Sådan bestemmes en molekylers polaritet

Hvorvidt et molekyle er polært eller ikke afhænger helt af polariteten af ​​de bindinger, der findes i en given forbindelse, og nogle parametre for disse bindinger. Men inden du går ind i, hvordan man bestemmer polaritet, er her en hurtig forklaring på polaritet

Et molekyle er polært, hvis en del af det har en delvis positiv ladning, og en anden del har en delvis negativ ladning.

I en bånd, kan atomer enten dele elektroner (kovalent) eller give dem op (ioniske). Atomet, der holder elektronerne tættere, vil således være mere negativt ladet end det andet atom.

Elektronegativitet er et mål for, hvor meget et bestemt element ønsker elektroner. I afsnittet Ressourcer finder du en periodisk tabel, der rapporterer elektronegativiteten for hvert element. Jo højere dette tal, jo mere vil et atom af dette element "svine" elektronerne i en binding.

Elektronegativitetsværdier kan hjælpe dig med at bestemme, om en binding mellem to atomer sandsynligvis vil være kovalent eller polær kovalent. For at gøre dette finder du den absolutte værdi af forskellen mellem elektronegativiteterne for de to atomer. Baseret på denne forskel fortæller følgende tabel dig, om bindingen er polær kovalent, kovalent eller ionisk.

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

Da f.eks. Elektronegativitetsforskellen mellem H (2.2) og O (3.44) er 1.24, ville denne binding være polær kovalent. Men hvad betyder det for et molekyle, der indeholder en O-H-binding?

Mens en binding kan være polær i et molekyle, kan molekylet selv ikke. Hvorfor er det?

Delvise afgifter eller dipolmomenter (som følge af bindingspolaritet) er vigtige til bestemmelse af molekylær polaritet. Men, alle obligationer skal overvejes. Hvis vektorerne med delvis ladning / dipolmoment ender med at annullere, er molekylet muligvis ikke polært.

For at forudsige dipolmomenter er du nødt til at undersøge geometrien af ​​de obligationer, som du kan finde via valence shell elektron-par frastødning (VSEPR) teori. Denne teori starter med tanken om, at elektronpar i et atoms valensskal frastøder hinanden. Elektronparene omkring et atom vil således orientere sig for at minimere frastødende kræfter.

Se på vandet. Vand er bundet til to hydrogener og har også to ensomme par elektroner. På grund af de to lånepar har molekylet en tetraedrisk bøjet form. For at bestemme, om molekylet er polært eller ej, skal du se på de delvise ladningsvektorer.

For det første er der to elektronpar på molekylet, hvilket betyder, at der vil være en stor delladningsvektor i den retning. Dernæst er ilt mere elektronegativt end brint og vil svine elektronerne. Dette betyder, at den delvise ladningsvektor på hver binding har en komponent, der peger mod iltet.

Mens den indvendige komponent af vektoren på hver binding annulleres, vil den del, der peger mod ilt ikke, ikke. Som sådan vil der være en netto delvis negativ ladning på ilt siden af ​​molekylet og netto delvis position på brint siden af ​​molekylet. Vand er således et polært molekyle.

Hvad med CO₂?

Først CO₂ har ingen ensomme par, da alle elektronerne er involveret i to sæt dobbeltbindinger mellem C og O. Dette betyder, at CO₂ har en lineær geometri.

Dernæst er C-O-bindingen polær kovalent, da forskellen i elektronegativiteter er 0,89. Nu skal du kortlægge dipolmomentet for at udføre molekylgeometrien. Den ene ende af molekylet har en delvis negativ ladning, der peger mod iltet. Men dette gælder også i den anden ende. Som et resultat annullerer dipolmomenterne.

Således CO₂ er et ikke-polært molekyle.

Test dig selv: Er CH₄ polær eller ikke-polær?

Tip: Tegn den molekylære form, og beregn derefter forskellen i elektronegativitet.

Svar: Da alle dipolmomenterne annulleres i dette tetraedriske molekyle, CH₄ er ikke-polær.