Wat is een niet-polaire binding?
Een niet-polaire binding is een covalente binding tussen atomen waarin elektronen gelijkelijk tussen de atomen worden gedeeld. Het gelijke delen van elektronen resulteert in de vorming van een niet-polair molecuul dat geen elektrisch dipoolmoment heeft, of scheiding van elektrische lading. Twee identieke atomen zullen een niet-polaire binding vormen omdat ze gelijke elektronegativiteiten hebben.
Een gebruikelijk voorbeeld van een niet-polaire binding kan worden gevonden in diatomeeënzuurstof. Elk zuurstofatoom heeft zes elektronen in zijn buitenste schil, er zijn er nog twee nodig om de stabiele acht-elektron noble gasconfiguratie te bereiken. In het zuurstofmolecuul delen de atomen een set van vier elektronen gelijk in dubbele bindingen, waardoor elk atoom behoefte heeft aan een extra twee elektronen. Elk van deze obligaties zou als een niet-polaire obligatie worden beschouwd.
Niet-polaire covalente bindingen worden meestal aangetroffen in diatomaire moleculen, waar twee identieke atomen aan elkaar zijn gebonden. Deze omvatten jodium, waterstof en stikstof. De totale polariteit van een molecuul moet niet worden verward met de polariteit van zijn bindingen. Het is mogelijk dat een molecuul als geheel niet-polair is, zelfs wanneer zijn atomen niet via een niet-polaire binding zijn verbonden. Dit gebeurt wanneer polaire covalente bindingen elkaars lading annuleren vanwege de moleculaire structuur.
In methaan is koolstof gebonden aan waterstof in bindingen die enigszins polair zijn, waarbij een enigszins ongelijke verdeling van elektronen is betrokken. De tetraëdrische structuur van het molecuul zorgt ervoor dat deze ladingen worden opgeheven, wat resulteert in een niet-polair molecuul. Hoewel de atomen niet zijn gebonden door niet-polaire bindingen, gedraagt het molecuul zich op een niet-polaire manier.
Deze algemene niet-polaire interactie tussen waterstof en koolstofatomen maakt organische verbindingen hydrofoob, wat betekent dat ze geen interactie kunnen aangaan met water om waterstofbruggen te vormen. Bij interactie met polaire moleculen vormt water waterstofbruggen tussen zijn eigen positief geladen waterstofatomen en een elektronegatief atoom van een ander molecuul. Niet-polaire verbindingen kunnen deze interactie niet uitvoeren omdat ze geen ladingscheiding over hun structuur hebben en dus geen plaats om een lading aan te trekken.
Hydrofoob gedrag kan worden waargenomen in huishoudelijke producten zoals plantaardige olie, die zichtbaar wordt gescheiden van water. De niet-polariteit van hydrofobe stoffen is ook een belangrijke factor in het functioneren van levende organismen. Lipiden, die voorkomen in celstructuren, voorkomen dat water zich mengt met interne structuren en afzonderlijke vloeistoffen. Net als bij andere organische verbindingen, bestaan deze moleculen uit bindingen die bijna, maar niet helemaal, niet-polair zijn: hun bindingsstructuur zorgt ervoor dat hun polariteit opheft.
Koolstofdioxide is een ander voorbeeld van een niet-polair molecuul met polaire bindingen. De structuur van dit molecuul is lineair, met twee zuurstofatomen dubbel gebonden aan een centraal koolstofatoom. Deze bindingen zijn polair covalent, maar omdat ze precies symmetrisch zijn, heffen hun ladingen op, waardoor een niet-polaire molecule ontstaat.