什麼是極性共價鍵?

共價鍵可以分為極性和非極性兩種,區別在於共價鍵中電子的排列方式。

什麼是極性共價鍵?

極性鍵是指兩個原子之間的共價鍵,它的特徵是內部電子分佈不均。其中一端帶正電荷,另一端帶負電荷,分子因此具有輕微的電偶極矩。

電偶極子的電荷小於一個完整的電荷單位,因此它們被稱為部分電荷,我們可以用delta+(δ+)或delta-(δ-)來表示。正負電荷在鍵中是分開的狀態,所以極性共價鍵分子與其他分子中的偶極子相互作用,以此催生了分子間的作用力。

極性鍵也是純共價鍵和純離子鍵的分界線,純共價鍵(非極性共價鍵)在原子間平等地分享電子。原則上,非極性鍵只有在原子之間完全相同的情況下才會出現(例如H2)。科學家認為原子之間電子正負值差小於0.4的鍵都是非極性共價鍵。

另外,二氧化碳(CO2)和甲烷(CH4)也都是非極性分子。

在離子鍵中,電子基本上是由一個原子向另一個原子借鍵(例如氯化鈉)。當原子間的電負性差大於1.7時,原子間就會形成離子鍵。離子鍵原則上均是極性鍵。

我們只需要記住,極性鍵指的是一種內部電子分佈不均的共價鍵,電子正負值略有不同。極性共價鍵存在於電負性相差0.4-1.7的原子之間。

極性共價鍵的實際例子

水(H2O)就是一種極性共價鍵分子。其中氧的電負值為3.44,氫的電負值為2.20。電子分佈不均使得分子呈現出一種彎曲形狀。分子中氧帶有純負電荷,而兩個氫原子則帶有純正電荷。

極性共價鍵的另一個例子是氟化氫(HF),氟是電負性較強的原子,因此鍵中的電子與氟原子的聯繫比與氫原子的聯繫更緊密。形成偶極子時,氟側帶純負電荷,氫側帶純正電荷。氟化氫只有兩個原子,所以它是一個線性分子,不可能有其他幾何形狀。

氨(NH3)中的氮原子和氫原子之間也是極性共價鍵。其中,氮原子帶負電荷較多,三個氫原子在另外一側帶正電荷。

可以形成極性鍵的元素 

極性共價鍵存在於兩個電負性完全不同的非金屬原子之間。電負性值不同,鍵合電子對就不能在原子之間平等共用。例如,極性共價鍵通常會在氫和其他任何非金屬之間形成。

金屬和非金屬之間的電負值相差很大,因此它們之間就會形成離子鍵。

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