極性共有結合は、その電気陰性度差実質的であるが、純粋にイオン性に接近することなく2つの化学元素との間に形成されたものです。したがって、無極性の共有結合とイオン結合の間の強力な中間相互作用です。
理論的には、2つの結合した原子間で電子ペアが均等に共有されるため、共有結合と呼ばれます。つまり、2つの電子は等しく共有されます。E・原子は電子を供与し、・Xは2番目の電子に寄与してE:XまたはEX共有結合を形成します。
極性共有結合では、電子のペアは等しく共有されません。出典:ガブリエルボリバル
ただし、上の図に示すように、2つの電子はEとXの中心に配置されておらず、両方の原子間で同じ周波数で「循環」していることを示しています。むしろ、それらはEよりもXに近いです。これは、Xが電気陰性度が高いため、電子のペアをそれ自体に引き寄せたことを意味します。
結合の電子はEよりもXに近いため、Xの周りに電子密度の高い領域δ-が作成されます。一方、Eでは電子不足領域δ+が現れます。したがって、電荷の分極:極性共有結合があります。
特徴
極性の程度
共有結合は本質的に非常に豊富です。それらは事実上すべての不均一な分子と化合物に存在します。最終的には、2つの異なる原子EとXが結合したときに形成されるためです。しかし、共有結合は他のものより極性が高く、調べるには電気陰性度に頼らなければなりません。
電気陰性のXが大きいほど、電気陰性のEが小さいほど(電気陽性)、結果として生じる共有結合の極性が高くなります。この極性を推定する従来の方法は、次の式によるものです。
χ X - χ E
ここで、χはポーリングスケールによる各原子の電気陰性度です。
この減算または減算に0.5と2の間の値がある場合、それは極性結合になります。したがって、いくつかのEXリンク間の極性の程度を比較することが可能です。ケースで得られた値が2以上である、私たちはイオン結合、話すE + X -とないE δ+ -X δ-。
ただし、EX結合の極性は絶対的なものではなく、分子環境に依存します。つまり、分子-EX-では、EとXが他の原子と共有結合を形成し、後者は上記の極性に直接影響します。
それらを生み出す化学元素
EとXは任意の要素にすることができますが、すべてが極性共有結合を引き起こすわけではありません。Eは、ハロゲン(F、Cl、BrおよびI)、高度に陽電アルカリもの(はLi、Na、K、Rb及びCs)のような金属、およびXである場合、例えば、それらはイオン性化合物(ナトリウム形成する傾向があるであろう+ Clで-)分子ではなく(Na-Cl)。
そのため、通常、2つの非金属元素の間に極性共有結合が見られます。非金属元素といくつかの遷移金属の間の程度は低いですが。周期表のpブロックを見ると、これらのタイプの化学結合を形成する多くのオプションがあります。
極性とイオン性
大きな分子では、結合の極性について考えることはそれほど重要ではありません。これらは共有結合性が高く、電荷の分布(電子が豊富な領域または不十分な領域がある場所)は、内部結合の共有結合の度合いを定義するよりも注目されます。
しかし、二原子又は小分子と、前記極性E δ+ -X δ-がかなり相対的なものです。
これは非金属元素間で形成される分子の問題ではありません。しかし、遷移金属または半金属が関与する場合、極性共有結合だけでなく、特定のイオン特性を持つ共有結合についても話します。遷移金属の場合は、その性質を考慮した共有配位結合。
極性共有結合の例
CO
前者は(χ少ない電気陰性であるため、炭素と酸素との間の共有結合は、極性であるC秒(χより= 2.55)O = 3.44)。我々はCO、C = O、またはCOを見たときにそのため、-債券、我々は、彼らが極性結合であることを知っているだろう。
HX
ハロゲン化水素HXは、二原子分子の極性結合を理解するための理想的な例です。水素(χの電気とるH = 2.2)、我々は、これらのハロゲン化物が互いにどのように極性推定することができます。
χ-HF(HF)、F(3.98) - χ H(2.2)= 1.78
-HCl(H-CL)、χ のCl(3.16) - χ H(2.2)= 0.96
χ-HBr(H-BR)のBr(2.96) - χ H(2.2)= 0.76
-HI(HI)、χ Iは、(2.66) - χ H(2.2)= 0.46
これらの計算によれば、HF結合はすべての中で最も極性が高いことに注意してください。さて、パーセンテージで表されるそのイオン特性は何ですか、別の問題です。フッ素はすべての中で最も電気陰性の元素であるため、この結果は驚くべきことではありません。
電気陰性度が塩素からヨウ素に低下すると、H-Cl、H-Br、HI結合も同様に極性が低くなります。HI結合は非極性である必要がありますが、実際には極性であり、非常に「もろい」ものです。簡単に壊れます。
ああ
OH極性結合はおそらく最も重要です。そのおかげで、水の双極子モーメントと協調して生命が存在します。酸素と水素の電気陰性度の差を見積もると、次のようになります。
χ O(3.44) - χ H(2.2)= 1.24
ただし、水分子H 2 Oには、これらの結合の2つであるHOHがあります。これと、分子の角度幾何学およびその非対称性により、極性の高い化合物になります。
NH
NH結合はタンパク質のアミノ基に存在します。同じ計算を繰り返します:
χ N(3.04) - χ H(2.2)= 0.84
これは、NH結合の極性がOH(1.24)およびFH(1.78)よりも低いことを反映しています。
醜い
その酸化物は鉄鉱物に含まれているため、Fe-O結合は重要です。それがHOよりも極性があるかどうか見てみましょう:
χ O(3.44) - χ のFe(1.83)= 1.61
したがって、Fe-O結合はHO(1.24)結合より極性が高いと正しく仮定されます。または言うことと同じ:Fe-OはHOより高いイオン特性を持っています。
これらの計算は、さまざまなリンク間の極性の度合いを把握するために使用されます。しかし、それらは、化合物がイオン性、共有結合性、またはそのイオン特性であるかどうかを判断するのに十分ではありません。
参考文献
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