Elektronegativitet og Bindingstype
de to idealiserte ekstremer av kjemisk binding: (1) ionisk binding—hvor en eller flere elektroner overføres helt fra ett atom til et annet, og de resulterende ioner holdes sammen av rent elektrostatiske krefter—og (2) kovalent binding, hvor elektroner deles likt mellom to atomer. De fleste forbindelser har imidlertid polare kovalente bindinger, noe som betyr at elektroner deles ulikt mellom de bundet atomer. Elektronegativitet bestemmer hvordan de delte elektronene fordeles mellom de to atomene i en polar kovalent binding. Jo sterkere et atom tiltrekker elektronene i sine bindinger, desto større er elektronegativiteten. Elektroner i en polar kovalent binding forskyves mot det mer elektronegative atom; dermed er det mer elektronegative atomet det med den partielle negative ladningen. Jo større forskjellen i elektronegativitet, jo mer polarisert elektronfordelingen og jo større delvise ladninger av atomene. Husk at et gresk delta med små bokstaver (δ ) brukes til å indikere at et bundet atom har en delvis positiv ladning , angitt med δ+, eller en delvis negativ ladning, angitt med δ -, og en binding mellom to atomer som har delvise kostnader er en polarbinding.
Figur \(\PageIndex{3}\): Elektronfordelingen i En Ikke-Polar Kovalent Binding, En Polar Kovalent Binding og En Ionisk Binding Ved Hjelp Av Lewis Elektronstrukturer. Elektron-rike (negativt ladede) regioner vises i blått; elektron-fattige (positivt ladede) regioner vises i rødt.
Om en binding er ionisk, ikke-polar kovalent eller polar kovalent, kan estimeres ved å beregne absoluttverdien av forskjellen i elektronegativitet (Δ) av to bundne atomer. Når forskjellen er svært liten eller null, er bindingen kovalent og ikke-polar. Når den er stor, er bindingen polar kovalent eller ionisk. De absolutte verdiene av elektronegativitetsforskjellene mellom atomene I bindingene H-H, H-Cl og Na-Cl er henholdsvis 0 (ikke-polar), 0,9 (polar kovalent) og 2,1 (ionisk). I hvilken grad elektroner deles mellom atomer varierer fra helt lik (ren kovalent binding) til ikke i det hele tatt (ionisk binding). Figur 7.2.4 viser forholdet mellom elektronegativitetsforskjell og bindingstype. Denne tabellen er bare en generell veiledning, men med mange unntak. Den beste guiden til kovalent eller ionisk karakter av en binding er å vurdere hvilke typer atomer som er involvert og deres relative posisjoner i det periodiske system. Bindinger mellom to ikke-metaller er generelt kovalente; binding mellom et metall og et ikke-metall er ofte ionisk.
Figur \(\PageIndex{4}\): når elektronegativitetsforskjellen øker mellom to atomer, blir bindingen mer ionisk.
Noen forbindelser inneholder både kovalente og ioniske bindinger. Atomene i polyatomiske ioner, SOM OH–, NO3− og NH4+, holdes sammen av polare kovalente bindinger. Imidlertid danner disse polyatomiske ioner ioniske forbindelser ved å kombinere med ioner med motsatt ladning. For eksempel inneholder kaliumnitrat, KNO3, K + kation og polyatomisk NO3-anion. Således er binding i kaliumnitrat ionisk, som følge av den elektrostatiske tiltrekning Mellom ionene K + OG NO3 -, så vel som kovalent mellom nitrogen og oksygenatomer I NO3 -.
Eksempel \(\PageIndex{1}\): Elektronegativitet og Bindingspolaritet
Bindingspolariteter spiller en viktig rolle i å bestemme strukturen av proteiner. Bruk elektronegativitetsverdiene I Tabell A2, ordne følgende kovalente bindinger—alle som vanligvis finnes i aminosyrer—i rekkefølge av økende polaritet. Deretter betegne de positive og negative atomer ved hjelp av symbolene δ+ og δ–:
C–H, C–N, C–O, N–H, O–H, S–h
Løsning
polariteten til disse bindingene øker som den absolutte verdien av elektronegativitetsforskjellen øker. Atomet med δ– betegnelsen er den mer elektronegative av de to. Tabell \(\PageIndex{1}\) viser disse bindingene i rekkefølge av økende polaritet.