Enne ühendi polaarsuse tuvastamist peate kindlaks tegema, kas selle ühendi sidemed on polaarsed või mitte. Samuti peate määrama sidemete ja üksikute elektronide paaride molekulaargeomeetria.
Enne kui räägite sellest, kas kogu ühend on polaarne või mitte, vaadake, mis määrab kindlaks, kas side on polaarne või mitte. Seejärel saate neid reegleid rakendada, et teha kindlaks, kas iga molekul on polaarne või mittepolaarne.
Mis muudab võlakirja polaarseks?
Molekul on polaarne, kui selle ühes osas on a osaline positiivne laengja teisel osal on a osaline negatiivne laeng.
Sidemes olles võivad aatomid kas jagada elektrone (kovalentsed) või loobuda neist (ioonsed). Elektrone lähemal hoidev aatom on seega negatiivsemalt laetud kui teine aatom.
Elektronegatiivsus on näitaja selle kohta, kui palju konkreetne element elektrone soovib. Jaotisest Ressursid leiate perioodilise tabeli, mis kajastab iga elemendi elektronegatiivsust. Mida suurem on see arv, seda rohkem "haarab" selle elemendi aatom elektronid sidemega. Näiteks fluor on kõige elektronegatiivsem element.
Elektronegatiivsuse väärtused võivad aidata teil kindlaks teha, milline side on kahe aatomi vahel. Kas side on tõenäoliselt ioonne või kovalentne? Selleks leidke kahe aatomi elektronegatiivsuste erinevuse absoluutväärtus. Selle väärtuse põhjal ütleb järgmine tabel teile, kas side on polaarne kovalentne side, kovalentne side või ioonne side.
Võlakirja tüüp |
Elektronegatiivsuse erinevus |
puhas kovalentne |
<0.4 |
polaarne kovalentne |
vahemikus 0,4 kuni 1,8 |
ioonne |
>1.8 |
Mõelge veele. Milline on vees olevate aatomite elektronegatiivsuse erinevus? H (2,2) ja O (3,44) elektronegatiivsuse erinevus on 1,24. Sellisena on side polaarne kovalentne.
Võlakirja polaarsus ja molekuli polaarsus
Nagu eespool nägite, võib molekulisisene side olla polaarne. Mida see tähendab kogu molekuli jaoks?
Molekuli polaarsuse määramisel tuleb tuleb arvestada kõigi võlakirjadega. See tähendab, et iga sideme vektori osaline laeng tuleb kokku liita. Kui need tühistatakse, ei pruugi molekul olla polaarne. Kui vektorikomponente on alles, siis on side polaarne.
Nende vektorite suuna leidmiseks peate uurima sidemete molekulaarset geomeetriat. Selle leiate valentskesta elektronide paaride tõukamise (VSEPR) teooria kaudu.
Teooria algab ideest, et aatomite valentskoores olevad elektronpaarid tõrjuvad üksteist (kuna sarnased laengud tõrjuvad). Selle tulemusena orienteeruvad aatomi ümber olevad elektronipaarid tõrjuvate jõudude minimeerimiseks.
Vaadake uuesti vett. Vesi on seotud kahe vesinikuga ja sellel on ka kaks üksiku paari elektroni. Sellel on tetraeedriline painutatud kuju.
Et teha kindlaks, kas molekul on polaarne või mitte, peate vaatama molekuli kahe sideme osalise laengu vektoreid.
Esiteks on molekulil kaks elektronipaari, mis tähendab, et selles suunas on suur negatiivne osalise laengu vektor.
Järgmiseks on hapnik elektronegatiivsem kui vesinik ja see haarab elektronid. See tähendab, et iga sideme osalise laengu vektoril on hapniku poole suunatud negatiivne komponent.
Iga sideme vektori sisemine komponent tühistatakse. Hapniku poole suunatud osa ei tühistu. Selle tulemusena on molekuli hapniku poole suunatud osaline negatiivne negatiivne laeng. Molekuli vesinikupoole suunas on ka neto netoasend.
See analüüs näitab, et vesi on a polaarne molekul.
Aga CH4?
Esiteks, CH4 pole üksikuid paare, kuna kõik elektronid on seotud ühe sidemega C ja H vahel. CH4 omab tetraeedrilist molekulaarset geomeetriat.
Järgmisena on C-H side kovalentne, kuna elektronegatiivsuste erinevus on 0,35. Kõik sidemed on kovalentsed ja suurt dipoolset momenti ei tule. Seega CH4 on mittepolaarne molekul.
Polaarsete ja mittepolaarsete molekulide erinevuse võib seega leida igast sidemest tuleneva osalise laengu vektorite abil.
