Dalam kimia, ikatan kovalen antara atom boleh dikelaskan kepada polar atau non-polar bergantung pada cara elektron yang dikongsi mereka diedarkan antara dua unsur yang mereka pegang bersama.
Kutub vs Bukan Kutub
Perbezaannya ialah ikatan polar akan mempunyai pengagihan elektron yang tidak sekata antara dua atom terikat, manakala ikatan bukan kutub akan mempunyai elektron yang dikongsi sama rata. Sama ada ikatan antara dua atom akan menjadi kutub atau bukan kutub ditentukan oleh tahap perbezaan keelektronegatifan unsur (dikenali sebagai X), yang boleh dijelaskan sebagai keamatan tarikan elektron yang dikongsi kepada unsur tertentu.
Ikatan kovalen polar dan bukan kutub, yang merujuk kepada cara atom individu disambungkan, tidak boleh dikelirukan dengan molekul polar dan bukan kutub, yang berpotensi boleh terdiri daripada banyak atom dan ikatan yang berbeza, kedua-dua kutub dan bukan kutub.
Jadual Perbandingan Antara Ikatan Kutub dan Bukan Kutub (dalam Bentuk Jadual)
| Parameter Perbandingan | Ikatan Kutub | Ikatan Bukan Kutub |
|---|---|---|
| Mengikat dua unsur yang sama | Tidak | ya |
| Perbezaan keelektronegatifan | 0.5-1.7 | 0-0.4 |
| Caj molekul yang terhasil | Sedikit negatif pada satu hujung dan positif pada satu lagi | Molekul bercas neutral |
| Perkongsian elektron yang sama | Tidak | ya |
| Titik didih dan lebur | pelbagai | Secara umumnya sangat rendah |
Apakah Bon Polar?
Ikatan kutub ialah bahan kimia yang bergabung bersama dua unsur dengan perbezaan keelektronegatifan lebih besar daripada 0.4 dan kurang daripada 1.8.
Elektron bercas negatif dikongsi antara dua atom yang bersambung (dikenali sebagai molekul), walau bagaimanapun, perbezaan keelektronegatifan menyebabkan elektron yang beredar mengelilingi nukleus setiap atom diagihkan secara tidak sekata antara kedua-duanya.
Elektron akan diedarkan secara keutamaan di sekeliling nukleus atom dengan keelektronegatifan yang lebih tinggi, contohnya dalam molekul air, yang terdiri daripada dua atom hidrogen (X = 2.2) yang dilekatkan pada sisi satu atom oksigen (X = 3.44), elektron yang dikongsi bersama yang membentuk molekul air akan menghabiskan tempoh masa keseluruhan yang lebih lama mengedarkan nukleus atom oksigen.
Dalam keadaan ini, bilangan elektron yang lebih tinggi ditarik oleh atom oksigen akan mengakibatkan hujung oksigen molekul air bercas negatif sedikit (dikenali sebagai momen dipol), dan hidrogen berakhir bercas positif sedikit. Ini dikenali sebagai molekul polar. Menarik untuk diperhatikan bahawa ikatan kovalen polar tidak selalu menyebabkan molekul polar terbentuk. Dalam banyak kes ini adalah benar, namun bergantung kepada susunan geometri atom dalam molekul tertentu, perbezaan dalam keelektronegatifan ikatan kutub tertentu mungkin akhirnya membatalkan satu sama lain. Salah satu contoh ini ialah molekul karbon dioksida (CO2), yang mengandungi molekul oksigen yang melekat pada kedua-dua hujung molekul karbon. Susunan linear menghasilkan cas negatif pada kedua-dua hujung molekul adalah sama, dan walaupun atom karbon di tengah-tengah molekul itu bercas positif, kita akan berakhir dengan dua ikatan kutub dalam satu molekul bukan kutub.
Apakah Bon Non-Polar?
Jika ikatan polar ialah ikatan di mana elektron yang dikongsi diagihkan secara tidak sekata antara dua atom, maka wajarlah bahawa apabila elektron dikongsi sama rata merentas kedua-dua atom, ikatan yang terhasil dikenali sebagai bukan kutub.
Perbezaan keelektronegatifan dalam ikatan kovalen bukan kutub mestilah antara 0-0.4 supaya elektron bercas negatif dikongsi sama rata (atau sangat hampir dengan sama rata) antara kedua-dua atom kerana kekurangan "tarik" elektromagnet daripada mana-mana atom. demikian, ikatan kovalen bukan kutub biasanya berlaku apabila atom unsur tertentu bergabung dengan unsur lain yang serupa, contohnya, O2 (oksigen), H2 (dihidrogen) dan O3 (ozon). Ikatan ini dianggap sebagai ikatan yang sangat kuat dan memerlukan sejumlah besar tenaga untuk memutuskan.Walau bagaimanapun, ini tidak selalu berlaku. Karbon (X= 2.55) dan hidrogen (X= 2.2) boleh didapati terikat bersama dalam sejumlah besar sebatian organik, dan disebabkan perbezaan kecil dalam keelektronegatifan (0.35) masih dianggap sebagai ikatan bukan kutub. Jenis ikatan ini sangat penting dalam biologi. Molekul oksigen dan ozon yang memberi kehidupan kedua-duanya dimungkinkan oleh ikatan bukan kutub. Malah di dalam badan kita sendiri, kita mempunyai rentetan peptida asid amino yang bergabung bersama melalui ikatan bukan kutub dan membantu membentuk DNA kita.
Perbezaan Utama Antara Ikatan Kutub dan Bukan Kutub
- Dalam ikatan kutub, elektron akan lebih suka mengaitkan dengan unsur yang mempunyai keelektronegatifan yang lebih tinggi, walau bagaimanapun, ikatan bukan kutub berada di antara unsur dengan nilai X yang sama atau hampir sama dan oleh itu hadir dengan pengagihan elektron yang sama pada kedua-dua belah ikatan..
- Sebaik sahaja elektron diedarkan secara tidak sekata merentasi ikatan kutub, apa yang dikenali sebagai momen dipol akan berlaku, yang mengakibatkan sedikit perbezaan dalam cas elektrik antara kedua-dua hujung atom yang terikat. Walau bagaimanapun, momen dipol tidak berlaku dalam ikatan bukan kutub.
- Selepas momen dipol dalam ikatan kutub, atom dengan keelektronegatifan yang lebih tinggi akan mempunyai cas negatif sedikit kerana bilangan elektronnya yang lebih besar, meninggalkan hujung yang satu lagi positif sedikit dalam perbandingan.
- Ini boleh dibandingkan dengan ikatan bukan kutub, di mana kita mempunyai sifar, atau perbezaan cas yang boleh diabaikan disebabkan oleh pengagihan elektron yang sekata merentasi unsur terikat.
- Ikatan bukan kutub biasanya berlaku di antara unsur-unsur yang sama atau hampir sama secara elektronegatif, yang bermaksud ia sangat sukar dan memerlukan banyak tenaga untuk dipisahkan, walau bagaimanapun, ikatan kutub antara unsur-unsur yang berbeza biasanya lebih mudah untuk dipecahkan.
Kesimpulan
Cara elektron yang dikongsi bergerak antara atom yang berbeza secara langsung dipengaruhi oleh ikatan sama ada kutub atau bukan kutub dan seterusnya menyumbang kepada menentukan sifat cas elektrik molekul yang terhasil. Ikatan kutub menghasilkan pertambahan bersih elektron kehadiran di sekeliling unsur dengan keelektronegatifan yang lebih tinggi, manakala ikatan bukan kutub bergabung dengan dua unsur keelektronegatifan yang sama atau sangat serupa dan oleh itu dicirikan oleh taburan elektron yang sangat sekata di sekeliling nukleus dua atom.
- https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/i160009a001
- https://aip.scitation.org/doi/full/10.1063/1.4772647
