Cum se determină polaritatea unei molecule

Dacă o moleculă este sau nu polară depinde în totalitate de polaritatea legăturilor găsite într-un compus dat și de unii parametri ai acestor legături. Dar înainte de a aprofunda modul de determinare a polarității, iată o explicație rapidă a polarității

O moleculă este polară dacă o parte a acesteia are o sarcină parțială pozitivă, iar o altă parte are o sarcină negativă parțială.

Într-o legătură, atomii pot fie să împartă electroni (covalenți), fie să renunțe la ei (ionici). Atomul care ține electronii mai aproape va fi astfel încărcat mai negativ decât celălalt atom.

Electronegativitatea este o măsură a cât de mult dorește un anumit element electroni. În secțiunea Resurse veți găsi un tabel periodic care raportează electronegativitatea fiecărui element. Cu cât acest număr este mai mare, cu atât mai mult un atom al acelui element va „prinde” electronii într-o legătură.

Valorile de electronegativitate vă pot ajuta să determinați dacă o legătură între doi atomi este probabil să fie covalentă sau covalentă polară. Pentru a face acest lucru, găsiți valoarea absolută a diferenței dintre electronegativitățile celor doi atomi. Pe baza acestei diferențe, tabelul următor vă arată dacă legătura este polară covalentă, covalentă sau ionică.

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

De exemplu, deoarece diferența de electronegativitate între H (2.2) și O (3.44) este 1.24, această legătură ar fi covalentă polară. Dar ce înseamnă asta pentru o moleculă care conține o legătură O-H?

În timp ce o legătură poate fi polară în interiorul unei molecule, molecula în sine nu poate. De ce asta?

Taxe parțiale sau momente dipolare (rezultate din polaritatea legăturii) sunt importante în determinarea polarității moleculare. Dar, toate obligațiunile trebuie luate în considerare. Dacă vectorii momentului de încărcare parțială / dipol ajung să se anuleze, atunci este posibil ca molecula să nu fie polară.

Pentru a prezice momentele dipolare, trebuie să examinați geometria legăturilor pe care le puteți găsi prin teoria repulsiei cu perechi de electroni de valență (VSEPR). Această teorie începe cu ideea că perechile de electroni din coaja de valență a unui atom se resping reciproc. Perechile de electroni din jurul unui atom se vor orienta astfel pentru a minimiza forțele respingătoare.

Uită-te la apă. Apa este legată de doi hidrogeni și are, de asemenea, două perechi izolate de electroni. Datorită celor două perechi de împrumut, molecula are o formă îndoită tetraedrică. Pentru a determina dacă molecula este sau nu polară, trebuie să vă uitați la vectorii de încărcare parțială.

În primul rând, există două perechi de electroni pe moleculă, ceea ce înseamnă că va exista un vector mare de încărcare parțială în acea direcție. Apoi, oxigenul este mai electronegativ decât hidrogenul și va prinde electronii. Aceasta înseamnă că vectorul de încărcare parțială de pe fiecare legătură va avea o componentă îndreptată spre oxigen.

În timp ce componenta interioară a vectorului de pe fiecare legătură se va anula, porțiunea îndreptată spre oxigen nu. Ca atare, va exista o sarcină netă parțială negativă pe partea de oxigen a moleculei și o poziție parțială netă pe partea de hidrogen a moleculei. Astfel, apa este o moleculă polară.

Dar CO₂?

În primul rând, CO₂ nu are perechi solitare, deoarece toți electronii sunt implicați în două seturi de legături duble între C și O. Aceasta înseamnă că CO₂ are o geometrie liniară.

În continuare, legătura C-O este polară covalentă, deoarece diferența de electronegativități este de 0,89. Acum, trebuie să mapați momentul dipol pentru a face geometria moleculară. Un capăt al moleculei are o sarcină negativă parțială îndreptată spre oxigen. Dar acest lucru este valabil și la celălalt capăt. Drept urmare, momentele dipolare se anulează.

Astfel, CO₂ este o moleculă nepolare.

Testați-vă: este CH₄ polar sau nepolar?

Sugestie: Trageți forma moleculară, apoi calculați diferența de electronegativitate.

Răspuns: Deoarece toate momentele dipolice se anulează în această moleculă tetraedrică, CH₄ este nepolar.