共价键的极性

    

    根据成键原子电负性的差异，共价键可分为非极性键(non-polar covanlent)和极性键(polar covanlent)。

    同种元素的两个原子形成共价键时，由于两个原子对共用电子对有相同的作用力，键轴方向上电荷的分布是对称的，正、负电荷重心重合，这种共价键称为非极性共价键，简称非极性键。例如，H₂、N₂、O₂、Cl₂等双原子分子及金刚石、晶体硅中的共价键都是非极性键。

    当不同元素的原子形成共价键时，共用电子对偏向于电负性大的原子，从而使键轴方向上出现正、负电荷重心，这种共价键称为极性共价键，简称极性键。例如，在HCl中，由于Cl吸引共用电子对的能力较强，共用电子对偏向于Cl，因此H—Cl键是极性键。

    共价键极性的大小可用键矩(bond moment)来衡量，键矩μ的定义式为

    μ=q·l

    式中的q为正、负两极的电荷量，l通常取两原子的核间距，即键长。μ的单位为C·m。键矩是矢量，其方向是从正极指向负极，用箭头“→”表示，其值可由实验测得。因为一个电子所带的电量为1.602×10^-19C，两原子的核间距数量级为×10^-10m，因此键矩的数量级为×10^-30C·m。通常就把3.33×10^-33C·m作为键矩的单位，称为“德拜”，用D(Debye)表示，即1D=3.33×10^-33C·m。如HCl键矩经测得μ=3.57×10^-30C·m，由此计算出：

    相当于0.18元电荷(将q值除以1.602×10^-19C的结果)，即δ=0.18元电荷：

    也就是说，H—Cl键具有18%的离子性。

    不难理解，成键两原子的电负性差越大，键矩就越大，共价键的极性就越大。当电负性差值大到一定程度，成键电子对几乎完全偏向电负性大的一方，使其成为负离子，另一方成为正离子，此时共价键已变成离子键。因此，随着成键元素电负性差值减小，化学键可以由离子键通过极性共价键向非极性共价键过渡。