极性

极性,在化学成键的分布电荷在原子加入了债券。具体来说,尽管债券相同的原子之间,如H₂电均匀,两个氢原子是电中性的,原子间不同的债券元素电不相等。在氯化氢例如,氢原子稍带正电,而氯原子带负电。轻微的电荷在不同的原子被称为部分费用,部分费用的存在意味着一个极性键的发生。

键的极性起源于相对电负性的元素。电负性是一个元素的一个原子的力量吸引吗电子对本身的一部分复合。因此,尽管债券复合可能由一个共享一对电子,原子电负性强的元素将共享对向自己,从而获得部分负电荷。原子失去了平等分享键电子对获得部分核电荷正电荷,因为它不再是完全由电子取消。

平等的存在,但是相反的部分指控的原子两端杂环的债券(即。不同元素的原子之间的键)引起的电偶极子。所表达的这种偶极子的大小价值偶极矩,μ,部分费用的大小乘以他们的分离(本质上,债券的长度)。的偶极矩杂环的债券可以从原子的电负性估计a和B,χ_一个和χ_B分别通过使用简单的关系D表示单位德拜,用于报告分子偶极矩(1 D = 3.34×10吗⁻³⁰库仑·米)。此外,负面的偶极子位于原子的电负性越大。如果两个成键原子是相同的,因此,偶极矩为零,键是极性的。

两个之间的电负性的差异共价键的原子增加,债券的偶极特性增加部分费用增加。当原子的电负性不同,的吸引力更多的共享电子对原子的电负性是如此之大,以至于有效地练习完全控制他们。也就是说,它获得了两人,和债券视为离子是最好的。离子和共价键因此可以被视为构成一个连续体而不是选择。这个连续体可以表达的共振a和B原子之间关于债券作为一种纯粹的共价之间的共振,共享同样的电子,和纯粹的离子形式,更多的电负性很高的原子(B)有完全控制电子:

随着电负性差异的增加,共振是越来越有利于离子贡献。当电负性差异非常大,作为阳性原子之间钠和一个电负性原子氟离子结构主导共振,可以视为离子结合。因此,作为两个保税元素的电负性差异增加,非极性的债券让位于一个极性键,进而成为一个离子键。事实上,没有纯粹的离子键,正如没有纯粹的共价键;焊接是一个连续体的类型。

即使是一个同核的债券,这是原子之间的键相同的元素,如Cl₂,不是纯粹的共价,因为一个更精确的描述的ionic-covalent共振:

物种的非极性尽管离子贡献的发生源于平等贡献Cl离子的结构⁻Cl⁺和Cl⁺Cl⁻和他们取消偶极子。,Cl₂通常被视为一个共价键的物种来源于结构的主要贡献Cl-Cl共振混合物。相比之下,价电子成键理论波函数氯化氢会表示为共振混合动力

在这种情况下,两个离子结构的贡献程度不同(因为有不同的电负性的元素),和更大的贡献⁺Cl⁻负责部分指控的存在在原子和分子的极性。

一个多元分子会有极性键如果它的原子是不相同的。然而,是否作为一个整体是极性分子(即。有一个非零的电偶极矩)取决于分子的形状。例如,碳氧键二氧化碳都是极性的,部分正电荷的吗碳原子电负性越强的部分负电荷氧气原子。整个分子是极性的,然而,因为一个碳氧键的偶极矩取消其他的偶极矩,两个键偶极矩在这个线性分子指向相反的方向。相比之下,水是极性分子。每个氧氢键极地,氧原子轴承部分负电荷和氢原子部分正电荷。因为分子角而不是线性的,键偶极矩不取消,分子有一个非零的偶极矩。

H的极性₂O是深远的水属性的重要性。这是对水的存在作为一个负部分责任液体在房间温度和能力水作为溶剂的离子化合物。后者能力源于这一事实部分负电荷在氧原子可以效仿的负电荷阴离子周围每一个阳离子在固体从而帮助最小化能源不同的时候水晶溶解。部分正电荷的氢原子可以同样模仿周围的阳离子,阴离子的固体。

一个化学往往更容易溶解溶剂类似的极性。极性的化学物质被认为是亲脂性的(脂质爱)和极性化学物质亲水(水的)。脂溶性,容易通过一个非极性分子细胞膜,因为他们溶解疏水的非极性脂质双分子层的一部分。虽然渗透水(极性分子),非极性脂质双分子层无法穿透细胞膜的许多其他极性分子,如带电离子或者那些包含许多极性侧链。极性分子通过脂质膜通过特定的运输系统。