قطبش

در حالی که تمام تلاش برای پیروی از قوانین سبک استناد شده است ، ممکن است اختلافاتی وجود داشته باشد. اگر سوالی دارید ، لطفاً به کتابچه راهنمای مناسب یا منابع دیگر مراجعه کنید.

ویراستاران ما آنچه را که شما ارسال کرده اید را مرور می کنند و تعیین می کنند که آیا مقاله را تجدید نظر کنید.

در حالی که تمام تلاش برای پیروی از قوانین سبک استناد شده است ، ممکن است اختلافاتی وجود داشته باشد. اگر سوالی دارید ، لطفاً به کتابچه راهنمای مناسب یا منابع دیگر مراجعه کنید.

قطبیت ، در پیوند شیمیایی ، توزیع بار الکتریکی بر روی اتمها که توسط پیوند پیوستند. به طور خاص ، در حالی که پیوندهای بین اتم های یکسان ، مانند H₂، از نظر الکتریکی یکنواخت هستند به این معنا که هر دو اتم هیدروژن از نظر الکتریکی خنثی هستند ، پیوندهای بین اتم های عناصر مختلف از نظر الکتریکی نابرابر هستند. به عنوان مثال ، در کلرید هیدروژن ، اتم هیدروژن کمی شارژ می شود در حالی که اتم کلر کمی منفی است. بارهای الکتریکی جزئی بر روی اتم های متفاوت ، هزینه های جزئی نامیده می شوند و وجود هزینه های جزئی نشانگر بروز پیوند قطبی است.

قطبیت یک پیوند ناشی از الکترونگاتیوتیویهای نسبی عناصر است. الکترونگاتی بودن قدرت اتم یک عنصر برای جذب الکترون به سمت خود در هنگام بخشی از یک ترکیب است. بنابراین ، اگرچه یک پیوند در یک ترکیب ممکن است از یک جفت الکترون مشترک تشکیل شود ، اتم عنصر الکترونگاتور بیشتر جفت مشترک را به سمت خود جلب می کند و از این طریق یک بار منفی جزئی به دست می آورد. اتم که سهم برابر خود را در جفت الکترون باندینگ از دست داده است ، بار مثبت جزئی را به دست می آورد زیرا بار هسته ای آن دیگر توسط الکترون های آن کاملاً لغو نمی شود.

وجود هزینه های جزئی مساوی اما متضاد در اتم ها در هر انتهای یک پیوند هترونو هسته ای (یعنی پیوند بین اتمهای عناصر مختلف) باعث ایجاد قطب الکتریکی می شود. بزرگی این قطب با مقدار لحظه دو قطبی آن ، μ بیان می شود ، که محصول بزرگی از بارش های جزئی است که باعث جداسازی آنها می شود (اساساً طول پیوند). لحظه دو قطبی یک پیوند هترونو هسته ای را می توان از الکترونگاتیوتیویت اتمهای A و B ، χ تخمین زد_Aو χ_B، به ترتیب ، با استفاده از رابطه ساده که در آن D واحد Debye را نشان می دهد ، که برای گزارش لحظات دو قطبی مولکولی استفاده می شود (1 D = 3. 34 × 10 کولومب · متر). علاوه بر این ، انتهای منفی دو قطبی بر اتم الکترونگوتر بیشتر است. اگر این دو اتم پیوند خورده یکسان باشند ، نتیجه می گیرد که لحظه دو قطبی صفر است و پیوند غیر قطبی است.

از آنجا که تفاوت الکترونگاتیوت بین دو اتم پیوندی کووالانسی افزایش می یابد ، با افزایش بارهای جزئی ، ویژگی قطبی پیوند افزایش می یابد. هنگامی که الکترونگاتیوتیویت اتمها بسیار متفاوت است ، جذب اتم الکتروناتیو بیشتر برای جفت الکترون مشترک به حدی است که به طور موثری کنترل کامل بر آنها را انجام می دهد. یعنی ، این جفت را به دست آورده است و پیوند به بهترین وجه یونی در نظر گرفته می شود. بنابراین پیوند یونی و کووالانسی می تواند به عنوان یک پیوستار به جای گزینه های دیگر در نظر گرفته شود. این پیوستار را می توان از نظر رزونانس با توجه به پیوند بین اتم های A و B به عنوان رزونانس بین یک فرم کاملاً کووالانسی بیان کرد ، که در آن الکترون ها به طور مساوی به اشتراک گذاشته می شوند ، و یک فرم کاملاً یونی ، که در آن اتم الکترونگاتیوتر (B)کنترل کامل بر روی الکترون ها دارد:

با افزایش اختلاف الکترونگاتیوت ، رزونانس به طور فزاینده ای به نفع سهم یونی نهفته است. هنگامی که اختلاف الکترونگاتیوت بسیار زیاد است ، مانند یک اتم الکتروپوزیتی مانند سدیم و یک اتم الکتروناتیو مانند فلوئور ، ساختار یونی حاکم بر رزونانس است و پیوند می تواند به عنوان یونی در نظر گرفته شود. بنابراین ، با افزایش اختلاف الکترونگاتوری دو عنصر پیوند یافته ، پیوند غیر قطبی جای خود را به پیوند قطبی می دهد ، که به نوبه خود به یک پیوند یونی تبدیل می شود. در حقیقت ، هیچ پیوندی صرفاً یونی وجود ندارد ، دقیقاً همانطور که هیچ پیوندی کاملاً کووالانسی وجود ندارد. پیوند پیوستار انواع است.

حتی یک پیوند همجنسگرا ، که پیوند بین اتمهای همان عنصر است ، مانند CL₂، صرفاً کووالانسی نیست ، زیرا توصیف دقیق تر از نظر رزونانس یونی کووالانسی است:

اینکه این گونه با وجود وقوع مشارکت های یونی ناشی از سهم برابر ساختارهای یونی Cl - Cl + و Cl + Cl - و قطرهای لغو آنها غیر قطبی است. اونل₂معمولاً به عنوان یک گونه پیوند شده کووالانسی از سهم غالب ساختار CL―CL به این مخلوط رزونانس در نظر گرفته می شود. در مقابل ، عملکرد موج تئوری پیوند Valence کلرید هیدروژن به عنوان هیبرید رزونانس بیان می شود

در این حالت ، دو ساختار یونی مقادیر مختلفی را ارائه می دهند (زیرا عناصر دارای الکترونیگتیویت های مختلفی هستند) ، و سهم بزرگتر H + Cl - مسئول حضور بارهای جزئی بر روی اتمها و قطبیت مولکول است.

اگر اتم های آن یکسان نباشند ، یک مولکول چند قطبی دارای پیوندهای قطبی خواهد بود. با این حال ، این که آیا مولکول به عنوان یک کل قطبی است یا نه (یعنی یک لحظه دو قطبی برقی Nonzero) به شکل مولکول بستگی دارد. به عنوان مثال ، پیوندهای اکسیژن کربن در دی اکسید کربن هر دو قطبی هستند ، با بار مثبت جزئی در اتم کربن و بار منفی جزئی در اتم اکسیژن الکترونگاتیوتر. با این حال ، مولکول به طور کلی غیر قطبی است ، زیرا لحظه دو قطبی یک پیوند اکسیژن کربن ، لحظه دو قطبی دیگر را لغو می کند ، برای دو لحظه دو قطبی باند در جهت های مخالف در این مولکول خطی قرار دارد. در مقابل ، مولکول آب قطبی است. هر پیوند اکسیژن هیدروژن قطبی است ، با اتم اکسیژن بار منفی جزئی و اتم هیدروژن بار مثبت جزئی است. از آنجا که مولکول به جای خطی زاویه ای است ، لحظات دو قطبی باند لغو نمی شود و مولکول یک لحظه دو قطبی Nonzero دارد.

قطبیت H₂o برای خواص آب از اهمیت عمیقی برخوردار است. این تا حدودی مسئول وجود آب به عنوان مایع در دمای اتاق و توانایی آب به عنوان یک حلال برای بسیاری از ترکیبات یونی است. توانایی دوم از این واقعیت ناشی می شود که بار منفی جزئی بر روی اتم اکسیژن می تواند بار منفی آنیونها را که هر کاتیون را در جامد احاطه کرده است تقلید کند و در نتیجه به حداقل رساندن اختلاف انرژی در هنگام حل کریستال کمک می کند. بار مثبت جزئی در اتم های هیدروژن نیز می تواند از کاتیونهای اطراف آنیون ها در جامد تقلید کند.

یک شیمیایی تمایل دارد که در یک حلال قطبیت مشابه به راحتی حل شود. مواد شیمیایی غیر قطبی لیپوفیلی (لیپید دوست) در نظر گرفته می شوند و مواد شیمیایی قطبی آبگریز (آب دوست) هستند. مولکولهای غیر قطبی محلول در لیپید به راحتی از طریق غشای سلولی عبور می کنند زیرا در قسمت آبگریز و غیر قطبی لایه لیپید حل می شوند. اگرچه برای آب (یک مولکول قطبی) قابل نفوذ است ، اما لایه لایه لیپید غیر قطبی غشاهای سلولی برای بسیاری از مولکول های قطبی دیگر ، مانند یون های شارژ شده یا آنهایی که حاوی زنجیرهای جانبی زیادی هستند ، غیرقابل نفوذ است. مولکول های قطبی از طریق سیستم های حمل و نقل خاص از غشاهای لیپیدی عبور می کنند.

ویراستاران دائر ycl المعارف بریتانیکا این مقاله اخیراً توسط اریک گرگرسن اصلاح و به روز شده است.