NộI Dung
- TL; DR (Quá dài; Không đọc)
- Xác định độ âm điện
- Độ âm điện và độ phân cực
- Các phân tử không phân cực có thể kết hợp để tạo thành các phân cực
Nguyên tử tạo thành hai loại liên kết: ion và cộng hóa trị. Liên kết ion, phổ biến giữa các nguyên tố trong Nhóm 1 của bảng tuần hoàn (kim loại) và các nhóm trong Nhóm 17 (halogen), xảy ra khi một nguyên tử mất electron và một nguyên tử khác thu được nó. Cả hai nguyên tử trở thành các ion tích điện và hút nhau tĩnh điện. Liên kết cộng hóa trị xảy ra khi các nguyên tử chia sẻ cặp electron. Các liên kết này có thể là cực hoặc không phân cực, và điều đó tạo ra sự khác biệt. Các phân tử phân cực trung hòa về điện, nhưng tự sắp xếp theo cách sao cho phân tử có sự chênh lệch điện tích ròng giữa đầu này và đầu kia. Chúng sẽ hòa tan trong nước ở các mức độ khác nhau vì phân tử nước là cực, trong khi các phân tử không phân cực sẽ không.
TL; DR (Quá dài; Không đọc)
Độ âm điện tương đối của các nguyên tử tạo thành phân tử là yếu tố quyết định chính cho việc phân tử đó có cực hay không.
Xác định độ âm điện
Nhà hóa học người Mỹ Linus Pauling là người đầu tiên mô tả hiện tượng độ âm điện, mà ông định nghĩa là sức mạnh của một nguyên tử trong phân tử để thu hút các electron vào chính nó. Ông đã tạo ra một đơn vị không thứ nguyên được xác định bởi số nguyên tử của nguyên tố trong câu hỏi và khoảng cách của các electron hóa trị từ hạt nhân. Sau đó, ông đã tạo ra một thang đo bằng cách xác định độ âm điện của flo (F), nguyên tố có độ âm điện lớn nhất, là 4.0 và tính toán độ âm điện tương đối cho các nguyên tố khác.
Sau khi gán cho mỗi yếu tố một giá trị, Pauling nhận thấy hai xu hướng. Độ âm điện tăng dần từ trái sang phải trong bảng tuần hoàn, và nó cũng tăng từ dưới lên trên trong mỗi nhóm. Theo xu hướng này, Francium (Fr), ở cuối Nhóm 1, là nguyên tố có độ âm điện nhỏ nhất. Nó có giá trị 0,7 so với giá trị tối đa 4.0 được gán cho flo.
Độ âm điện và độ phân cực
Sự khác biệt về độ âm điện giữa các nguyên tử cung cấp một cách chung để cho biết chúng sẽ hình thành loại phân tử nào. Chênh lệch lớn hơn 2.0 chỉ ra liên kết ion, trong khi chênh lệch nhỏ hơn 0,5 chỉ ra liên kết cộng hóa trị không phân cực. Sự khác biệt giữa 0,5 và 2,0 chỉ ra một liên kết cộng hóa trị có cực. Một số bảng tuần hoàn hiển thị các giá trị độ âm điện, nhưng bạn cũng có thể tìm thấy các biểu đồ chỉ liệt kê độ âm điện.
Thí dụ: Hydrogen (H) có độ âm điện là 2.1, trong khi đó oxy (O) là 3,5. Sự khác biệt là 1,4, cho biết phân tử nước là cực.
Các phân tử không phân cực có thể kết hợp để tạo thành các phân cực
Phân cực cũng phụ thuộc vào sự đối xứng. Bạn có thể nói phân tử nước là cực do sự khác biệt về độ âm điện giữa hydro và oxy, nhưng sự sắp xếp không đối xứng của hydrogens trên oxy cũng góp phần vào sự chênh lệch điện tích giữa hai bên của phân tử.Nói chung, các phân tử lớn chứa các phân tử phân cực nhỏ hơn là cực, nhưng nếu tất cả các tổ hợp nguyên tử bao gồm một phân tử là không phân cực, phân tử lớn vẫn có thể là cực. Nó phụ thuộc vào sự sắp xếp của các nguyên tử xung quanh trung tâm, mà bạn có thể dự đoán bằng cách sử dụng sơ đồ chấm Lewis.