Polar vs ei-polaariset kovalenttiset sidokset
Amerikkalaisen kemistin G. N. Lewisin ehdotuksen mukaan atomit ovat stabiileja, kun niiden valenssikuoressa on kahdeksan elektronia. Useimmissa atomeissa on alle kahdeksan elektronia valenssikuorissaan (paitsi jaksollisen järjestelmän ryhmän 18 jalokaasut); siksi ne eivät ole vakaita. Näillä atomeilla on taipumus reagoida toistensa kanssa, tulla vakaiksi. Siten jokainen atomi voi saavuttaa jalokaasuelektronisen konfiguraation. Kovalenttiset sidokset ovat tärkeimpiä kemiallisia sidoksia, jotka yhdistävät atomeja kemiallisessa yhdisteessä. Kovalenttisia sidoksia on kahdenlaisia ei-polaarisia ja polaarisia kovalenttisia sidoksia.
Mikä on napainen kovalenttinen sidos?
Polariteetti syntyy elektronegatiivisuuden eroista. Elektronegatiivisuus antaa mittauksen atomin vetämään elektroneja sidoksessa. Yleensä Paulingin asteikkoa käytetään osoittamaan elektronegatiivisuusarvot. Jos elektronegatiivisuusero kahden atomin välillä on erittäin suuri (yli 1,7), sidos on ioninen. Jotta sidos olisi polaarinen kovalenttinen sidos, elektronegatiivisuuden ero ei saa ylittää arvoa 1,7. Riippuen elektronegatiivisuuseron asteesta, kovalenttista luonnetta voidaan muuttaa. Tämä ero voi olla suurempi tai pienempi. Siksi yksi atomi vetää sidoselektroniparia enemmän kuin toinen atomi, joka osallistuu sidoksen muodostukseen. Tämä johtaa elektronien epätasaiseen jakautumiseen kahden atomin välillä, ja tämän tyyppiset kovalenttiset sidokset tunnetaan polaarisina kovalenttisina sidoksina. Elektronien epätasaisen jakautumisen vuoksi yhdellä atomilla on hieman negatiivinen varaus, kun taas toisella atomilla on hieman positiivinen varaus. Tässä tapauksessa sanomme, että atomit ovat saaneet osittaisen negatiivisen tai positiivisen varauksen. Atomi, jolla on korkeampi elektronegatiivisuus, saa pienen negatiivisen varauksen, ja atomi, jolla on pienempi elektronegatiivisuus, saa pienen positiivisen varauksen. Napaisuus tarkoittaa varausten erottelua. Näillä molekyyleillä on dipolimomentti. Dipolimomentti mittaa sidoksen polariteettia, ja se mitataan yleensä debyeinä (sillä on myös suunta).
Mikä on ei-polaarinen kovalenttinen sidos?
Kun kaksi samaa atomia tai atomia, joilla on sama elektronegatiivisuus, muodostavat sidoksen välilleen, nämä atomit vetävät elektroniparia samalla tavalla. Siksi niillä on taipumus jakaa elektronit, ja tällaiset sidokset tunnetaan ei-polaarisina kovalenttisina sidoksina. Esimerkiksi kun samat atomit yhdistyvät muodostamaan molekyylejä, kuten Cl2, H2 tai P4, jokainen atomi on sitoutunut toiseen ei-polaarisella kovalenttisella sidoksella.
Mitä eroa on polaarisilla kovalenttisilla ja ei-polaarisilla kovalenttisilla sidoksilla?
• Kovalenttiset sidokset, jotka ovat ei-polaarisia, muodostuvat kahdesta atomista, joilla on samanlainen elektronegatiivisuus. Polaariset kovalenttiset sidokset muodostuvat kahdesta atomista, joilla on erilaiset elektronegatiivisuudet (mutta ero ei saa olla suurempi kuin 1,7).
• Ei-polaarisissa kovalenttisissa sidoksissa elektronit jakavat tasaisesti kaksi sidoksen muodostukseen osallistuvaa atomia. Polaarisessa kovalentissa elektroniparia vetää enemmän yksi atomi verrattuna toiseen atomiin. Joten elektronien jako ei ole yhtä suuri.
• Polaarisessa kovalenttisessa sidoksessa atomeilla on osittaiset positiiviset ja negatiiviset varaukset, mutta ei-polaarisissa sidoksissa atomeille ei ole osittaisia varauksia.
• Polaarisella kovalenttisella sidoksella on dipolimomentti, kun taas ei-polaarisella kovalenttisella sidoksella ei ole.
