Pirms noteikt, vai savienojums ir polārs, jums jānosaka, vai šī savienojuma saites ir vai nav polāras. Jums arī jānosaka saišu un visu elektronu vientuļu pāru molekulārā ģeometrija.
Pirms runāt par to, vai viss savienojums ir vai nav polārs, ieskatieties, kas nosaka, vai saite ir vai nav polāra. Pēc tam jūs varat piemērot šos noteikumus, lai noteiktu, vai katra molekula ir polāra vai nepolāra.
Kas padara obligāciju polāru?
Molekula ir polāra, ja vienai tās daļai ir daļējs pozitīvs lādiņš, un otrai daļai ir daļēja negatīva lādiņa.
Atrodoties saitē, atomi var vai nu dalīt elektronus (kovalentus), vai arī atteikties no tiem (jonu). Atoms, kas tuvāk tur elektronus, tādējādi būs negatīvāk uzlādēts nekā otrs atoms.
Elektronegativitāte ir mērs tam, cik ļoti konkrēts elements vēlas elektronus. Resursu sadaļā jūs atradīsit periodisko tabulu, kurā sniegta informācija par katra elementa elektronegativitāti. Jo lielāks šis skaitlis, jo vairāk šī elementa atoms "aizķers" elektronus saitē. Piemēram, fluors ir viselektronegatīvākais elements.
Elektronegativitātes vērtības var palīdzēt noteikt, kāda veida saikne pastāv starp diviem atomiem. Vai saite, visticamāk, būs joniska vai kovalenta? Lai to izdarītu, atrodiet abu atomu elektronegativitātes starpības absolūto vērtību. Pamatojoties uz šo vērtību, nākamajā tabulā ir norādīts, vai saite ir polāra kovalenta saite, kovalenta saite vai jonu saite.
Obligāciju veids |
Elektronegativitātes atšķirība |
tīrs kovalents |
<0.4 |
polārais kovalents |
starp 0,4 un 1,8 |
jonu |
>1.8 |
Padomājiet par ūdeni. Kāda ir elektronegativitātes atšķirība starp atomiem ūdenī? Elektronegativitātes starpība starp H (2,2) un O (3,44) ir 1,24. Kā tāda saite ir polāra kovalenta.
Obligāciju polaritāte un molekulu polaritāte
Kā jūs redzējāt iepriekš, saite molekulā var būt polāra. Ko tas nozīmē visai molekulai?
Nosakot molekulas polaritāti, jāņem vērā visas obligācijas. Tas nozīmē, ka ir jāpieskaita katras saites vektora daļējā lādiņa summa. Ja tie tiek atcelti, molekula var nebūt polāra. Ja ir palikuši vektoru komponenti, tad saite ir polāra.
Lai atrastu šo vektoru virzienu, jums jāpārbauda saišu molekulārā ģeometrija. To var atrast, izmantojot valences apvalka elektronu pāru atgrūšanas (VSEPR) teoriju.
Teorija sākas ar domu, ka elektronu pāri atoma valences apvalkā viens otru atgrūž (jo līdzīgi lādiņi atgrūž). Rezultātā elektronu pāri ap atomu orientēsies, lai samazinātu atgrūšanās spēkus.
Vēlreiz apskatiet ūdeni. Ūdens ir saistīts ar diviem ūdeņražiem, un tam ir arī divi vientuļie pāra elektroni. Tam ir tetraedriski saliekta forma.
Lai noteiktu, vai molekula ir polāra vai nē, jums jāaplūko daļējās lādiņa vektori uz divām molekulā esošajām saitēm.
Pirmkārt, molekulā ir divi elektronu pāri, kas nozīmē, ka tajā virzienā būs liels negatīvs daļējas lādiņa vektors.
Pēc tam skābeklis ir vairāk elektronegatīvs nekā ūdeņradis, un tas kaitinās elektroniem. Tas nozīmē, ka katras saites daļējā lādiņa vektorā būs negatīvs komponents, kas vērsts uz skābekli.
Katras saites vektora iekšējā sastāvdaļa tiks atcelta. Daļa, kas vērsta uz skābekli, neatcelsies. Tā rezultātā molekulas skābekļa pusē ir daļējs negatīvs lādiņš. Ir arī daļēja neto pozīcija molekulas ūdeņraža pusē.
Šī analīze atklāj, ka ūdens ir a polārā molekula.
Kā ar CH4?
Pirmkārt, CH4 nav vientuļu pāru, jo visi elektroni ir iesaistīti vienā saitē starp C un H. CH4 ir tetraedriska molekulārā ģeometrija.
Tālāk C-H saite ir kovalenta, jo elektronegativitātes starpība ir 0,35. Visas saites ir kovalentas, un nebūs liels dipola moments. Tādējādi CH4 ir nepolāra molekula.
Atšķirību starp polārajām un nepolārajām molekulām tādējādi var atrast ar daļējas lādiņa vektoriem, kas izriet no katras saites.