Атомы образуют два типа связей: ионные и ковалентные. Ионные связи, которые являются общими для элементов в группе 1 периодической таблицы (металлы) и в группе 17 (галогены), возникают, когда один атом теряет электрон, а другой атом приобретает его. Оба атома становятся заряженными ионами и электростатически притягивают друг друга. Ковалентные связи возникают, когда атомы имеют общие электронные пары. Эти связи могут быть полярными или неполярными, и это имеет значение. Полярные молекулы электрически нейтральны, но располагаются таким образом, чтобы дать молекуле полную разницу зарядов между одним концом и другим. Они будут растворяться в воде в различной степени, потому что молекула воды является полярной, тогда как неполярные молекулы не будут.

Определение электроотрицательности

Американский химик Линус Полинг был первым, кто описал явление электроотрицательности, которое он определил как «способность атома в молекуле привлекать электроны к себе». Он создал безразмерную единицу, определяемую атомным номером рассматриваемого элемента. и расстояние валентных электронов от ядра. Затем он создал шкалу, определив электроотрицательность фтора (F), наиболее электроотрицательного элемента, как 4,0 и вычислив относительную электроотрицательность для других элементов.

После присвоения каждому элементу значения Полинг заметил две тенденции. Электроотрицательность увеличивается слева направо в периодической таблице, а также увеличивается снизу вверх в каждой группе. Согласно этой тенденции, Франций (Fr) в нижней части 1-й группы является элементом с наименьшей электроотрицательностью. Он имеет значение 0,7 по сравнению с максимальным значением 4,0, назначенным для фтора.

Электроотрицательность и полярность

Разница в электроотрицательности между атомами дает общий способ определить, какой тип молекулы они будут образовывать. Разница больше 2,0 указывает на ионную связь, тогда как разница меньше 0,5 указывает на неполярную ковалентную связь. Разница между 0,5 и 2,0 указывает на полярную ковалентную связь. Некоторые периодические таблицы отображают значения электроотрицательности, но вы также можете найти диаграммы, в которых перечислены только электроотрицательности.

Пример. Водород (H) имеет электроотрицательность 2,1, а кислорода (O) - 3,5. Разница составляет 1,4, что указывает на полярность молекулы воды.
Неполярные молекулы могут объединяться в полярные

Молекулярная полярность зависит также от симметрии. Вы можете сказать, что молекула воды является полярной из-за разницы в электроотрицательности между водородом и кислородом, но асимметричное расположение атомов водорода на кислороде также способствует разнице в зарядах между двумя сторонами молекулы. В целом, большие молекулы, которые содержат меньшие полярные молекулы, являются полярными, но если все атомные комбинации, которые составляют молекулу, являются неполярными, большая молекула все еще может быть полярной. Это зависит от расположения атомов вокруг центрального, которое вы можете предсказать, используя точечную диаграмму Льюиса.