Πώς να ξέρετε εάν μια ένωση είναι πολική ή μη πολική;

Πριν προσδιορίσετε εάν μια ένωση είναι πολική, πρέπει να προσδιορίσετε εάν οι δεσμοί σε αυτήν την ένωση είναι πολικοί. Πρέπει επίσης να προσδιορίσετε τη μοριακή γεωμετρία των δεσμών και τυχόν ζεύγη ηλεκτρονίων.

Πριν μιλήσετε για το αν μια ολόκληρη ένωση είναι πολική ή όχι, ρίξτε μια ματιά σε αυτό που καθορίζει εάν ένας δεσμός είναι πολικός ή όχι. Στη συνέχεια, μπορείτε να εφαρμόσετε αυτούς τους κανόνες για να προσδιορίσετε εάν κάθε μόριο είναι πολικό ή μη πολικό.

Ένα μόριο είναι πολικό εάν ένα μέρος του έχει μερική θετική φόρτιση, και το άλλο μέρος έχει μερική αρνητική φόρτιση.

Όταν βρίσκονται σε δεσμό, τα άτομα μπορούν είτε να μοιράζονται ηλεκτρόνια (ομοιοπολικά) είτε να τα εγκαταλείπουν (ιοντικά). Το άτομο που συγκρατεί τα ηλεκτρόνια θα είναι επομένως πιο αρνητικά φορτισμένο από το άλλο άτομο.

Η ηλεκτροπαραγωγικότητα είναι ένα μέτρο του πόσο ένα συγκεκριμένο στοιχείο θέλει ηλεκτρόνια. Στην ενότητα Πόροι θα βρείτε έναν περιοδικό πίνακα που αναφέρει την ηλεκτροπαραγωγικότητα κάθε στοιχείου. Όσο υψηλότερος είναι αυτός ο αριθμός, τόσο περισσότερο ένα άτομο αυτού του στοιχείου θα "γουρουνίσει" τα ηλεκτρόνια σε έναν δεσμό. Για παράδειγμα, το φθόριο είναι το πιο ηλεκτροαρνητικό στοιχείο.

Οι τιμές ηλεκτροπαραγωγικότητας μπορούν να σας βοηθήσουν να προσδιορίσετε τι είδους δεσμός υπάρχει μεταξύ δύο ατόμων. Είναι πιθανό ο δεσμός να είναι ιονικός ή ομοιοπολικός; Για να το κάνετε αυτό, βρείτε την απόλυτη τιμή της διαφοράς μεταξύ των ηλεκτροναγορητικότητας των δύο ατόμων. Με βάση αυτήν την τιμή, ο ακόλουθος πίνακας σας ενημερώνει εάν ο δεσμός είναι πολικός ομοιοπολικός δεσμός, ομοιοπολικός δεσμός ή ιονικός δεσμός.

Σκεφτείτε το νερό. Ποια είναι η διαφορά ηλεκτροπαραγωγικότητας μεταξύ ατόμων στο νερό; Η διαφορά ηλεκτροαρνητικότητας μεταξύ Η (2.2) και Ο (3.44) είναι 1.24. Ως τέτοιος, ο δεσμός είναι πολικός ομοιοπολικός.

Όπως είδατε παραπάνω, ένας δεσμός μέσα σε ένα μόριο μπορεί να είναι πολικός. Τι σημαίνει αυτό για ολόκληρο το μόριο;

Κατά τον προσδιορισμό της πολικότητας μορίων, όλα τα ομόλογα πρέπει να ληφθούν υπόψη. Αυτό σημαίνει ότι το διανυσματικό μερικό φορτίο από κάθε δεσμό πρέπει να προστεθεί. Εάν ακυρωθούν, τότε το μόριο μπορεί να μην είναι πολικό. Εάν απομένουν συστατικά φορέα, τότε ο δεσμός είναι πολικός.

Για να βρείτε την κατεύθυνση αυτών των διανυσμάτων, πρέπει να εξετάσετε τη μοριακή γεωμετρία των δεσμών. Μπορείτε να το βρείτε μέσω της θεωρίας απωθητικής ζεύγους ηλεκτρονίων-κελύφους (VSEPR).

Η θεωρία ξεκινά με την ιδέα ότι τα ηλεκτρόνια ζεύγη στο κέλυφος σθένους ενός ατόμου απωθούν το ένα το άλλο (αφού όπως τα φορτία απωθούνται). Ως αποτέλεσμα, τα ηλεκτρόνια ζεύγη γύρω από ένα άτομο θα προσανατολιστούν για να ελαχιστοποιήσουν τις απωθητικές δυνάμεις.

Ρίξτε ξανά μια ματιά στο νερό. Το νερό συνδέεται με δύο υδρογόνα και έχει επίσης δύο ηλεκτρόνια μοναχικού ζεύγους. Έχει σχήμα τετραεδρικό λυγισμένο.

Για να προσδιορίσετε εάν το μόριο είναι πολικό ή όχι, πρέπει να κοιτάξετε τους φορείς μερικού φορτίου στους δύο δεσμούς του μορίου.

Πρώτον, υπάρχουν δύο ζεύγη ηλεκτρονίων στο μόριο, πράγμα που σημαίνει ότι θα υπάρχει ένας μεγάλος φορέας αρνητικού μερικού φορτίου προς αυτή την κατεύθυνση.

Στη συνέχεια, το οξυγόνο είναι περισσότερο ηλεκτροαρνητικό από το υδρογόνο και θα γουρουνίσει τα ηλεκτρόνια. Αυτό σημαίνει ότι ο φορέας μερικού φορτίου σε κάθε δεσμό θα έχει ένα αρνητικό συστατικό που δείχνει προς το οξυγόνο.

Το εσωτερικό στοιχείο του διανύσματος σε κάθε δεσμό θα ακυρωθεί. Το τμήμα που δείχνει προς το οξυγόνο δεν θα ακυρωθεί. Ως αποτέλεσμα, υπάρχει ένα καθαρό μερικό αρνητικό φορτίο προς την πλευρά οξυγόνου του μορίου. Υπάρχει επίσης μια καθαρή μερική θέση προς την πλευρά υδρογόνου του μορίου.

Αυτή η ανάλυση αποκαλύπτει ότι το νερό είναι πολικό μόριο.

Τι γίνεται με το CH4;

Πρώτον, CH₄ δεν έχει μοναχικά ζεύγη αφού όλα τα ηλεκτρόνια εμπλέκονται σε έναν μόνο δεσμό μεταξύ C και H. Χ.Χ.₄ έχει τετραεδρική μοριακή γεωμετρία.

Έπειτα, ο δεσμός C-H είναι ομοιοπολικός καθώς η διαφορά στις ηλεκτρονενητότητες είναι 0,35. Όλοι οι δεσμοί είναι ομοιοπολικοί και δεν θα υπάρξει μεγάλη διπολική στιγμή. Έτσι, CH₄ είναι ένα μη πολικό μόριο.

Η διαφορά μεταξύ πολικών και μη πολικών μορίων μπορεί έτσι να βρεθεί από τους φορείς μερικού φορτίου που προκύπτουν από κάθε δεσμό.