Binding polariteit, dipoolmoment en percentage ionisch karakter

Het type chemische bindingen, of het nu niet-polair covalent, polair covalent of ionisch is, wordt grotendeels bepaald door het verschil in elektronegativiteit tussen de bindingsatomen en hun bindingslengte. In broom is de binding tussen de twee broomatomen niet-polair omdat het verschil in elektronegativiteit tussen hen nul is. In waterstofbromide is de binding polair covalent aangezien het meer elektronegatieve broom de elektronendichtheid aantrekt, weg van het minder elektronegatieve waterstofatoom.

In kaliumbromide is de binding een ionische binding vanwege het grotere verschil in elektronegativiteit, wat resulteert in volledige elektronenoverdracht van kalium naar broom. Wanneer twee gelijke, maar tegengesteld geladen deeltjes op een afstand van elkaar worden gescheiden, ontstaat een dipool. De kwantitatieve maat van de dipool wordt het dipoolmoment genoemd, weergegeven door de letter mu, wat het product is van de grootte van de ladingen, Q, gerapporteerd in coulombs, en de afstand tussen de ladingen, r, gerapporteerd in meters.

Het dipoolmoment wordt gegeven in Debye-eenheden, waarbij één debye gelijk is aan 3, 34 x 10^30 coulomb*meter. Of een verbinding polair covalent of ionisch is, kan worden bepaald door het percentage ionische karakter te berekenen, wat de verhouding is van het gemeten dipoolmoment van een binding tot het dipoolmoment, uitgaande van een volledige elektronenoverdracht. Bindingen met meer dan 50%ionisch karakter worden als ionisch beschouwd.

Overweeg waterstoffluoride, waarbij de waterstof-en fluoratomen zijn gescheiden over een afstand van 92 picometer. Als de binding ionisch is, wordt het dipoolmoment berekend uitgaande van een volledige elektronenoverdracht. De lading van een elektron wordt vermenigvuldigd met de afstand tussen de atomen en de verkregen waarde wordt gedeeld door één debye, wat resulteert in het dipoolmoment van 4, 41 debye.

Het experimenteel gemeten dipoolmoment van waterstoffluoride is echter 1, 18 debye. Om het procent ionische karakter van waterstoffluoride te bepalen, wordt de gemeten waarde van 1, 18 debye gedeeld door 4, 41 debye, wat een procent ionisch karakter geeft van 41%Aangezien het percentage ionische karakter van waterstoffluoride minder is dan 50%is het een polaire covalente binding.