Wiązanie pomiędzy atomami fluoru tworzy jedna para elektronów wiążących. Para ta przez oba atomy fluoru przyciągana jest z jednakową siłą, ponieważ oba atomy mają jednakową elektroujemność (4,0). Wynikiem tego jest równomierny rozkład par elektronów wiążących pomiędzy obydwoma atomami fluoru.
Jeżeli gęstość elektronów wiqżqcych jest rozłożona równomiernie pomiędzy obydwoma partnerami tworzącymi wiqzanie, to tworzq one wiqzanie chemiczne niebiegunowe (kowalencyjne).
B. W cząsteczce chlorowodoru HC1 atom chloru przyciąga parę elektronów wiążących z większą siłą (3,0) niż atom wodoru, którego elektroujemność wynosi jedynie 2,1. Oznacza to, że dochodzi do niejednakowego uwspólnienia pary elektronów wiążących między tymi dwoma atomami. W wyniku tego w atomie o większej elektroujemności (chlor) powstaje częściowy ładunek ujemny, podczas kiedy w atomie o mniejszej elektroujemności (wodór) powstaje częściowy ładunek dodatni.
Wiqzanie o niejednakowym rozkładzie gęstości elektronów wiqżqcych pomiędzy połqczonymi atomami nazywamy polarnym (biegunowym) wiqzaniem chemicznym.
Polarne wiązanie chemiczne w cząsteczce chlorowodoru można przedstawić w sposób następujący:
ó+ ó~ lub H ◄ Cl
H — Cl
Na podstawie elektroujemności bromu i wodoru moglibyśmy wyprowadzić także polarny charakter wiązania w cząsteczce bromowodoru HBr.
S+ S~ lub H ◄ Br
H — Br
Pomimo że w cząsteczce tej wiązanie polarne przedstawione zostało w taki sam sposób jak w przykładzie poprzednim, w odpowiednich atomach powstają mniejsze ładunki cząstkowe. Wynika to z mniejszej różnicy elektroujemności między atomami tworzącymi wiązanie. W przypadku chlorowodoru różnica ta wynosi: 3,0—2,1 =0,9, w przypadku bromowodoru: 2,8—2,1=0,7.
Można więc powiedzieć, że:
Im większa jest różnica pomiędzy wartościami elektroujemności po-li|c/onyęh atomów, tym większe są powstałe ładunki cząstkowe.
('. W cząsteczce chlorku sodu NaCl różnica elektroujemności atomów jest już tak duża, że powstałe wiązanie jest skrajnie polarne. Tego typu wią-lania chemiczne nazywa się wiązaniem jonowym.
Wiązanie jonowe jest to rodzaj skrajnie polarnego wiązania chemicznego (kowalencyjnego).
Właściwiej byłoby zapisywać ten związek: Na+Cl~ dla podkreślenia^. Że chodzi tu o wiązanie pomiędzy odpowiednimi jonami, Podobnie K +F~„ Kb + Cl" itd.
Nie możemy jednak zapominać o tym, że nawet wiązanie o największej różnicy elektroujemności, tzn. wiązanie najbardziej jonowe, posiada pewien element wiązania kowalencyjnego. Np. wiązanie fluorku cezu, gdzie różnica elektroujemności pomiędzy atomami wynosi 3,3 zawiera 9% wiązania kowalencyjnego.
Z tych właśnie przyczyn powinniśmy mówić raczej o charakterze jonowym wiązania chemicznego, a nie o wiązaniach jonowych.
Na podstawie studiów nad całym szeregiem związków chemicznych określono wielkości różnic elektroujemności, które w przybliżeniu decydują o charakterze wiązań chemicznych między połączonymi atomami. Nie wolno jednak zapominać o tym, że w rzeczywistości istnieje tylko jeden rodzaj wiązania chemicznego, a granice „typów wiązań chemicznych” określone’ zostały sztucznie (tab. 25).
Tabela 25
Typ wiązania |
przykład |
różnica elektroujemności |
jonowe |
NaCl |
(CI) 3,0-0,9 (Na) = 2,1 |
AX > 1,7 |
KF |
(F) 3,0-0,8 (K) = 3,2 |
polarne (biegunowe) |
HCI |
(Cl) 3,0-2,1 (H) = 0,9 |
0,4<JX<1,7 |
h2o |
(O) 3,5-2,1 (H) =1,4. |
kowalencyjne JX<0,4 |
f2 |
(F) 4,0—4,0 (F) =0 |
Z tabeli tej wynika, że jeżeli różnica elektroujemności połączonych atomów? jest:
101