Liên kết cộng hóa trị phân cực và không phân cực: hiệu độ âm điện, phân tử phân cực và bài tập có đáp án
Liên kết cộng hóa trị phân cực xuất hiện khi cặp electron dùng chung lệch về nguyên tử có độ âm điện lớn hơn. Cách xác định theo hiệu độ âm điện, phân biệt với liên kết không phân cực và liên kết ion, ví dụ HCl, H2O, CO2 và bài tập có đáp án.
Liên kết cộng hóa trị phân cực là gì?
Liên kết cộng hóa trị phân cực là liên kết mà cặp electron dùng chung bị lệch về phía nguyên tử có độ âm điện lớn hơn, làm xuất hiện đầu mang điện tích âm một phần và đầu mang điện tích dương một phần. Nếu cặp electron nằm giữa hai nguyên tử thì đó là liên kết cộng hóa trị không phân cực.
Phân loại liên kết theo hiệu độ âm điện
| Hiệu độ âm điện $\Delta\chi$ | Loại liên kết | Ví dụ |
|---|---|---|
| $0 \le \Delta\chi < 0{,}4$ | Cộng hóa trị không phân cực | $\ce{H2}$, $\ce{Cl2}$, C–H trong $\ce{CH4}$ |
| $0{,}4 \le \Delta\chi < 1{,}7$ | Cộng hóa trị phân cực | $\ce{HCl}$, $\ce{H2O}$, $\ce{NH3}$ |
| $\Delta\chi \ge 1{,}7$ | Liên kết ion | $\ce{NaCl}$, $\ce{MgO}$ |
Ví dụ phân loại
Ví dụ 1: HCl
$\chi_{\ce{Cl}} = 3{,}16$; $\chi_{\ce{H}} = 2{,}20$.
$\Delta\chi = 0{,}96$ nên liên kết H–Cl là cộng hóa trị phân cực; cặp electron lệch về Cl, Cl mang $\delta^-$, H mang $\delta^+$.
Ví dụ 2: $\ce{H2O}$
$\chi_{\ce{O}} = 3{,}44$.
$\Delta\chi = 1{,}24$ nên O–H phân cực.
Ví dụ 3: $\ce{NaCl}$
$\chi_{\ce{Na}} = 0{,}93$.
$\Delta\chi = 2{,}23 \ge 1{,}7$ nên là liên kết ion.
Ví dụ 4: $\ce{CH4}$
$\chi_{\ce{C}} = 2{,}55$.
$\Delta\chi = 0{,}35 < 0{,}4$ nên C–H coi là không phân cực.
Xem bài: Liên kết cộng hóa trị
Xem bài: Xu hướng biến đổi độ âm điện
Phân tử phân cực và không phân cực
Phân tử có liên kết phân cực nhưng vẫn có thể không phân cực nếu cấu trúc đối xứng làm các lưỡng cực triệt tiêu nhau. Ví dụ $\ce{CO2}$ (O=C=O thẳng) không phân cực, còn $\ce{H2O}$ (gấp khúc) là phân tử phân cực. Nước hòa tan tốt các chất phân cực và hợp chất ion.
Những lỗi thường gặp
Bài tập thực hành
- Phân loại liên kết trong $\ce{HBr}$ ($\chi_{Br} = 2{,}96$).
- Phân loại liên kết trong $\ce{MgO}$ ($\chi_{Mg} = 1{,}31$, $\chi_O = 3{,}44$).
- Liên kết trong $\ce{Cl2}$ thuộc loại nào?
- Phân loại liên kết Al–Cl trong $\ce{AlCl3}$ ($\chi_{Al} = 1{,}61$, $\chi_{Cl} = 3{,}16$).
- Vì sao $\ce{CO2}$ không phân cực dù C=O phân cực?
Đáp án
- $\Delta\chi = 0{,}76$: cộng hóa trị phân cực.
- $\Delta\chi = 2{,}13 \ge 1{,}7$: liên kết ion.
- Cộng hóa trị không phân cực ($\Delta\chi = 0$).
- $\Delta\chi = 1{,}55$: cộng hóa trị phân cực.
- Phân tử thẳng đối xứng nên hai lưỡng cực C=O triệt tiêu nhau.
Tổng kết
Bài học liên quan
Bài trước: Liên kết cộng hóa trị
Bài tiếp theo: Năng lượng liên kết và độ dài liên kết
Xem tất cả bài học chủ điểm Liên kết hóa học
Câu hỏi thường gặp
Liên kết cộng hóa trị phân cực là gì?
Là liên kết có cặp electron dùng chung lệch về nguyên tử có độ âm điện lớn hơn.
Làm sao phân biệt liên kết phân cực và không phân cực?
Dựa vào hiệu độ âm điện: dưới $0{,}4$ là không phân cực.
Liên kết ion có hiệu độ âm điện bao nhiêu?
Từ $1{,}7$ trở lên.
Nước là phân tử phân cực hay không?
Phân cực, vì phân tử gấp khúc và liên kết O–H phân cực.