Prije utvrđivanja je li spoj polarni, morate utvrditi jesu li veze u tom spoju polarne. Također morate odrediti molekularnu geometriju veza i svih elektronskih usamljenih parova.
Prije nego što razgovarate o tome je li cijeli spoj polarni ili ne, pogledajte što određuje je li veza polarna ili nije. Tada možete primijeniti ova pravila da biste utvrdili je li svaka molekula polarna ili nepolarna.
Što čini obveznicu polarnom?
Molekula je polarna ako jedan njezin dio ima a djelomični pozitivni naboj, a drugi dio ima djelomični negativni naboj.
Kad su u vezi, atomi mogu dijeliti elektrone (kovalentne) ili se od njih odricati (ionske). Atom koji drži elektrone bliže bit će tako negativnije nabijen od drugog atoma.
Elektronegativnost je mjera koliko određeni element želi elektrone. U odjeljku Resursi pronaći ćete periodni sustav koji izvještava o elektronegativnosti svakog elementa. Što je veći taj broj, to će atom tog elementa više "izmamiti" elektrone u vezi. Na primjer, fluor je najelektronegativniji element.
Vrijednosti elektronegativnosti mogu vam pomoći odrediti kakva veza postoji između dva atoma. Je li veza vjerojatno ionska ili kovalentna? Da biste to učinili, pronađite apsolutnu vrijednost razlike između elektronegativnosti dvaju atoma. Na temelju ove vrijednosti, sljedeća tablica govori vam je li veza polarna kovalentna veza, kovalentna veza ili ionska veza.
Vrsta obveznice |
Razlika u elektronegativnosti |
čisti kovalentni |
<0.4 |
polarni kovalentni |
između 0,4 i 1,8 |
ionska |
>1.8 |
Razmislite o vodi. Kolika je razlika u elektronegativnosti između atoma u vodi? Razlika u elektronegativnosti između H (2,2) i O (3,44) iznosi 1,24. Kao takva, veza je polarna kovalentna.
Polaritet veze i polaritet molekula
Kao što ste vidjeli gore, veza unutar molekule može biti polarna. Što to znači za cijelu molekulu?
Pri određivanju polariteta molekule, moraju se uzeti u obzir sve obveznice. To znači da se mora zbrojiti djelomični naboj vektora iz svake veze. Ako se ponište, molekula možda neće biti polarna. Ako su preostale vektorske komponente, tada je veza polarna.
Da biste pronašli smjer ovih vektora, morate ispitati molekularnu geometriju veza. To možete pronaći putem teorije odbijanja elektronskog para u valentnoj ljusci (VSEPR).
Teorija započinje s idejom da se elektronski parovi u valentnoj ljusci atoma međusobno odbijaju (budući da se slični naboji odbijaju). Kao rezultat toga, elektronski parovi oko atoma orijentirat će se kako bi smanjili odbojne sile.
Pogledajte opet vodu. Voda je vezana za dva vodika i također ima dva usamljena elektrona. Ima tetraedarski savijeni oblik.
Da biste utvrdili je li molekula polarna ili ne, morate pogledati vektore djelomičnog naboja na dvije veze u molekuli.
Prvo, na molekuli postoje dva elektronska para, što znači da će u tom smjeru biti veliki negativni vektor djelomičnog naboja.
Dalje, kisik je elektronegativniji od vodika i prigušit će elektrone. To znači da će vektor djelomičnog naboja na svakoj vezi imati negativnu komponentu usmjerenu prema kisiku.
Unutarnja komponenta vektora na svakoj vezi će se poništiti. Dio usmjeren prema kisiku neće otkazati. Kao rezultat, postoji neto djelomični negativni naboj prema kisikovoj strani molekule. Postoji i neto djelomični položaj prema vodikovoj strani molekule.
Ova analiza otkriva da je voda a polarna molekula.
Što je sa CH4?
Prvo, CH4 nema usamljene parove jer su svi elektroni uključeni u jednu vezu između C i H. CH4 ima tetraedarsku molekularnu geometriju.
Dalje, veza C-H je kovalentna jer je razlika u elektronegativnostima 0,35. Sve su veze kovalentne i neće doći do velikog dipolnog trenutka. Dakle, CH4 je nepolarna molekula.
Razliku između polarnih i nepolarnih molekula mogu tako pronaći vektori djelomičnog naboja koji proizlaze iz svake veze.