Polare kovalente Bindungen

Nichtmetalle haben hohe Ionisationsenergien, was es schwierig macht, Valenzelektronen von einem Atom auf ein anderes zu übertragen. Daher neigen Nichtmetalle dazu, Valenzelektronen zwischen Atomen zu teilen und kovalente Bindungen zu bilden.

Das gemeinsame Elektronenpaar in der kovalenten Bindung wird als Bindungspaar bezeichnet. Alle Valenzelektronen, die nicht an der Bindung beteiligt sind, werden als einsames Paar oder nicht bindende Elektronen bezeichnet.

Nach der Oktettregel reagieren bestimmte Atome, wenn sie weniger als acht Elektronen in ihrer Valenzschale haben, zu stabilen Verbindungen, indem sie die Konfiguration des nächstgelegenen Edelgases erreichen.

In einem Ammoniakmolekül benötigt Stickstoff beispielsweise drei weitere Elektronen, um seine nächstgelegene Edelgaskonfiguration oder ein Oktett zu erreichen, während Wasserstoff ein weiteres Elektron benötigt, um seine nächstgelegene Edelgaskonfiguration oder ein Duett zu erreichen. So bildet das Stickstoffatom Einfachbindungen mit drei Wasserstoffatomen.

Auf der anderen Seite werden die Kohlendioxid- und Kohlenmonoxidmoleküle durch Kohlenstoff-Sauerstoff-Doppel- bzw. Dreifachbindungen zusammengehalten. Die Bildung der Doppel- und Dreifachbindungen stellt sicher, dass jedes der konstituierenden Atome die nächstgelegene Edelgaskonfiguration erreicht.

Wenn sich kovalente Bindungen zwischen zwei Atomen verschiedener Elemente bilden, zieht das elektronegativere Atom die Elektronen stärker an und bildet eine polare kovalente Bindung. Die Fähigkeit eines Atoms, Elektronen zu sich hinzuziehen, wird als Elektronegativität bezeichnet. Je größer der Unterschied in der Elektronegativität ist, desto polarer ist die Bindung.

Die Pauling-Skala liefert den Elektronegativitätswert für jedes Element auf der Grundlage von Bindungsenergieberechnungen. Stickstoff ist elektronegativer als Kohlenstoff, der wiederum elektronegativer ist als Wasserstoff.

So zieht in einer kovalenten Bindung zwischen Kohlenstoff und Stickstoff der elektronegative Stickstoff die gemeinsamen Elektronen stärker zu sich an, während bei einer Bindung zwischen Kohlenstoff und Wasserstoff der elektronegative Kohlenstoff die Elektronendichte vom weniger elektronegativen Wasserstoff weg zieht.