קשר קוטבי, מומנט דיפול ואחוז אופי יוני

סוג הקשרים הכימיים, האם הם קוולנטיים לא קוטביים, קוולנטיים קוטביים או יוניים, נקבע במידה רבה על ידי ההבדל באלקטרושליליות בין האטומים הקושרים ואורך הקשר ביניהם. בברום, הקשר בין שני אטומי ברום הוא לא קוטבי, מפני שההבדל באלקטרושליליות בין שניהם הוא אפס. במימן ברום, הקשר הוא קוולנטי קוטבי מפני שהברום האלקטרושלילי יותר מושך את צפיפות האלקטרונים הרחק מאטום המימן האלקטרושלילי פחות.

באשלגן ברומיד, הקשר הוא קשר יוני בגלל ההבדל הגדול יותר באלקטרושליליות, שמוביל להעברת אלקטרון מלאה מאשלגן לברומיד. כששני חלקיקים הטעונים במידה שווה אך הופכית מופרדים בגלל מרחק, נוצר דיפול. המדד הכמותי של הדיפול נקרא מומנט דיפול"ומיוצג על ידי האות mu(מיו)והוא מכפלת של עוצמת המטענים, Q, המדווח בקולונים, והמרחק בין המטענים, r, המיוצג במטרים.

מומנט הדיפול נכתב ביחידות דביי, כשדביי אחד שווה ל-3.34 x 10^30 קולומב מטר. השאלה האם תרכובת היא קוולנטית קוטבית או יונית נענית על ידי החישוב של אחוז התכונות היוניות, שהוא השיעור של מומנט הדיפול הנמדד בקשר מתוך מומנט הדיפול, כשההנחה היא שמתקיימת העברת אלקטרונים מלאה. קשרים עם יותר מ-50%תכונות יוניות נחשבים ליוניים.

לדוגמה, מימן פלואורידי, שבו אטומי המימן והפלואור מופרדים על ידי מרחק של 92 פיקומטרים. אם הקשר הוא יוני, מומנט הדיפול יחושב מתוך הנחה של העברת אלקטרונים מלאה. מטען של אלקטרון מוכפל במרחק בין האטומים, והערך שמתקבל מחולק בדביי אחד.

והתוצאה היא מומנט דיפול של 4.41 דביי. עם זאת, מומנט הדיפול המוכח בניסוי של מימן פלואוריד הוא 1.18 דביי. לכן, כדי לקבוע את אחוז התכונה היונית של מימן פלואוריד, הערך הנמדד של 1.18 דביי מחולק ב-4.41 דביי, והתוצאה היא תכונות יוניות בשיעור של 41 אחוזים.

מפני ששיעור התכונות היוניות של מימן פלואוריד נמוך מ-50 אחוז, זהו קשר קוולנטי קוטבי.