化学键可分为极性键和非极性键。区别在于键中电子的排列方式。
极性键是两个原子之间的共价键,其中形成键的电子分布不均匀。这使得分子有一个轻微的电偶极矩,一端略为正,另一端略为负。电偶极子的电荷小于一个完整的单位电荷,因此它们被认为是部分电荷,用δ+和δ-表示。因为正电荷和负电荷在键中分开,所以具有极性共价键的分子与其他分子中的偶极子相互作用。这会在分子之间产生偶极-偶极分子间作用力。
极性键是纯共价键和纯离子键的分界线。纯共价键(非极性共价键)在原子之间平均共享电子对。在技术上,非极性键只在原子彼此相同(例如H2气体)时发生,但化学家认为原子之间的键与电负性差小于0.4是非极性共价键。二氧化碳(CO2)和甲烷(CH4)是非极性分子。
在离子键中,键中的电子基本上由另一个原子(如NaCl)提供给一个原子。当原子间的电负性差大于1.7时,原子间形成离子键。从技术上讲,离子键是完全极性键,因此术语可能会混淆。
请记住,极性键指的是一种共价键,其中电子不是平均共享的,电负性值略有不同。极性共价键形成于电负性差在0.4和1.7之间的原子之间。
水(H2O)是一种极性键合分子。氧的电负性值为3.44,而氢的电负性值为2.20。电子分布的不均匀性解释了分子的弯曲形状。分子的氧“侧”有净负电荷,而两个氢原子(在另一“侧”)有净正电荷。
氟化氢(HF)是具有极性共价键的分子的另一个例子。氟原子的电负性更强,因此键中的电子与氟原子的联系比与氢原子的联系更为密切。形成偶极子,其中氟侧具有净负电荷,氢侧具有净正电荷。氟化氢是线性分子,因为只有两个原子,所以不可能有其他几何结构。
氨分子(NH3)在氮原子和氢原子之间有极性共价键。偶极子使得氮原子带更多的负电荷,三个氢原子都在氮原子带正电荷的一侧。
极性共价键形成于两个彼此电负性完全不同的非金属原子之间。由于电负性值略有不同,原子之间的键电子对并不均等。例如,极性共价键通常在氢和任何其他非金属之间形成。
金属和非金属之间的电负性值很大,因此它们彼此形成离子键。通常氢作为非金属而不是金属。
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