Definitie en voorbeelden van Polar Bond (Polar Covalent Bond)

Chemische bindingen kunnen worden geclassificeerd als polair of niet-polair. Het verschil is hoe de elektronen in de binding zijn gerangschikt.

Definitie van Polar Bond

Een polaire binding is een covalente binding tussen twee atomen waarbij de elektronen die de binding vormen ongelijk verdeeld zijn. Dit zorgt ervoor dat het molecuul een licht elektrisch dipoolmoment heeft, waarbij het ene uiteinde enigszins positief is en het andere enigszins negatief. De lading van de elektrische dipolen is minder dan een volledige eenheidslading, dus ze worden beschouwd als gedeeltelijke ladingen en aangeduid door delta plus (δ +) en delta minus (δ-). Omdat positieve en negatieve ladingen in de binding worden gescheiden, werken moleculen met polaire covalente bindingen samen met dipolen in andere moleculen. Dit produceert dipool-dipool intermoleculaire krachten tussen de moleculen.
Polaire bindingen vormen de scheidslijn tussen pure covalente binding en pure ionische binding. Zuivere covalente bindingen (niet-polaire covalente bindingen) delen elektronenparen gelijkelijk tussen atomen. Technisch gezien vindt niet-polaire binding alleen plaats wanneer de atomen identiek aan elkaar zijn (bijvoorbeeld H₂ gas), maar chemici beschouwen elke binding tussen atomen met een verschil in elektronegativiteit kleiner dan 0,4 als een niet-polaire covalente binding. Koolstofdioxide (CO₂) en methaan (CH₄) zijn niet-polaire moleculen.

In ionische bindingen worden de elektronen in de binding in wezen door het andere atoom geschonken (bijvoorbeeld NaCl). Ionische bindingen vormen zich tussen atomen wanneer het elektronegativiteitsverschil daartussen groter is dan 1.7. Technisch zijn ionische bindingen volledig polaire bindingen, dus de terminologie kan verwarrend zijn.

Onthoud dat een polaire binding verwijst naar een soort covalente binding waarbij elektronen niet gelijk worden gedeeld en de elektronegativiteitswaarden enigszins verschillen. Polaire covalente bindingen vormen zich tussen atomen met een elektronegativiteitsverschil tussen 0,4 en 1,7.

Voorbeelden van moleculen met polaire covalente banden

Water (H₂O) is een polair gebonden molecuul. De elektronegativiteitswaarde van zuurstof is 3,44, terwijl de elektronegativiteit van waterstof 2,20 is. De ongelijkheid in elektronendistributie verklaart de gebogen vorm van het molecuul. De zuurstof "zijde" van het molecuul heeft een netto negatieve lading, terwijl de twee waterstofatomen (aan de andere "zijde") een netto positieve lading hebben.

Waterstoffluoride (HF) is een ander voorbeeld van een molecuul dat een polaire covalente binding heeft. Fluor is het meer elektronegatieve atoom, dus de elektronen in de binding zijn nauwer verbonden met het fluoratoom dan met het waterstofatoom. Er vormt zich een dipool met de fluorzijde met een netto negatieve lading en de waterstofzijde met een netto positieve lading. Waterstoffluoride is een lineair molecuul omdat er slechts twee atomen zijn, dus er is geen andere geometrie mogelijk.

Het ammoniakmolecuul (NH₃) heeft polaire covalente bindingen tussen de stikstof- en waterstofatomen. De dipool is zodanig dat het stikstofatoom negatiever is geladen, met de drie waterstofatomen allemaal aan één zijde van het stikstofatoom met een positieve lading.

Welke elementen polaire banden vormen?

Polaire covalente bindingen vormen zich tussen twee niet-metalen atomen die voldoende verschillende elektronegativiteiten van elkaar hebben. Omdat de elektronegativiteitswaarden enigszins verschillen, is het bindende elektronenpaar niet gelijk verdeeld tussen de atomen. Polaire covalente bindingen vormen bijvoorbeeld typisch tussen waterstof en elk ander niet-metaal.

De elektronegativiteitswaarde tussen metalen en niet-metalen is groot, dus vormen ze ionische bindingen met elkaar.