Hogyan lehet meghatározni a molekula polaritását

Az, hogy egy molekula poláros-e vagy sem, teljesen függ az adott vegyületben található kötések polaritásától és e kötések néhány paraméterétől. De mielőtt elmélyülnénk a polaritás meghatározásában, íme egy gyors magyarázat a polaritásra

Egy molekula akkor poláris, ha egyik részének részleges pozitív töltése van, másik részének pedig részleges negatív töltése van.

A kötvény, az atomok vagy megoszthatják az elektronokat (kovalens), vagy fel tudják adni őket (ionosak). Az atom, amely közelebb tartja az elektronokat, negatívabban töltődik fel, mint a másik atom.

Az elektronegativitás annak a mértéke, hogy egy adott elem mennyire akar elektronokat. Az Erőforrások részben talál egy periódusos táblázatot, amely beszámol az egyes elemek elektronegativitásáról. Minél nagyobb ez a szám, annál inkább egy elem atomja "köti össze" az elektronokat egy kötésben.

Az elektronegativitási értékek segíthetnek annak meghatározásában, hogy a két atom közötti kötés valószínűleg kovalens vagy poláris kovalens. Ennek érdekében megtalálja a két atom elektronegativitásai közötti különbség abszolút értékét. Ezen különbség alapján az alábbi táblázat megmondja, hogy a kötés poláris kovalens, kovalens vagy ionos-e.

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

Például, mivel a H (2,2) és az O (3,44) közötti elektronegativitás-különbség 1,24, ez a kötés poláris kovalens lenne. De mit jelent ez egy O-H kötést tartalmazó molekula esetében?

Míg a kötés poláris lehet egy molekulán belül, maga a molekula nem. Miért ez?

Részleges díjak ill dipólus pillanatok (a kötéspolaritásból adódóan) fontosak a molekuláris polaritás meghatározásában. De, minden kötvényeket kell figyelembe venni. Ha a részleges töltés / dipólus nyomaték vektorai végül megsemmisülnek, akkor előfordulhat, hogy a molekula nem poláros.

A dipólus pillanatok megjóslásához meg kell vizsgálnia a kötések geometriáját, amelyeket a valencia héj elektronpár-taszítás (VSEPR) elméletén keresztül találhat meg. Ez az elmélet azzal a gondolattal indul, hogy az atom vegyértékes héjában lévő elektronpárok taszítják egymást. Az atom körüli elektronpárok így eligazodnak a visszataszító erők minimalizálása érdekében.

Vessen egy pillantást a vízre. A víz két hidrogénhez van kötve, és két magányos elektronpárja is van. A két kölcsönpár miatt a molekula tetraéderes hajlított formájú. Annak megállapításához, hogy a molekula poláris-e vagy sem, meg kell vizsgálnia a részleges töltésű vektorokat.

Először is két elektronpár van a molekulán, ami azt jelenti, hogy egy nagy részleges töltésű vektor lesz ebben az irányban. Ezután az oxigén elektronegatívabb, mint a hidrogén, és megfogja az elektronokat. Ez azt jelenti, hogy az egyes kötések parciális töltésvektorának lesz egy komponense, amely az oxigén felé mutat.

Míg az egyes kötések vektorának belső komponense megszűnik, az oxigén felé mutató rész nem. Mint ilyen, a molekula oxigén oldalán nettó részleges negatív töltés és a molekula hidrogén oldalán nettó részleges töltés lesz. Így a víz poláris molekula.

Mi van a CO-val₂?

Először is, CO₂ nincs magányos párja, mivel az összes elektron részt vesz két kettős kötés halmazban C és O között. Ez azt jelenti, hogy a CO₂ lineáris geometriájú.

Ezután a C-O kötés poláros kovalens, mivel az elektronegativitások közötti különbség 0,89. Most meg kell térképeznie a dipólus momentumot a molekuláris geometria elvégzéséhez. A molekula egyik végén van egy részleges negatív töltés, amely az oxigén felé mutat. De ez a másik végén is igaz. Ennek eredményeként a dipólus pillanatai megszűnnek.

Így a CO₂ nempoláris molekula.

Teszteld magad: CH₄ sarki vagy nem poláris?

Tipp: Rajzolja ki a molekula alakját, majd számolja ki az elektronegativitás különbségét.

Válasz: Mivel ebben a tetraéderes molekulában az összes dipólus momentum megszűnik, a CH₄ nem poláros.