Kemialliset sidokset voidaan luokitella joko polaarisiksi tai polaarisiksi. Ero on siinä, kuinka sidokset elektronit on järjestetty.
Polaaristen joukkovelkakirjojen määritelmä
Polaarinen sidos on kovalenttisidos kahden välillä atomia missä elektronit muodostaen sidoksen jakautuvat epätasaisesti. Tämä aiheuttaa molekyylin pienen sähköisen dipoli hetki, jossa toinen pää on hieman positiivinen ja toinen on hieman negatiivinen. Sähköisten dipolien varaus on pienempi kuin täysi yksikkövaraus, joten niitä pidetään osittaisina varauksina ja niitä merkitään delta plus (δ +) ja delta miinus (δ-). Koska positiivisessa ja negatiivisessa varauksessa erotetaan sidoksessa, molekyylit, joilla on polaariset kovalenttiset sidokset, ovat vuorovaikutuksessa muiden molekyylien dipolien kanssa. Tämä tuottaa molekyylien välille dipoli-dipoli-molekyylien välisiä voimia.
Polaariset joukkovelkakirjat ovat jakoviiva puhtaan kovalenttisen sidoksen ja puhtaan välillä ioninen sitoutuminen. Puhtaat kovalenttiset sidokset (ei-polaariset kovalenttiset sidokset) jakavat elektroniparit tasaisesti atomien välillä. Ei-polaarinen sitoutuminen tapahtuu teknisesti vain, kun atomit ovat identtisiä toistensa kanssa (esim. H
Ionisidoksissa sidoksen elektronit lahjoittavat olennaisesti yhdelle atomille (esim. NaCl). Ionisidokset muodostuvat atomien välillä, kun niiden välinen elektronegatiivisuusero on suurempi kuin 1,7. Teknisesti ioniset sidokset ovat täysin polaarisia sidoksia, joten terminologia voi olla hämmentävä.
Muistathan, että polaarinen sidos viittaa kovalenttisen sidoksen tyyppiin, jossa elektronit eivät ole yhtä jakautuneita ja elektronegatiivisuusarvot ovat hieman erilaisia. Polaariset kovalenttiset sidokset muodostuvat atomien välillä, elektronegatiivisuusero on välillä 0,4 ja 1,7.
Esimerkkejä molekyyleistä, joissa on polaarisia kovalenttisia sidoksia
Vesi (H2O) on polaarisesti sitoutunut molekyyli. Hapen elektronegatiivisuusarvo on 3,44, kun taas vedyn elektronegatiivisuus on 2,20. Epätasa-arvo elektronien jakautumisessa vastaa molekyylin taivutetusta muodosta. Molekyylin happea "puolella" on negatiivinen nettovaraus, kun taas kahdella vetyatomilla (toisella "puolella") on positiivinen nettovaraus.
Vetyfluoridi (HF) on toinen esimerkki molekyylistä, jolla on polaarinen kovalenttinen sidos. Fluori on elektronegatiivisempi atomi, joten sidoksen elektronit liittyvät läheisemmin fluoriatomiin kuin vetyatomiin. Muodostaa dipolin, jonka fluorin puolella on negatiivinen nettovaraus ja vedyn puolella on positiivinen nettovaraus. Vetyfluoridi on lineaarinen molekyyli, koska siinä on vain kaksi atomia, joten mikään muu geometria ei ole mahdollista.
Ammoniakkimolekyyli (NH3) on polaariset kovalenttiset sidokset typpi- ja vetyatomien välillä. Dipoli on sellainen, että typpiatomi on negatiivisemmin varautunut, ja kolme vetyatomia ovat kaikki typpiatomin yhdellä puolella positiivisella varauksella.
Mitkä elementit muodostavat polaarisia joukkovelkakirjoja?
Polaariset kovalenttiset sidokset muodostuvat kahden ei-metallisen atomin välillä, joilla on riittävän erilaisia elektronegatiivisuuksia toisistaan. Koska elektronegatiivisuusarvot ovat hiukan erilaisia, sitova elektronipari ei ole yhtä jakautunut atomien kesken. Esimerkiksi polaariset kovalenttiset sidokset muodostuvat tyypillisesti vedyn ja minkä tahansa muun ei-metallisen välillä.
Metallien ja ei-metallien välinen elektronegatiivisuusarvo on suuri, joten ne muodostavat ionisia sidoksia toistensa kanssa.