在化学中，原子间的共价键可分为极性键和非极性键，这取决于它们共享的电子如何分布在它们所结合的两种元素之间。

极地的(polar) vs. 非极性(nonpolar)

不同之处在于，极性键的电子在两个键合原子之间的分布不均匀，而非极性键的电子平均分配。两个原子之间的键是极性键还是非极性键取决于元素电负性（称为X）的不同程度，这可以解释为共享电子对给定元素吸引力的强度。

极性和非极性共价键是指单个原子如何连接，不应与极性和非极性分子混淆，极性和非极性分子可能由许多不同的原子和键组成，包括极性和非极性。

极性键和非极性键比较表（表格形式）

什么是极性键(polar bond)？

极性键是两种电负性差大于0.4小于1.8的元素结合在一起的化学键。

带负电荷的电子在两个相连的原子（称为分子）之间共享，然而，电负性的差异导致在每个原子核周围循环的电子在两个原子之间不均匀分布。

电子将优先分布在具有较高电负性的原子核周围，例如在水分子中，水分子由两个氢原子（X=2.2）组成，并附在一个氧原子（X=3.44）的一侧，组成水分子的共享电子将在氧原子核的循环中花费更长的时间。

在这种情况下，被氧原子吸引的更多电子将导致水分子的氧端稍微带负电（称为偶极矩），而氢端稍微带正电。这被称为极性分子。有趣的是，极性共价键并不总是导致极性分子的形成。在许多情况下，这是正确的，但取决于给定分子中原子的几何排列，某些极性键的电负性差异最终可能会相互抵消。例如二氧化碳分子（CO2），它包含一个氧分子，附着在碳分子的两端。这种线性排列导致分子两端的负电荷相等，即使分子中间的碳原子带正电荷，我们最终也会在一个非极性分子内形成两个极性键。

什么是非极性键(non-polar bond)？

如果一个极性键是共享电子在两个原子之间不均匀分布的键，那么当电子在两个原子之间均匀共享时，产生的键就是非极性键。

非极性共价键的电负性差必须在0-0.4之间，这样，由于两个原子之间没有电磁“拉力”，带负电的电子在两个原子之间均匀地（或非常接近均匀地）共享。因此，非极性共价键通常发生在给定元素的一个原子与另一个相同元素，例如O2（氧）、H2（二氢）和O3（臭氧）结合时。这些键被认为是非常强的键，需要大量的能量才能切断。然而，情况并非总是如此。碳（X=2.55）和氢（X=2.2）可以在大量的有机化合物中结合在一起，由于电负性的微小差异（0.35）仍然被认为是非极性键，这些键在生物学中非常重要。赋予生命的氧分子和臭氧分子都是通过非极性键形成的。即使在我们体内，我们也有一连串的氨基酸肽，它们通过非极性键连接在一起，帮助形成我们的DNA。

极性键和非极性键的主要区别

1. 在极性键中，电子优先与具有较高电负性的元素结合，然而，非极性键位于具有相同或非常相似x值的元素之间，因此在键的两侧呈现相等的电子分布。
2. 一旦电子不均匀地分布在极性键上，就会产生所谓的偶极矩，从而导致键合原子两端的电荷略有不同。然而，偶极矩并不发生在非极性键中。
3. 在极性键中的偶极矩之后，电负性较高的原子由于其电子数较多而带有轻微的负电荷，相比之下，另一端则略为正电荷。
4. 这可以与非极性键相比较，在非极性键中，由于电子在键合元素上的均匀分布，电荷的差异为零，或者可以忽略不计。
5. 非极性键通常发生在相同或极负性相似的元素之间，这意味着它们很难分离，需要大量能量，然而，不同元素之间的极性键通常更容易断裂。

结论

共享电子在不同原子之间移动的方式直接受极性键或非极性键的影响，并继续影响所产生分子的电荷性质。极性键导致电负性较高的元素周围的电子净增加，而非极性键连接着两个电负性相等或非常相似的元素，因此在两个原子核周围的电子分布非常均匀。

参考文献

1. https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/i160009a001
2. https://aip.scitation.org/doi/full/10.1063/1.4772647