Что такое неполярная связь?

Неполярная связь - это ковалентная связь между атомами, в которой электроны распределяются поровну между атомами. Равное распределение электронов приводит к образованию неполярной молекулы, которая не имеет электрического дипольного момента, или к разделению электрического заряда. Два одинаковых атома образуют неполярную связь, потому что они имеют одинаковую электроотрицательность.

Типичный пример неполярной связи можно найти в двухатомном кислороде. Каждый атом кислорода имеет шесть электронов в своей внешней оболочке, и для достижения стабильной конфигурации из восьми электронов благородного газа требуется еще два электрона. В молекуле кислорода атомы разделяют набор из четырех электронов одинаково в двойных связях, удовлетворяя потребность каждого атома в дополнительных двух электронах. Каждая из этих связей будет считаться неполярной связью.

Неполярные ковалентные связи обычно обнаруживаются в двухатомных молекулах, где два одинаковых атома связаны друг с другом. К ним относятся йод, водород и азот. Общую полярность молекулы не следует путать с полярностью ее связей. Молекула может быть неполярной в целом, даже если ее атомы не связаны неполярной связью. Это происходит, когда полярные ковалентные связи отменяют заряд друг друга из-за молекулярной структуры.

В метане углерод связан с водородом в слегка полярных связях, связанных с неравномерным распределением электронов. Тетраэдрическая структура молекулы заставляет эти заряды подавляться, что приводит к неполярной молекуле. Даже если атомы не связаны неполярными связями, молекула ведет себя неполярным образом.

Это общее неполярное взаимодействие между атомами водорода и углерода делает органические соединения гидрофобными, что означает, что они не могут взаимодействовать с водой с образованием водородных связей. При взаимодействии с полярными молекулами вода образует водородные связи между своими положительно заряженными атомами водорода и электроотрицательным атомом из другой молекулы. Неполярные соединения не могут осуществлять это взаимодействие, потому что они не имеют разделения заряда по своей структуре и, следовательно, не имеют места для привлечения заряда.

Гидрофобное поведение можно наблюдать в продуктах домашнего обихода, таких как растительное масло, которое заметно отделяется от воды. Неполярность гидрофобных веществ также является важным фактором в функционировании живых организмов. Липиды, которые встречаются в клеточных структурах, препятствуют смешиванию воды с внутренними структурами и отдельными жидкостями. Как и в случае с другими органическими соединениями, эти молекулы состоят из связей, которые почти, но не совсем, неполярны: их структура связей приводит к потере полярности.

Углекислый газ является еще одним примером неполярной молекулы с полярными связями. Структура этой молекулы линейная, с двумя атомами кислорода, двойно связанными с центральным атомом углерода. Эти связи являются полярными ковалентными, но поскольку они точно симметричны, их заряды аннулируются, создавая неполярную молекулу.