связывание полярными ковалентными связями
Недавно я узнал, что чистые ионные и ковалентные связи - это лишь крайние пределы спектра связей из этой статьи из Chemguide. Но я не могу согласовать это с моим пониманием того, как работает связь. В ионных соединениях, таких как$\ce{NaCl}$ например, разница в электроотрицательности настолько велика, что кажется, что электроны переносятся из $\ce{Na}$ к $\ce{Cl}$, поэтому они оба получают октетные структуры. Аналогичным образом в ковалентных соединениях типа$\ce{H2}$, разница электроотрицательности равна $0$, поэтому электроны распределяются между элементами, так что оба имеют октетные структуры. Но между этими крайностями, являются ли электроны общими, переносимыми или и тем и другим? И если это сочетание того и другого, как атомы могут заполнить свой октет, если электроны «частично перенесены»?
Ответы
В ковалентной связи между двумя атомами с разностью электроотрицательности связывающие электроны находятся ближе к более электроотрицательному атому в связи. Это вызывает формирование частичного отрицательного заряда на более электроотрицательном атоме и частичный положительный заряд на менее электроотрицательном атоме. Это приводит к образованию двух полюсов в соединении, называемом диполем. Таким образом, ковалентная связь имеет определенный ионный характер.
Теперь вам нужно понять плотность заряда. В ионных связях катионы и анионы находятся рядом друг с другом. Если катион имеет небольшой размер и большой заряд, он имеет высокую плотность заряда. Если он связан с анионом большого радиуса. Внешние электроны аниона не связаны прочно с ядром и притягиваются сильным электрическим полем небольшого сильно заряженного катиона. Это вызывает увеличение электронной плотности между двумя ионами. Таким образом, ионной связи придается определенный ковалентный характер.
Теперь, чтобы ответить, почему ковалентные соединения являются ковалентными, а ионные соединения являются ионными, можно ответить следующим явлением. Сила диполя измеряется его дипольным моментом. Дипольный момент - это произведение разделенного электрического заряда и расстояния между ними. Он имеет единый Дебай, имеющий размеры кулоновского метра.
Теперь ионные соединения имеют довольно высокие дипольные моменты, такие как 7.0D и т. Д., В то время как даже самые полярные ковалентные соединения, такие как HF, имеют дипольный момент 1.91D. Это показывает, что даже самые полярные ковалентные соединения далеки от того, чтобы быть ионными.
Таким образом, электроны не передаются «частично». Они либо передаются, либо совместно используются. Совместное использование может стать неравным или несбалансированным, что приведет к полярности связи. Перенос электрона может привести к образованию ионов с разной плотностью заряда, что приведет к притяжению электронов к сильному электрическому полю. Основная цель - достичь максимальной стабильности в составе.
Следующая ссылка дает более подробное представление о полярности и дипольных моментах, если вы затрудняетесь понять ответ.
https://chem.libretexts.org/Bookshelves/General_Chemistry/Map%3A_Chemistry_(Zumdahl_and_Decoste)/08%3A_Bonding_General_Concepts/13.03_Bond_Polarity_and_Dipole_Moments