Av Riti GuptaUppdaterad 30 augusti 2022
JK1991/iStock/GettyImages
Elektronegativitet är den drivkraft som avgör hur starkt en atom attraherar elektroner. Ju större en atoms elektronegativitet, desto mer drar den delade elektroner mot sig själv. Denna princip underbygger de olika kemiska bindningar vi möter.
När en atom är markant mer elektronegativ än sin partner, uppstår två scenarier. Det kan helt fånga en elektron från den andra atomen och bilda en jonbindning . Alternativt kan den helt enkelt dra de delade elektronerna närmare och skapa en polär kovalent bindning . Bindningar som involverar starkt elektronegativa atomer som syre eller fluor uppvisar vanligtvis denna polära karaktär, där den elektronegativa atomen bär en partiell negativ laddning (δ‑) och dess partner en partiell positiv laddning (δ+).
Bindningar faller längs ett spektrum från rent opolära till helt polära. En jonbindning representerar det extrema, där en atoms elektronegativitetsskillnad är så stor att den tar en elektron helt. En opolär kovalent bindning uppstår när de två atomerna delar elektroner lika, vilket ses i homonukleära diatomiska molekyler som H₂ eller Cl₂.
För bindningar som ligger mellan dessa ytterligheter dikterar skillnaden i elektronegativitet (ΔEN) bindningstypen. Följande tabell sammanfattar de allmänt accepterade tröskelvärdena:
| Bondtyp | Elektronegativitetsskillnad (ΔEN) |
|---|---|
| Ren kovalent | < 0.4 |
| Polär kovalent | 0,4 – 1,8 |
| Jonisk | > 1.8 |
Således är skillnaden mellan polära och opolära bindningar gångjärn på ΔEN.
En molekyl kan innehålla polära kovalenta bindningar men förbli opolära om bindningsdipolerna tar ut varandra på grund av molekylär symmetri. Vatten (H₂O) är en klassisk polär förening:dess böjda geometri lämnar en nettodipol, vilket möjliggör omfattande vätebindning. Däremot har bortrifluorid (BF₃) tre polära B–F-bindningar arrangerade i en plan trigonal form som tar ut, vilket gör molekylen totalt sett opolär.
Polaritet påverkar djupt hur molekyler interagerar, särskilt i lösning. Till exempel löses sockerarter lätt i vatten eftersom båda molekylerna har polära funktionella grupper som bildar vätebindningar. Vattnets syreatom bär en partiell negativ laddning, medan väteatomerna bär partiella positiva laddningar, vilket skapar en miljö som gynnar vätebindning med sockrets hydroxylgrupper (–OH).
Omvänt består oljor till stor del av opolära CH-bindningar. Den lilla elektronegativitetsskillnaden mellan kol och väte resulterar i försumbara dipolmoment, vilket förhindrar vätebindning. Oljemolekyler interagerar således inte positivt med vattnets polära nätverk, vilket leder till oblandbarhet.
Genom att undersöka en förenings strukturella egenskaper och arten av dess bindningar kan kemister förutsäga om den kommer att uppvisa polaritet och följaktligen dess beteende i olika kemiska sammanhang.
