sobota, 28 stycznia 2012

Wiązanie kowalencyjne spolaryzowane

Wiązanie kowalencyjne spolaryzowane – jest to wiązanie pomiędzy dwoma atomami, których różnica elektroujemności (siły przyciągania elektronów) jest różna od zera,ale nie większa niż 1,7 w skali Paulinga (choć akurat ta granica jest raczej granicą orientacyjną niż sztywną). W tym rodzaju wiązania podobnie jak w zwykłym wiązaniu kowalencyjnym niespolaryzowanym para elektronów jest współdzielona pomiędzy dwa atomy, jednak z tą różnicą w porównaniu do wyżej wymienionego wiązania,że para elektronowa jest przesunięta bardziej w kierunku jednego z atomów. Elektrony są bardziej przyciągane przez atom o większej elektroujemności, więc spoglądając w tabele elektroujemności wg Paulinga możemy bez problemu przewidzieć, który z atomów będzie mocniej przyciągać,a który słabiej. Przesunięcie pary elektronowej powoduje, że przy jednym z atomów tworzy się nadmiar ładunku ujemnego,a przy drugim niedobór. W ten sposób na atomach powstają cząstkowe ładunki. Na atomie, który ma bliżej siebie parę elektronową powstaje cząstkowy ładunek ujemny (oznaczany δ-),a na drugim, który ma odsuniętą od siebie tą parę elektronową z wiązania kowalencyjnego spolaryzowanego dodatni cząstkowy ładunek (oznaczany δ+).

Na przykładzie cząsteczki kwasu solnego:

                                    H δ+----- Cl δ-
                                                               2,2                      3,2

                                                               ENH-Cl = 3,2 – 2,2 = 1,0

gdzie: ENH-Cl = różnica elektroujemności atomów w cząsteczce kwasu chlorowodorowego

widać,że różnica elektroujemności pomiędzy atomami tworzącymi tą cząsteczkę jest różna od zera,ale mniejsza niż 1,7 więc przy omawianiu tego związku możemy mówić o wiązaniu kowalencyjnym spolaryzowanym. Atom wodoru (H) ma mniejszą elektroujemność (2,2) niż atom chloru (Cl) (3,2) dlatego na atomie wodoru powstaje cząstkowy ładunek dodatni,a na atomie chloru cząstkowy ładunek ujemny.
W takim przypadku jak wyżej pokazany, w rezultacie nie równego rozłożenia ładunku w cząsteczce związku, powstaje dipol elektryczny. Taki powstały dipol zachowuje się jak miniaturowy magnesik, tzn część dodatnia dipolu przyciąga ładunki ujemne,a ujemna część dipolu przyciąga ładunki dodatnie (lub są same przyciągane przez te ładunki).
Moment dipolowy cząsteczki jest miarą przesunięcia pary elektronowej i oznaczany jest poprzez grecką literę μ (czytaj: mi). Moment dipolowy jest wektorem o określonym:
-kierunku, zgodnym z prostą przechodzącą przez jądra wiązanych atomów,
-zwrocie, określonym od bieguna ujemnego do dodatniego,
-wartości, równej iloczynowi bezwzględnej wartości ładunku i odległości pomiędzy jądrami wiązanych atomów.

μ = |δ| * l

gdzie: μ – wartość momentu dipolowego (jednostka: [C*m], czyli Culomb razy metr)
δ – wartość ładunku (jednostka [C] Culomb)
l – odległość pomiędzy jądrami atomów (jednostka [m] metr)

Np. wartość momentu dipolowego dla cząsteczki H-Cl jest równa: μ = 3,6*10-30 [C*m]