1.5 : Ligações covalentes polares

As ligações covalentes são formadas entre dois átomos quando ambos têm tendências semelhantes para atrair elétrons para si (ou seja, quando ambos os átomos têm energias de ionização e afinidades eletrônicas idênticas ou bastante similares). Átomos de não metais frequentemente formam ligações covalentes com outros átomos de não metais. Por exemplo, a molécula de hidrogênio, H2, contém uma ligação covalente entre os seus dois átomos de hidrogênio. Quando dois átomos de hidrogênio separados com uma energia potencial específica se aproximam, seus orbitais de valência (1s) começam a se sobrepor. Os elétrons únicos em cada átomo de hidrogênio interagem com ambos os núcleos atômicos, ocupando o espaço ao redor de ambos os átomos. A forte atração de cada elétron compartilhado por ambos os núcleos estabiliza o sistema, e a energia potencial diminui à medida que a distância da ligação diminui. Se os átomos continuarem se aproximando, as cargas positivas nos dois núcleos começarão a se repelir, e a energia potencial aumentará. O comprimento da ligação é determinado pela distância na qual a menor energia potencial é alcançada. Se uma ligação é covalente apolar ou polar é determinado por uma propriedade dos átomos ligados chamada eletronegatividade.

Os valores de eletronegatividade dos elementos foram propostos por um dos químicos mais famosos do século XX: Linus Pauling. Eletronegatividade é uma medida da tendência de um átomo atrair elétrons (ou densidade eletrônica) para si. A eletronegatividade determina como os elétrons compartilhados são distribuídos entre os dois átomos em uma ligação. Quanto mais fortemente um átomo atrai os elétrons em suas ligações, maior será sua eletronegatividade. Ela descreve a força com que um átomo atrai elétrons em uma ligação. É uma quantidade adimensional que é calculada, e não medida. Pauling derivou os primeiros valores de eletronegatividade comparando as quantidades de energia necessárias para quebrar diferentes tipos de ligações. Elétrons em uma ligação covalente polar são deslocados em direção ao átomo mais eletronegativo; assim, o átomo mais eletronegativo é aquele com carga parcial negativa. Quanto maior a diferença na eletronegatividade, mais polarizada será a distribuição dos elétrons e maiores serão as cargas parciais dos átomos.