1.5 : Polare kovalente Bindungen

Kovalente Bindungen werden zwischen zwei Atomen gebildet, wenn beide die gleiche Tendenz haben, Elektronen an sich zu ziehen (d. h. wenn beide Atome identische oder ziemlich ähnliche Ionisierungsenergien und Elektronenaffinitäten haben). Nichtmetallatome bilden häufig kovalente Bindungen mit anderen Nichtmetallatomen. Beispielsweise enthält das Wasserstoffmolekül H_2 eine kovalente Bindung zwischen seinen beiden Wasserstoffatomen. Wenn sich zwei getrennte Wasserstoffatome mit einer bestimmten potenziellen Energie einander nähern, beginnen sich ihre Valenzorbitale (1s) zu überlappen. Die einzelnen Elektronen jedes Wasserstoffatoms interagieren dann mit beiden Atomkernen und nehmen den Raum um beide Atome ein. Die starke Anziehungskraft jedes gemeinsamen Elektrons auf beide Kerne stabilisiert das System und die potenzielle Energie nimmt mit abnehmendem Bindungsabstand ab. Nähern sich die Atome weiter einander an, beginnen sich die positiven Ladungen in den beiden Kernen gegenseitig abzustoßen und die potenzielle Energie steigt. Die Bindungslänge wird durch den Abstand bestimmt, bei dem die niedrigste potenzielle Energie erreicht wird. Ob eine Bindung unpolar oder polar kovalent ist, wird durch eine Eigenschaft der Bindungsatome bestimmt, die Elektronegativität genannt wird.

Die Elektronegativitätswerte der Elemente wurden von einem der berühmtesten Chemiker des 20. Jahrhunderts vorgeschlagen: Linus Pauling. Elektronegativität ist ein Maß für die Tendenz eines Atoms, Elektronen (oder Elektronendichte) anzuziehen. Die Elektronegativität bestimmt, wie die gemeinsamen Elektronen zwischen den beiden Atomen in einer Bindung verteilt sind. Je stärker ein Atom die Elektronen in seinen Bindungen anzieht, desto größer ist seine Elektronegativität. Sie beschreibt, wie stark ein Atom die Elektronen in einer Bindung anzieht. Es handelt sich um eine dimensionslose Größe, die berechnet und nicht gemessen wird. Pauling leitete die ersten Elektronegativitätswerte ab, indem er die Energiemengen verglich, die zum Aufbrechen verschiedener Bindungstypen erforderlich waren. Elektronen in einer polaren kovalenten Bindung werden zum elektronegativeren Atom verschoben; Somit ist das elektronegativere Atom dasjenige mit der teilweise negativen Ladung. Je größer der Unterschied in der Elektronegativität ist, desto polarisierter ist die Elektronenverteilung und desto größer sind die Teilladungen der Atome.