Как да определим полярността на молекулата

Дали една молекула е полярна или не, зависи изцяло от полярността на връзките, открити в дадено съединение, и някои параметри на тези връзки. Но преди да се задълбочите как да определите полярността, ето кратко обяснение на полярността

Молекулата е полярна, ако една част от нея има частичен положителен заряд, а друга част има частичен отрицателен заряд.

В връзка, атомите могат или да споделят електрони (ковалентни), или да се отказват от тях (йонни). По този начин атомът, който държи електроните по-близо, ще бъде по-отрицателно зареден от другия атом.

Електронегативността е мярка за това колко определен елемент иска електрони. В раздела Ресурси ще намерите периодична таблица, която отчита електроотрицателността на всеки елемент. Колкото по-голямо е това число, толкова повече атом от този елемент ще „свива“ електроните в една връзка.

Стойностите на електроотрицателността могат да ви помогнат да определите дали връзката между два атома вероятно е ковалентна или полярна ковалентна. За да направите това, ще намерите абсолютната стойност на разликата между електроотрицателността на двата атома. Въз основа на тази разлика, следната таблица ви казва дали връзката е полярна ковалентна, ковалентна или йонна.

https://chem.libretexts.org/Courses/Oregon_Institute_of_Technology/OIT%3A_CHE_202_-_General_Chemistry_II/Unit_6%3A_Molecular_Polarity/6.1%3A_Electronegativity_and_Polarity

Например, тъй като разликата в електроотрицателността между H (2.2) и O (3.44) е 1.24, тази връзка би била полярна ковалентна. Но какво означава това за молекула, съдържаща O-H връзка?

Докато една връзка може да бъде полярна в молекулата, самата молекула може да не е такава. Защо е това?

Частични такси или диполни моменти (произтичащи от полярността на връзката) са важни за определяне на молекулярната полярност. Но, всичко трябва да се вземат предвид облигациите. Ако векторите на частичния заряд / диполен момент в крайна сметка се отменят, тогава молекулата може да не е полярна.

За да предскажете диполни моменти, трябва да разгледате геометрията на връзките, която можете да намерите чрез теорията за отблъскване на електронни двойки на валентна обвивка (VSEPR). Тази теория започва с идеята, че електронните двойки във валентната обвивка на атома се отблъскват. По този начин електронните двойки около атом ще се ориентират, за да минимизират отблъскващите сили.

Погледнете водата. Водата е свързана с два водорода и също така има две единични двойки електрони. Поради двете заемни двойки молекулата има тетраедрична огъната форма. За да определите дали молекулата е полярна или не, трябва да разгледате векторите на частичния заряд.

Първо, на молекулата има две електронни двойки, което означава, че ще има голям вектор на частичен заряд в тази посока. На следващо място, кислородът е по-електроотрицателен от водорода и ще свие електроните. Това означава, че векторът на частичния заряд на всяка връзка ще има компонент, насочен към кислорода.

Докато вътрешният компонент на вектора на всяка връзка ще се отмени, частта, насочена към кислорода, няма. Като такова ще има нетен частичен отрицателен заряд от кислородната страна на молекулата и нетно частично положение от водородната страна на молекулата. По този начин водата е полярна молекула.

Ами CO₂?

Първо, CO₂ няма самотни двойки, тъй като всички електрони участват в две групи двойни връзки между C и O. Това означава, че CO₂ има линейна геометрия.

След това връзката C-O е полярна ковалентна, тъй като разликата в електроотрицателността е 0,89. Сега трябва да картографирате диполния момент, за да направите молекулярната геометрия. Единият край на молекулата има частичен отрицателен заряд, сочещ към кислорода. Но това важи и за другия край. В резултат на това диполните моменти се отменят.

По този начин CO₂ е неполярна молекула.

Тествайте себе си: CH₄ полярна или неполярна?

Съвет: Начертайте молекулната форма и след това изчислете разликата в електроотрицателността.

Отговор: Тъй като всички диполни моменти се анулират в тази тетраедрична молекула, СН₄ е неполярна.