbon và oxy có cực, vì liên kết thứ nhất có độ âm điện nhỏ hơn (χ _C = 2,55) so với liên kết thứ hai (χ _O = 3,44). Do đó, khi chúng ta nhìn vào các liên kết CO, C = O, hoặc CO ^- , chúng ta sẽ biết rằng chúng là các liên kết phân cực.

HX

Các hiđro halogenua, HX, là những ví dụ lý tưởng để hiểu liên kết phân cực trong phân tử tảo cát của bạn. Lấy độ âm điện của hydro (χ _H = 2,2), chúng ta có thể ước tính mức độ phân cực của các halogen này với nhau:

-HF (HF), χ _F (3,98) - χ _H (2,2) = 1,78

-HCl (H-Cl), χ _Cl (3,16) - χ _H (2,2) = 0,96

-HBr (H-Br), χ _Br (2,96) - χ _H (2,2) = 0,76

-HI (HI), χ _I (2,66) - χ _H (2,2) = 0,46

Lưu ý rằng theo những tính toán này, liên kết HF là cực nhất. Bây giờ, đặc tính ion của nó được biểu thị bằng phần trăm là bao nhiêu, là một vấn đề khác. Kết quả này không có gì đáng ngạc nhiên vì flo là nguyên tố có độ âm điện cao nhất.

Khi độ âm điện giảm từ clo sang iot, các liên kết H-Cl, H-Br và HI cũng trở nên kém phân cực hơn. Liên kết HI nên không phân cực, nhưng nó thực sự có cực và cũng rất "giòn"; dễ gãy.

Oh

Liên kết phân cực OH có lẽ là quan trọng nhất: nhờ nó mà sự sống tồn tại, vì nó cộng tác với momen lưỡng cực của nước. Nếu chúng ta ước tính sự khác biệt giữa độ hút điện của oxy và hydro, chúng ta sẽ có:

χ _O (3,44) - χ _H (2,2) = 1,24

Tuy nhiên, phân tử nước, H ₂ O, có hai trong số các liên kết này, HOH. Điều này cùng với dạng hình học góc cạnh của phân tử và tính không đối xứng của nó khiến nó trở thành một hợp chất phân cực cao.

NH

Liên kết NH có trong nhóm amin của protein. Lặp lại cùng một phép tính ta có:

χ _N (3,04) - χ _H (2,2) = 0,84

Điều này phản ánh rằng liên kết NH kém phân cực hơn OH (1,24) và FH (1,78).

Xấu xí

Liên kết Fe-O rất quan trọng vì các oxit của nó được tìm thấy trong các khoáng chất sắt. Hãy xem nếu nó là cực hơn HO:

χ _O (3,44) - χ _Fe (1,83) = 1,61

Do đó, giả thiết đúng rằng liên kết Fe-O phân cực hơn liên kết HO (1,24); hoặc tương tự như nói: Fe-O có tính ion cao hơn HO.

Những tính toán này được sử dụng để tìm ra mức độ phân cực giữa các liên kết khác nhau; nhưng chúng không đủ để xác định xem một hợp chất là ion, cộng hóa trị hay đặc tính ion của nó.

Người giới thiệu

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Hóa học (Xuất bản lần thứ 8). CENGAGE Học tập.
2. Rùng mình & Atkins. (2008). Hóa học vô cơ . (Tái bản lần thứ tư). Đồi Mc Graw.
3. Laura Nappi. (2019). Trái phiếu cộng hóa trị có cực và không cực: Định nghĩa và Ví dụ. Học. Phục hồi từ: study.com
4. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (Ngày 18 tháng 9 năm 2019). Định nghĩa và các ví dụ về liên kết cực (Polar Covalent Bond). Phục hồi từ: thinkco.com
5. Elsevier BV (2019). Liên kết hóa trị cực. ScienceDirect. Phục hồi từ: sciricalirect.com
6. Wikipedia. (2019). Phân cực hóa học. Khôi phục từ: en.wikipedia.org
7. Vô danh. (Ngày 05 tháng 6 năm 2019). Tính chất của trái phiếu cộng hóa trị có cực. Hóa học LibreTexts. Được khôi phục từ: chem.libretexts.org