Как определить полярность молекулы

Независимо от того, является ли молекула полярной, полностью зависит от полярности связей, обнаруженных в данном соединении, и некоторых параметров этих связей. Но прежде чем углубляться в определение полярности, вот краткое объяснение полярности.

Молекула полярна, если одна ее часть имеет частичный положительный заряд, а другая часть имеет частичный отрицательный заряд.

В связьатомы могут либо делить электроны (ковалентные), либо отдавать их (ионные). Таким образом, атом, который удерживает электроны ближе, будет более отрицательно заряжен, чем другой атом.

Электроотрицательность - это мера того, насколько конкретный элемент хочет электронов. В разделе «Ресурсы» вы найдете периодическую таблицу, в которой указывается электроотрицательность каждого элемента. Чем выше это число, тем сильнее атом этого элемента будет «сковывать» электроны в связи.

Значения электроотрицательности могут помочь вам определить, является ли связь между двумя атомами ковалентной или полярной ковалентной. Для этого вы найдете абсолютную величину разницы между электроотрицательностями двух атомов. Основываясь на этой разнице, в следующей таблице указано, является ли связь полярной ковалентной, ковалентной или ионной.

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

Например, поскольку разница электроотрицательностей между H (2.2) и O (3.44) составляет 1,24, эта связь будет полярно ковалентной. Но что это означает для молекулы, содержащей связь O-H?

Хотя связь внутри молекулы может быть полярной, сама молекула - нет. Почему это?

Частичная оплата или дипольные моменты (в результате полярности связи) важны для определения молекулярной полярности. Но, все облигации необходимо учитывать. Если векторы частичного заряда / дипольного момента в конечном итоге сокращаются, то молекула может быть неполярной.

Чтобы предсказать дипольные моменты, вы должны изучить геометрию связей, которую вы можете найти с помощью теории отталкивания электронных пар валентных оболочек (VSEPR). Эта теория начинается с идеи, что электронные пары в валентной оболочке атома отталкиваются друг от друга. Электронные пары вокруг атома будут таким образом ориентироваться, чтобы минимизировать силы отталкивания.

Взгляните на воду. Вода связана с двумя атомами водорода, а также имеет две неподеленные пары электронов. Из-за двух заемных пар молекула имеет тетраэдрическую изогнутую форму. Чтобы определить, полярна ли молекула, вы должны посмотреть на парциальные векторы заряда.

Во-первых, в молекуле есть две электронные пары, что означает, что в этом направлении будет большой вектор частичного заряда. Далее, кислород более электроотрицателен, чем водород, и будет захватывать электроны. Это означает, что вектор частичного заряда на каждой связи будет иметь компонент, направленный в сторону кислорода.

В то время как внутренний компонент вектора на каждой связи аннулируется, часть, указывающая на кислород, не будет. Таким образом, будет чистый частичный отрицательный заряд на кислородной стороне молекулы и чистая частичная позиция на водородной стороне молекулы. Таким образом, вода - полярная молекула.

А как насчет CO₂?

Во-первых, CO₂ не имеет неподеленных пар, поскольку все электроны участвуют в двух наборах двойных связей между C и O. Это означает, что CO₂ имеет линейную геометрию.

Далее, связь C-O является полярно-ковалентной, так как разница в электроотрицательностях составляет 0,89. Теперь вам нужно отобразить дипольный момент, чтобы построить геометрию молекулы. Один конец молекулы имеет частичный отрицательный заряд, направленный в сторону кислорода. Но это верно и для другого конца. В результате дипольные моменты уравновешиваются.

Таким образом, CO₂ представляет собой неполярную молекулу.

Проверьте себя: CH₄ полярный или неполярный?

Подсказка: нарисуйте форму молекулы, а затем вычислите разницу электроотрицательностей.

Ответ: Поскольку в этой тетраэдрической молекуле все дипольные моменты сокращаются, CH₄ неполярный.