Kimyada, atomlar arasındaki kovalent bağlar, paylaşılan elektronların bir arada tuttukları iki element arasında nasıl dağıldığına bağlı olarak polar veya polar olmayan olarak sınıflandırılabilir.
Bunu okuyan okurlar ayrıca şunu da okurlar:
- Kovalent ve Polar Kovalent Arasındaki Farklar Nelerdir?
- Polar Olmayan ve Polar Kovalent Bağlar Arasındaki Farklar Nelerdir?
Polar ve Polar Olmayan (APOLAR) Arasındaki Farklar Nelerdir?
Temel fark, polar bir bağda elektronların bağlanan iki atom arasında eşit olmayan bir dağılım göstermesi, polar olmayan bir bağda ise elektronların eşit olarak paylaşılmasıdır. İki atom arasındaki bağın polar mı yoksa polar olmayan mı olacağı, paylaşılan elektronun belirli bir elemente olan çekiminin yoğunluğu olarak açıklanabilen elementlerin elektronegatifliğindeki (X olarak bilinir) farkın derecesine göre belirlenir.
Tek tek atomların nasıl bağlandığına atıfta bulunan polar ve polar olmayan kovalent bağlar, potansiyel olarak hem polar hem de polar olmayan birçok farklı atom ve bağdan oluşabilen polar ve polar olmayan moleküllerle karıştırılmamalıdır.
Polar ve Polar Olmayan Bağlar Arasındaki Karşılaştırma Tablosu (Tablo Halinde)
| Karşılaştırma Parametresi | Kutup Bağları | Polar Olmayan Bağlar |
|---|---|---|
| Aynı elementten iki tanesini bağlar | Hayır | Evet |
| Elektronegatiflik farkı | 0.5-1.7 | 0-0.4 |
| Ortaya çıkan molekül yükü | Bir uçta hafif negatif, diğer uçta pozitif | Nötr yüklü molekül |
| Eşit elektron paylaşımı | Hayır | Evet |
| Kaynama ve erime noktaları | Değişken | Genellikle çok düşük |
Polar Bağ Nedir?
Polar bağ, elektronegatiflik farkı 0,4’ten büyük ve 1,8’den küçük olan iki elementin kimyasal olarak bir araya gelmesidir.
Negatif yüklü elektronlar bağlı iki atom (molekül olarak bilinir) arasında paylaşılır, ancak elektronegatiflik farkı her bir atomun çekirdeği etrafında dolaşan elektronların ikisi arasında eşit olmayan bir şekilde dağılmasına neden olur.
Elektronlar tercihen daha yüksek elektronegatifliğe sahip atomun çekirdeği etrafında dağılacaktır, örneğin bir oksijen atomunun (X = 3.44) yanına bağlanmış iki hidrojen atomundan (X = 2.2) oluşan bir su molekülünde, su molekülünü oluşturan paylaşılan elektronlar, oksijen atomlarının çekirdekleri etrafında daha uzun bir süre dolaşacaktır.
Bu durumda, oksijen atomu tarafından çekilen daha fazla sayıda elektron, su molekülünün oksijen ucunun hafif negatif yüklü (dipol moment olarak bilinir) ve hidrojen uçlarının hafif pozitif yüklü olmasıyla sonuçlanacaktır. Bu polar bir molekül olarak bilinir.
İlginçtir ki, polar kovalent bağlar her zaman polar bir molekülün oluşmasına neden olmaz.
Birçok durumda bu doğrudur, ancak belirli bir molekül içindeki atomların geometrik düzenine bağlı olarak, belirli polar bağların elektronegatiflik farkı birbirini iptal edebilir.
Bunun bir örneği, bir karbon molekülünün her iki ucuna bağlı bir oksijen molekülü içeren karbondioksit molekülüdür (CO2).
Doğrusal düzenleme, molekülün her iki ucundaki negatif yüklerin eşit olmasına neden olur ve molekülün ortasındaki karbon atomu pozitif yüklü olmasına rağmen, polar olmayan bir molekül içinde iki polar bağ elde ederiz.
Polar Olmayan Bağ Nedir?
Eğer bir polar bağ, paylaşılan elektronların iki atom arasında eşit olmayan bir şekilde dağıldığı bir bağ ise, o zaman elektronlar iki atom arasında eşit olarak paylaşıldığında, ortaya çıkan bağın polar olmayan olarak bilinmesi mantıklıdır.
Polar olmayan kovalent bağlardaki elektronegatiflik farkı 0-0.4 arasında olmalıdır, böylece negatif yüklü elektronlar, her iki atomdan da elektromanyetik “çekim” olmaması nedeniyle iki atom arasında eşit olarak (veya eşite çok yakın) paylaşılır.
Bu nedenle, polar olmayan kovalent bağlar genellikle belirli bir elementin bir atomu, O2 (oksijen), H2 (dihidrojen) ve O3 (ozon) gibi başka bir özdeş elementle birleştiğinde ortaya çıkar.
Bu bağlar çok güçlü bağlar olarak kabul edilir ve koparılmaları için büyük miktarda enerji gerekir.
Ancak, durum her zaman böyle değildir. Karbon (X= 2.55) ve hidrojen (X= 2.2) çok sayıda organik bileşikte birbirine bağlı olarak bulunabilir ve elektronegatiflikteki küçük fark (0.35) nedeniyle hala polar olmayan bir bağ olarak kabul edilir.
Bu tür bağlar biyolojide çok önemlidir. Hayat veren oksijen ve ozon moleküllerinin her ikisi de polar olmayan bağlar sayesinde mümkün olmuştur. Kendi vücudumuzun içinde bile, polar olmayan bağlarla bir araya gelen ve DNA’mızı oluşturmaya yardımcı olan amino asit peptit dizilerimiz vardır.
Polar ve Polar Olmayan Bağlar Arasındaki Temel Farklar
- Polar bağlarda, elektronlar tercihen daha yüksek elektronegatifliğe sahip elementle birleşecektir, ancak polar olmayan bağlar aynı veya çok benzer X değerlerine sahip elementler arasındadır ve bu nedenle bağın her iki tarafında eşit bir elektron dağılımı bulunur.
- Elektronlar polar bir bağ boyunca eşit olmayan bir şekilde dağıldığında, dipol moment olarak bilinen şey ortaya çıkar ve bu da bağlanmış atomların iki ucu arasında elektrik yükünde hafif bir farka neden olur. Ancak dipol moment polar olmayan bağlarda oluşmaz.
- Polar bir bağdaki dipol momentinden sonra, daha yüksek elektronegatifliğe sahip atom, daha fazla sayıda elektronu nedeniyle hafif negatif bir yüke sahip olacak ve diğer ucu karşılaştırıldığında hafif pozitif bırakacaktır.
- Bu durum, elektronların bağlanan elementler arasında eşit dağılımından dolayı yük farkının sıfır ya da ihmal edilebilir düzeyde olduğu polar olmayan bağlarla karşılaştırılabilir.
- Polar olmayan bağlar normalde ya aynı ya da elektronegatif olarak çok benzer elementler arasında meydana gelir, bu da çok zor oldukları ve ayrılmaları için çok fazla enerji gerektirdikleri anlamına gelir, ancak farklı elementler arasındaki polar bağların kırılması genellikle daha kolaydır.
Sonuç
Paylaşılan elektronların farklı atomlar arasında hareket etme şekli, bağın polar ya da polar olmamasından doğrudan etkilenir ve ortaya çıkan molekülün elektrik yükünün doğasını belirlemeye katkıda bulunur.
Polar bağlar, elektronegatifliği daha yüksek olan elementin etrafındaki elektron varlığında net bir artışa neden olurken, polar olmayan bağlar eşit veya çok benzer elektronegatifliğe sahip iki elementi birleştirir ve bu nedenle iki atomun çekirdeği etrafında çok eşit bir elektron dağılımı ile karakterize edilir.
Referanslar
- https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/i160009a001
- https://aip.scitation.org/doi/full/10.1063/1.4772647
