两个键合原子的电负性差异(ΔEN)的绝对值提供了键合中预期的极性的粗略量度,并因此提供了键合类型的粗略度量。当差异很小或为零时,键为共价键和非极性键。较大时,键为极性共价键或离子键。在键H,H,Cl和NaCl中原子之间的电负性差异的绝对值分别为0(非极性),0.9(极性共价)和2.1(离子性)。
原子之间电子共享的程度从完全相等(纯共价键)到根本不存在(离子键)。
关于键的共价或离子特性的最佳指南是考虑所涉及原子的类型及其在元素周期表中的相对位置。
某些化合物同时包含共价键和离子键。多原子离子中的原子,例如OH – ,NO 3 − , 和NH 4 + 通过极性共价键结合在一起。然而,这些多原子离子通过与相反电荷的离子结合而形成离子化合物。例如,硝酸钾KNO 3 包含K + 阳离子和多原子NO 3 − 阴离子。因此,硝酸钾中的键是离子性的,这是由于离子K + 与NO 3 &sups&s 之间的静电吸引以及共价键引起的。 3 − 中的氮和氧原子之间的关系。
该键矩可以表示为矢量,该矢量既具有方向又具有大小。偶极子矢量显示为箭头,指向从负电性较弱的原子向负电性更高的原子的键。在负电性较低的一端绘制一个小加号,以表示该键的部分正端。箭头的长度与两个原子之间的电负性差异的大小成正比。
当一个分子包含多个键时,必须考虑其几何形状。如果分子中的键排列成使得它们的键矩抵消(向量和等于零),则该分子是非极性的。这就是CO 2 中的情况。每个键都是极性的,但是分子整体上是非极性的。根据路易斯结构,并使用价层电子对互斥理论(VSEPR),确定CO 2 分子是线性的,在碳原子的相对侧具有极性C = O键。键矩抵消,因为它们指向相反的方向。在水分子的情况下,路易斯结构再次表明与中心原子存在两个键,电负性差异再次表明这些键中的每个键具有非零键矩。然而,在这种情况下,分子结构由于O上的孤对而弯曲,并且两个键矩不会抵消。因此,水确实具有净偶极矩,并且是极性分子(偶极子)。
本文改编自 Openstax,化学2e,第7.2节:共价键合和Openstax,化学2e,第7.6节:分子结构和极性。