قبل تحديد ما إذا كان المركب قطبيًا ، تحتاج إلى تحديد ما إذا كانت الروابط في هذا المركب قطبية أم لا. يجب عليك أيضًا تحديد الهندسة الجزيئية للروابط وأي أزواج إلكترونية وحيدة.
قبل الحديث عما إذا كان المركب بأكمله قطبيًا أم لا ، ألق نظرة على ما يحدد ما إذا كانت الرابطة قطبية أم لا. يمكنك بعد ذلك تطبيق هذه القواعد لتحديد ما إذا كان كل جزيء قطبيًا أم غير قطبي.
ما الذي يجعل السندات القطبية؟
يكون الجزيء قطبيًا إذا كان أحد أجزاءه يحتوي على شحنة موجبة جزئية، والجزء الآخر يحتوي على ملف شحنة سالبة جزئية.
عندما تكون الذرات في رابطة ، يمكنها إما مشاركة الإلكترونات (التساهمية) أو التخلي عنها (الأيونية). وبالتالي ، فإن الذرة التي تقرب الإلكترونات ستكون سالبة الشحنة أكثر من الذرة الأخرى.
الكهربية هي مقياس لمدى رغبة عنصر معين في الإلكترونات. ستجد في قسم الموارد جدولًا دوريًا يُبلغ عن السلبية الكهربية لكل عنصر. وكلما زاد هذا الرقم ، زادت ذرة هذا العنصر من "خنق" الإلكترونات في الرابطة. على سبيل المثال ، الفلور هو العنصر الأكثر كهرسلبية.
يمكن أن تساعدك قيم الكهربية على تحديد نوع الرابطة الموجودة بين ذرتين. هل من المحتمل أن تكون الرابطة أيونية أو تساهمية؟ للقيام بذلك ، أوجد القيمة المطلقة للفرق بين كهرسلبية الذرتين. بناءً على هذه القيمة ، يخبرك الجدول التالي ما إذا كانت الرابطة عبارة عن رابطة تساهمية قطبية أم رابطة تساهمية أم رابطة أيونية.
نوع السندات |
فرق الكهربية |
تساهمية نقية |
<0.4 |
التساهمية القطبية |
بين 0.4 و 1.8 |
أيوني |
>1.8 |
فكر في الماء. ما هو فرق الكهربية بين ذرات الماء؟ فرق الكهربية بين H (2.2) و O (3.44) هو 1.24. على هذا النحو ، فإن الرابطة تساهمية قطبية.
قطبية السندات وقطبية الجزيء
كما رأيت أعلاه ، يمكن أن تكون الرابطة داخل الجزيء قطبية. ماذا يعني هذا بالنسبة للجزيء كله؟
عند تحديد قطبية الجزيء ، يجب النظر في جميع السندات. هذا يعني أنه يجب إضافة الشحنة الجزئية المتجهة من كل رابطة. إذا تم الإلغاء ، فقد لا يكون الجزيء قطبيًا. إذا كانت هناك مكونات متجهة متبقية ، فإن الرابطة تكون قطبية.
لإيجاد اتجاه هذه المتجهات ، عليك فحص الهندسة الجزيئية للروابط. يمكنك العثور على ذلك من خلال نظرية تنافر زوج الإلكترون (VSEPR).
تبدأ النظرية بفكرة أن أزواج الإلكترونات في غلاف التكافؤ للذرة تتنافر (حيث تتنافر مثل الشحنات). نتيجة لذلك ، فإن أزواج الإلكترونات حول الذرة ستوجه نفسها لتقليل قوى التنافر.
ألق نظرة على الماء مرة أخرى. يرتبط الماء باثنين من الهيدروجين وله أيضًا إلكترونان منفردان. لها شكل منحني رباعي السطوح.
لتحديد ما إذا كان الجزيء قطبيًا أم لا ، عليك النظر إلى متجهات الشحنة الجزئية على الرابطين في الجزيء.
أولاً ، يوجد زوجان من الإلكترونات على الجزيء ، مما يعني أنه سيكون هناك متجه شحنة جزئية سالبة كبيرة في هذا الاتجاه.
بعد ذلك ، يكون الأكسجين كهرسلبيًا أكثر من الهيدروجين وسيخترق الإلكترونات. هذا يعني أن متجه الشحنة الجزئية على كل رابطة سيكون له مكون سالب يشير نحو الأكسجين.
سيتم إلغاء المكون الداخلي للمتجه على كل رابطة. لن يتم إلغاء الجزء الذي يشير إلى الأكسجين. نتيجة لذلك ، توجد شحنة سالبة جزئية صافية باتجاه جانب الأكسجين من الجزيء. يوجد أيضًا موضع جزئي صافٍ تجاه جانب الهيدروجين للجزيء.
يكشف هذا التحليل أن الماء هو أ الجزيء القطبي.
ماذا عن CH4؟
أولا ، CH4 ليس له أزواج وحيدة لأن جميع الإلكترونات متورطة في رابطة واحدة بين C و H. CH4 له هندسة جزيئية رباعية السطوح.
بعد ذلك ، تكون الرابطة C-H تساهمية حيث أن الفرق في الكهربية هو 0.35. جميع الروابط تساهمية ، ولن تكون هناك لحظة ثنائية القطب كبيرة. وهكذا ، CH4 هو جزيء غير قطبي.
يمكن العثور على الفرق بين الجزيئات القطبية وغير القطبية بواسطة ناقلات الشحنة الجزئية الناتجة عن كل رابطة.