rysunek 4.3 Polarne kontra niepolarne wiązania kowalencyjne

(a) elektrony w wiązaniu kowalencyjnym są równo dzielone przez oba atomy wodoru. Jest to niepolarne wiązanie kowalencyjne. (b) atom fluoru przyciąga elektrony w wiązaniu bardziej niż atom wodoru, co prowadzi do nierównowagi w rozkładzie elektronów. To jest polarne wiązanie kowalencyjne.

Rysunek 4.4 elektroujemność różnych pierwiastków

popularna skala elektroujemności ma wartość dla atomów fluoru ustawioną na 4,0, najwyższą wartość.

przyglądając się bliżej: Linus Pauling

prawdopodobnie najbardziej wpływowy chemik XX wieku, Linus Pauling (1901-1994) jest jedyną osobą, która zdobyła dwie indywidualne (tj. nieujawnioną) Nagrody Nobla. W latach 30. Pauling wykorzystał nowe teorie matematyczne do sformułowania podstawowych zasad wiązania chemicznego. Jego książka z 1939 the Nature of the Chemical Bond jest jedną z najważniejszych książek kiedykolwiek opublikowanych w chemii.

w 1935 roku Pauling zainteresował się cząsteczkami biologicznymi, a w 1954 roku otrzymał Nagrodę Nobla w dziedzinie chemii za pracę nad strukturą białek. (Był bardzo bliski odkrycia struktury podwójnej helisy DNA, kiedy James Watson i James Crick ogłosili własne odkrycie jej struktury w 1953 roku.) Został później uhonorowany Pokojową Nagrodą Nobla w 1962 roku za wysiłki na rzecz zakazu testowania broni jądrowej.

w późniejszych latach Pauling był przekonany, że duże dawki witaminy C zapobiegną chorobom, w tym przeziębieniom. Większość badań klinicznych nie wykazała związku, ale Pauling nadal przyjmował duże dawki dziennie. Zmarł w 1994 roku, przez całe życie ustanawiając naukowe dziedzictwo, które niewielu będzie miało sobie równych.

Linus Pauling był jednym z najbardziej wpływowych chemików XX wieku.

przykład 6

opisuje różnicę elektroujemności między każdą parą atomów a wynikającą z tego polaryzacją (lub rodzajem wiązania).

1. C i H
2. H I H
3. Na I Cl
4. O I H

roztwór

1. węgiel ma elektroujemność 2,5, podczas gdy wartość dla wodoru wynosi 2,1. Różnica wynosi 0,3, co jest raczej niewielkie. Wiązanie C-H uznaje się zatem za niepolarne.
2. oba atomy wodoru mają tę samą wartość elektroujemności-2.1. Różnica wynosi zero, więc wiązanie jest niepolarne.
3. elektroujemność sodu wynosi 0,9, natomiast chloru 3,0. Różnica wynosi 2,1, co jest dość wysokie, a więc sód i chlor tworzą związek jonowy.
4. przy 2.1 Dla wodoru i 3.5 dla tlenu, różnica elektroujemności wynosi 1.4. Spodziewalibyśmy się wiązania bardzo polarnego, ale nie tak polarnego, że Wiązanie O-H jest uważane za jonowe.

ćwiczenie budowania umiejętności

Opisuj różnicę elektroujemności między każdą parą atomów a wynikającą z tego polaryzacją (lub rodzajem wiązania).

1. c I O

2. K I Br

3. N I N

4. Cs I f

rysunek 4.5 Właściwości fizyczne i polaryzacja

na właściwości fizyczne wody i dwutlenku węgla mają wpływ ich polaryzacje.

Concept Review Exercises

1. jak nazywa się odległość między dwoma atomami w wiązaniu kowalencyjnym?

2. co wskazuje elektroujemność atomu?

3. Jaki rodzaj wiązania powstaje między dwoma atomami, jeśli różnica elektroujemności jest niewielka? Średni? Duży?

odpowiedzi

1. długość wiązania

2. elektroujemność jest jakościową miarą tego, jak bardzo atom przyciąga elektrony w wiązaniu kowalencyjnym.

3. niepolarne; polarne; jonowe

najważniejsze informacje

• wiązania kowalencyjne między różnymi atomami mają różną długość wiązania.
• wiązania kowalencyjne mogą być polarne lub niepolarne, w zależności od różnicy elektroujemności między zaangażowanymi atomami.

ćwiczenia

1. co jest dłuższe—Wiązanie C–H czy Wiązanie C–O? (Patrz tabela 4.2 „przybliżone długości wiązań niektórych pojedynczych wiązań”.)

2. która jest krótsza—Wiązanie N–H czy Wiązanie C–H? (Patrz tabela 4.2 „przybliżone długości wiązań niektórych pojedynczych wiązań”.)

3. Nanometr wynosi 10-9 m. wykorzystując dane z tabeli 4.2 „przybliżone długości wiązań niektórych pojedynczych wiązań” i Tabeli 4.3 „porównanie długości wiązań dla wiązań pojedynczych i wielokrotnych”, określenie długości każdego wiązania w nanometrach.

   1. A C–O bond
   2. A C=O bond
   3. an h–N bond
   4. a c≡n bond

4. angstrom (Å) jest zdefiniowany jako 10-10 m. korzystając z tabeli 4.2 „przybliżone długości wiązań niektórych pojedynczych wiązań” i tabeli 4.3 „porównanie długości wiązań dla pojedynczych i wielu wiązań”, określ długość każdego wiązania w angstromach.

   1. A C–C bond
   2. A C=C bond
   3. an n≡n bond
   4. an H–O bond

5. Zobacz ćwiczenie 3. Dlaczego Jednostka nanometru jest przydatna jako jednostka do wyrażania długości wiązania?

6. Zobacz ćwiczenie 4. Dlaczego Jednostka angstrom jest użyteczna jako jednostka do wyrażania długości wiązania?

7. korzystając z rysunku 4.4 „elektroujemność różnych elementów”, określ, który atom w każdej parze ma wyższą elektroujemność.

   1. H lub c
   2. O lub Br
   3. Na lub RB
   4. I lub Cl

8. korzystając z rysunku 4.4 „elektroujemność różnych elementów”, określ, który atom w każdej parze ma niższą elektroujemność.

   1. Mg lub o
   2. S lub F
   3. Al lub Ga
   4. O Lub I

9. czy elektrony będą dzielone równo lub nierównie w każdym wiązaniu kowalencyjnym? Jeśli nierównomiernie, do którego atomu silniej przyciągają elektrony?

   1. Wiązanie C–O
   2. Wiązanie F–F
   3. Wiązanie S–N
   4. wiązanie I–Cl

10. czy elektrony będą dzielone równo lub nierównie w każdym wiązaniu kowalencyjnym? Jeśli nierównomiernie, do którego atomu silniej przyciągają elektrony?

    1. Wiązanie C–C
    2. Wiązanie S–Cl
    3. Wiązanie O–H
    4. Wiązanie H–H

odpowiedzi

1. Wiązanie C–O jest dłuższe.

2. 1. 0,143 nm
   2. 0,120 nm
   3. 0,100 nm
   4. 0.116 nm

3. rzeczywiste długości wiązania są bardzo małe, więc jednostka nanometru ułatwia zrozumienie ekspresji długości.

4. 1. C
   2. O
   3. Na
   4. Cl
5. 1. nierównie w kierunku O
   2. równo
   3. nierównie w kierunku N
   4. nierównie w kierunku Cl