Definition der polaren Bindung und Beispiele (polare kovalente Bindung)

Chemische Bindungen können als polar oder unpolar klassifiziert werden. Der Unterschied besteht darin, wie die Elektronen in der Bindung angeordnet sind.

Definition der polaren Bindung

Eine polare Bindung ist eine kovalente Bindung zwischen zwei Atomen, bei der die die Bindung bildenden Elektronen ungleich verteilt sind. Dies bewirkt, dass das Molekül ein leichtes elektrisches Dipolmoment aufweist, wobei ein Ende leicht positiv und das andere leicht negativ ist. Die Ladung der elektrischen Dipole ist geringer als eine volle Ladungseinheit, daher werden sie als Teilladungen betrachtet und mit Delta plus (δ +) und Delta minus (δ-) bezeichnet. Da positive und negative Ladungen in der Bindung getrennt sind, interagieren Moleküle mit polaren kovalenten Bindungen mit Dipolen in anderen Molekülen. Dies erzeugt intermolekulare Dipol-Dipol-Kräfte zwischen den Molekülen.
Polare Bindungen sind die Trennlinie zwischen reiner kovalenter Bindung und reiner Ionenbindung. Reine kovalente Bindungen (unpolare kovalente Bindungen) teilen Elektronenpaare zu gleichen Teilen zwischen Atomen. Technisch gesehen tritt eine unpolare Bindung nur auf, wenn die Atome miteinander identisch sind (z. B. H₂ Gas), aber Chemiker betrachten jede Bindung zwischen Atomen mit einem Elektronegativitätsunterschied von weniger als 0,4 als unpolare kovalente Bindung. Kohlendioxid (CO₂) und Methan (CH₄) sind unpolare Moleküle.

Bei Ionenbindungen werden die Elektronen in der Bindung im wesentlichen von dem anderen Atom (z. B. NaCl) an ein Atom abgegeben. Ionenbindungen bilden sich zwischen Atomen, wenn der Elektronegativitätsunterschied zwischen ihnen größer als 1,7 ist. Technisch gesehen sind Ionenbindungen vollständig polare Bindungen, daher kann die Terminologie verwirrend sein.

Denken Sie daran, dass sich eine polare Bindung auf eine Art kovalente Bindung bezieht, bei der Elektronen nicht gleichermaßen geteilt werden und die Elektronegativitätswerte geringfügig voneinander abweichen. Zwischen Atomen bilden sich polare kovalente Bindungen mit einem Elektronegativitätsunterschied zwischen 0,4 und 1,7.

Beispiele für Moleküle mit polaren kovalenten Bindungen

Wasser (H₂O) ist ein polar gebundenes Molekül. Der Elektronegativitätswert von Sauerstoff beträgt 3,44, während die Elektronegativität von Wasserstoff 2,20 beträgt. Die Ungleichheit in der Elektronenverteilung erklärt die gebogene Form des Moleküls. Die Sauerstoff- "Seite" des Moleküls hat eine negative Nettoladung, während die beiden Wasserstoffatome (auf der anderen "Seite") eine positive Nettoladung haben.

Fluorwasserstoff (HF) ist ein weiteres Beispiel für ein Molekül mit einer polaren kovalenten Bindung. Fluor ist das elektronegativere Atom, daher sind die Elektronen in der Bindung enger mit dem Fluoratom verbunden als mit dem Wasserstoffatom. Es bildet sich ein Dipol, wobei die Fluorseite eine negative Nettoladung und die Wasserstoffseite eine positive Nettoladung aufweist. Fluorwasserstoff ist ein lineares Molekül, da es nur zwei Atome gibt, sodass keine andere Geometrie möglich ist.

Das Ammoniakmolekül (NH₃) hat polare kovalente Bindungen zwischen den Stickstoff- und Wasserstoffatomen. Der Dipol ist so beschaffen, dass das Stickstoffatom negativer geladen ist, wobei die drei Wasserstoffatome alle auf einer Seite des Stickstoffatoms positiv geladen sind.

Welche Elemente bilden polare Bindungen??

Polare kovalente Bindungen bilden sich zwischen zwei Nichtmetallatomen, die ausreichend unterschiedliche Elektronegativitäten aufweisen. Da sich die Elektronegativitätswerte geringfügig unterscheiden, wird das Bindungselektronenpaar nicht gleichmäßig zwischen den Atomen aufgeteilt. Beispielsweise bilden sich typischerweise polare kovalente Bindungen zwischen Wasserstoff und irgendeinem anderen Nichtmetall.

Der Elektronegativitätswert zwischen Metallen und Nichtmetallen ist groß, so dass sie ionische Bindungen miteinander eingehen.