Ako určiť polaritu molekuly

To, či je alebo nie je molekula polárna, závisí úplne od polarity väzieb nachádzajúcich sa v danej zlúčenine a od niektorých parametrov týchto väzieb. Predtým, ako sa ponoríme do toho, ako určiť polaritu, je tu rýchle vysvetlenie polarity

Molekula je polárna, ak má jedna jej časť čiastočný kladný náboj a druhá časť má čiastočný záporný náboj.

V väzba, môžu atómy 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.

Hodnoty elektronegativity vám môžu pomôcť určiť, či je pravdepodobné, že väzba medzi dvoma atómami bude kovalentná alebo polárna kovalentná. Aby ste to dosiahli, nájdete absolútnu hodnotu rozdielu medzi elektronegativitami týchto dvoch atómov. Na základe tohto rozdielu vám nasledujúca tabuľka povie, či je väzba polárna kovalentná, kovalentná alebo iónová.

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

Napríklad, pretože rozdiel elektronegativity medzi H (2,2) a O (3,44) je 1,24, bola by táto väzba polárna kovalentná. Čo to však znamená pre molekulu obsahujúcu väzbu O-H?

Zatiaľ čo väzba môže byť v molekule polárna, samotná molekula nemusí. Prečo je toto?

Čiastočné poplatky alebo dipólové momenty (vyplývajúce z polárnej väzby) sú dôležité pri určovaní molekulárnej polarity. Ale, všetko dlhopisy sa musia brať do úvahy. Ak sa vektory čiastočného náboja / dipólového momentu nakoniec rušia, potom nemusí byť molekula polárna.

Aby ste mohli predpovedať dipólové momenty, musíte preskúmať geometriu väzieb, ktoré nájdete pomocou teórie valenčnej škrupiny odpudzovania elektrónových párov (VSEPR). Táto teória začína myšlienkou, že elektrónové páry vo valenčnom plášti atómu sa navzájom odpudzujú. Elektrónové páry okolo atómu sa tak budú orientovať, aby minimalizovali odpudivé sily.

Pozri sa na vodu. Voda je viazaná na dva vodíky a má tiež dva samostatné páry elektrónov. Kvôli dvom výpožičným párom má molekula štvorboký ohnutý tvar. Aby ste určili, či je molekula polárna alebo nie, musíte sa pozrieť na vektory čiastočných nábojov.

Najskôr sú na molekule dva elektrónové páry, čo znamená, že v tomto smere bude existovať veľký vektor parciálneho náboja. Ďalej je kyslík elektronegatívnejší ako vodík a zabíja elektróny. To znamená, že vektor čiastočného náboja na každej väzbe bude mať zložku smerujúcu ku kyslíku.

Zatiaľ čo sa vnútorná zložka vektora na každej väzbe zruší, časť smerujúca k kyslíku nie. Ako taký bude existovať čistý čiastočný negatívny náboj na kyslíkovej strane molekuly a čistá čiastočná pozícia na vodíkovej strane molekuly. Voda je teda polárna molekula.

A čo CO₂?

Po prvé, CO₂ nemá osamelé páry, pretože všetky elektróny sú zapojené do dvoch sád dvojitých väzieb medzi C a O. To znamená, že CO₂ má lineárnu geometriu.

Ďalej je väzba C-O polárna kovalentná, pretože rozdiel v elektronegativitách je 0,89. Teraz musíte zmapovať dipólový moment, aby ste vykonali molekulárnu geometriu. Jeden koniec molekuly má čiastočný negatívny náboj smerujúci ku kyslíku. Ale to platí aj na druhom konci. Výsledkom je, že dipólové momenty sa rušia.

CO₂ je nepolárna molekula.

Vyskúšajte sa: Je CH₄ polárne alebo nepolárne?

Tip: Nakreslite molekulárny tvar a potom vypočítajte rozdiel elektronegativity.

Odpoveď: Pretože sa všetky dipólové momenty v tejto štvorbunkovej molekule rušia, CH₄ je nepolárny.