Preden ugotovite, ali je spojina polarna, morate ugotoviti, ali so vezi v tej spojini polarne. Določiti morate tudi molekularno geometrijo vezi in morebitnih elektronskih osamljenih parov.
Preden se pogovorite o tem, ali je celotna spojina polarna, si oglejte, kaj določa, ali je vez polarna. Nato lahko uporabite ta pravila, da ugotovite, ali je vsaka molekula polarna ali nepolarna.
Kaj naredi obveznico polarno?
Molekula je polarna, če ima njen del a delni pozitivni naboj, drugi del pa ima delni negativni naboj.
Ko so atomi v vezi, si lahko delijo elektrone (kovalentne) ali se jim odpovedujejo (ionske). Atom, ki drži elektrone bližje, bo tako bolj negativno nabit kot drugi atom.
Elektronegativnost je merilo, kako določen element želi elektrone. V razdelku Viri najdete periodni sistem, ki poroča o elektronegativnosti vsakega elementa. Višje kot je to število, več atoma tega elementa bo "zmečkalo" elektrone v vezi. Na primer, fluor je najbolj elektronegativni element.
Vrednosti elektronegativnosti vam lahko pomagajo ugotoviti, kakšna vez obstaja med dvema atomoma. Ali je vez verjetno ionska ali kovalentna? Če želite to narediti, poiščite absolutno vrednost razlike med elektronegativnostmi obeh atomov. Na podlagi te vrednosti vam naslednja tabela pove, ali je vez polarna kovalentna vez, kovalentna vez ali ionska vez.
Vrsta obveznice |
Razlika v elektronegativnosti |
čisti kovalentni |
<0.4 |
polarni kovalentni |
med 0,4 in 1,8 |
ionsko |
>1.8 |
Pomislite na vodo. Kakšna je razlika v elektronegativnosti med atomi v vodi? Razlika v elektronegativnosti med H (2,2) in O (3,44) je 1,24. Kot taka je vez polarna kovalentna.
Polarnost vezi in polarnost molekule
Kot ste videli zgoraj, je vez znotraj molekule lahko polarna. Kaj to pomeni za celotno molekulo?
Pri določanju polarnosti molekule upoštevati je treba vse obveznice. To pomeni, da je treba sešteti delni naboj vektorja iz vsake vezi. Če se odpovedo, molekula morda ni polarna. Če ostanejo vektorske komponente, je vez polarna.
Da bi našli smer teh vektorjev, morate preučiti molekularno geometrijo vezi. To lahko najdete s teorijo odbijanja elektronskih parov (VSEPR) valentne lupine.
Teorija se začne z idejo, da se elektronski pari v valentni lupini atoma medsebojno odbijajo (saj se podobni naboji odbijajo). Posledično se bodo elektronski pari okoli atoma orientirali, da zmanjšajo odbojne sile.
Ponovno si oglejte vodo. Voda je vezana na dva vodika in ima tudi dva osamljena para elektronov. Ima tetraedrično upognjeno obliko.
Če želite ugotoviti, ali je molekula polarna, morate pogledati vektorje delnega naboja na obeh vezah v molekuli.
Najprej sta na molekuli dva elektronska para, kar pomeni, da bo v tej smeri velik negativni vektor delnega naboja.
Nato je kisik bolj elektronegativen kot vodik in bo elektrone zadrževal. To pomeni, da bo imel vektor delnega naboja na vsaki vezi negativno komponento, usmerjeno proti kisiku.
Notranja komponenta vektorja na vsaki vezi se prekliče. Del, ki je usmerjen proti kisiku, ne bo preklican. Posledica tega je neto delni negativni naboj proti kisikovi strani molekule. Obstaja tudi neto delni položaj proti vodikovi strani molekule.
Ta analiza razkriva, da je voda a polarna molekula.
Kaj pa CH4?
Najprej CH4 nima osamljenih parov, saj so vsi elektroni vključeni v enojno vez med C in H. CH4 ima tetraedrično molekularno geometrijo.
Nato je vez C-H kovalentna, saj je razlika v elektronegativnosti 0,35. Vse vezi so kovalentne in velikega dipolnega trenutka ne bo. Tako je CH4 je nepolarna molekula.
Razliko med polarnimi in nepolarnimi molekulami lahko tako najdemo z vektorji delnega naboja, ki izhaja iz vsake vezi.