Pred určením, či je zlúčenina polárna, musíte zistiť, či sú väzby v tejto zlúčenine polárne alebo nie. Musíte tiež určiť molekulárnu geometriu väzieb a akýchkoľvek párov osamelých elektrónov.
Pred rozhovorom o tom, či je alebo nie je celá zlúčenina polárna, sa pozrite na to, čo určuje, či je alebo nie je polárna väzba. Tieto pravidlá potom môžete použiť na určenie, či je každá molekula polárna alebo nepolárna.
Čo robí Bond Polárom?
Molekula je polárna, ak má jedna jej časť a čiastočný kladný náboj, a druhá časť má a čiastočný záporný náboj.
Keď sú vo väzbe, atómy môžu zdieľať elektróny (kovalentné) alebo sa ich vzdať (iónové). Atóm, ktorý drží elektróny bližšie, bude teda viac negatívne nabitý ako druhý atóm.
Elektronegativita je mierou toho, koľko konkrétneho prvku chce elektrón. V časti Zdroje nájdete periodickú tabuľku, v ktorej sa uvádza elektronegativita každého prvku. Čím vyššie je toto číslo, tým viac atóm tohto prvku „zabíja“ elektróny vo väzbe. Napríklad fluór je najviac elektronegatívnym prvkom.
Hodnoty elektronegativity vám môžu pomôcť určiť, aký druh väzby existuje medzi dvoma atómami. Je väzba pravdepodobne iónová alebo kovalentná? Za týmto účelom nájdite absolútnu hodnotu rozdielu medzi elektronegativitami týchto dvoch atómov. Na základe tejto hodnoty vám nasledujúca tabuľka povie, či je väzbou polárna kovalentná väzba, kovalentná väzba alebo iónová väzba.
Typ dlhopisu |
Rozdiel elektronegativity |
čisto kovalentný |
<0.4 |
polárna kovalentná |
medzi 0,4 a 1,8 |
iónový |
>1.8 |
Myslite na vodu. Aký je rozdiel elektronegativity medzi atómami vo vode? Rozdiel elektronegativity medzi H (2,2) a O (3,44) je 1,24. Ako taká je väzba polárna kovalentná.
Polarita väzby a polarita molekúl
Ako ste videli vyššie, väzba v molekule môže byť polárna. Čo to znamená pre celú molekulu?
Pri určovaní polarity molekúl musia sa brať do úvahy všetky dlhopisy. To znamená, že vektorový čiastočný náboj z každej väzby sa musí spočítať. Ak sa zrušia, potom nemusí byť molekula polárna. Ak zostanú vektorové komponenty, potom je väzba polárna.
Ak chcete zistiť smer týchto vektorov, musíte preskúmať molekulárnu geometriu väzieb. Môžete to nájsť pomocou teórie valenčnej škrupiny odpudzovania elektrónových párov (VSEPR).
Teória začína myšlienkou, že elektrónové páry vo valenčnom plášti atómu sa navzájom odpudzujú (pretože odpudzujú podobné náboje). Vo výsledku sa elektrónové páry okolo atómu zorientujú, aby minimalizovali odpudivé sily.
Znovu sa pozri na vodu. Voda je viazaná na dva vodíky a má tiež dva elektróny samostatných párov. Má štvorboký ohnutý tvar.
Ak chcete zistiť, či je molekula polárna alebo nie, musíte sa pozrieť na vektory čiastočného náboja na dvoch väzbách v molekule.
Po prvé, na molekule sú dva elektrónové páry, čo znamená, že v tomto smere bude veľký vektor záporného parciálneho náboja.
Ďalej je kyslík elektronegatívnejší ako vodík a zabíja elektróny. To znamená, že vektor čiastočného náboja na každej väzbe bude mať negatívnu zložku smerujúcu ku kyslíku.
Vnútorná zložka vektora na každej väzbe sa zruší. Časť smerujúca ku kyslíku sa nezruší. Výsledkom je čistý čiastočný negatívny náboj smerom k kyslíkovej strane molekuly. Existuje tiež čistá čiastočná poloha smerom k vodíkovej strane molekuly.
Táto analýza ukazuje, že voda je a polárna molekula.
A čo CH4?
Najprv CH4 nemá žiadne osamelé páry, pretože všetky elektróny sú zapojené do jednej väzby medzi C a H. CH4 má štvorbokú molekulárnu geometriu.
Ďalej je väzba CH kovalentná, pretože rozdiel v elektronegativitách je 0,35. Všetky väzby sú kovalentné a nebude tu veľký dipólový moment. CH4 je nepolárna molekula.
Rozdiel medzi polárnymi a nepolárnymi molekulami tak možno zistiť z vektorov čiastočného náboja vyplývajúcich z každej väzby.