Trong liên kết cộng hoá trị nếu 2 nguyên tử đồng nhất thì cặp electron liên kết đợc phân bố đều giữa 2 nguyên tử và mômen lỡng cực bằng không.
Nếu 2 nguyên tử không đồng nhất, cặp electron liên kết bị lệch về phía một ngun tử nào đó có độ âm điện lớn hơn lúc đó mơmen lỡng cực khác khơng (à ≠ 0) liên kết đó gọi là liên kết cộng hố trị phân cực.
Sự phân cực liên kết không những xảy ra ở liên kết σ mà còn xảy ra ở cả liên kết π. Để mô tả sự phân cực của liên kết ngời ta dùng mũi tên thẳng cho liên kết σ và mũi tên cong cho liên kết π. Hoặc dùng δ+, δ- biểu thị cho các phần điện tích nhỏ ở những nguyên tử tham gia liên kết.
Ví dụ: H3C → Cl hoặc H3Cδ+ – Clδ-
H2Cδ+ = Oδ- hoặc H2Cδ+ = Oδ-
Mức độ phân cực mỗi liên kết đợc đánh giá một cách định lợng bằng mật độ electron hay điện tích có hiệu lực ở mỗi ngun tử.
Vậy mật độ electron π tại nguyên tử thứ r (qn) nói lên xác suất tìm thấy electron π tại nguyên tử r và cho biết điện tích hiệu dụng tại ngun tử đó.
Cách tính mật độ electron theo biểu thức sau: qr = n ci ir i m 2 1 = ∑
Trong đó: cir là hệ số obt của nguyên tử r ở MO thứ i chiếm bởi ni electron. Mật độ electron tổng quát qr ở nguyên tử r là tổng các điện tích hay mật độ electron do mỗi electron ở mỗi MO góp lại.
Ví dụ: Buta-1,3-dien ở trạng thái cơ bản.
ta tính đợc: q1 = 2.C211 + 2C221 = 2 (0,37272 + 0,60152) = 1 q2 = 2.C212 + 2C222 = 2 (0,60152 + 0,37172) = 1 q3 = 1 và q4 = 1
Nh vậy ở butadien điện tích có hiệu lực ở mỗi ngun tử cacbon đều bằng nhau và bằng không: 1 - 1 = 0
Tơng tự ta cũng tính đợc mật độ electron và điện tích có hiệu lực của nguyên tử ở các phân tử khác nhau.
1,00 1,08 H 0,95 0,79 O 1,94 1,06 0,93 – N 1,45 0,61 0,70 – N 0,32
1,00 1,08 H 0,95 0,79 O 1,94 anilin nitrobenzen
ý nghĩa: Khi biết q có thể dự đốn hoặc giải thích đợc khả năng phản ứng.
Ví dụ ở trên nhìn vào các giá trị qr của anilin và nitro benzen cho thấy nhân benzen đợc hoạt hố bởi nhóm NH2 và phản hoạt hố bởi nhóm NO2 vì vậy tác nhân thế electrophin sẽ tấn cơng vào vị trí o, p của anilin và vào vị trí meta của nitrobenzen.