Kako določiti polarnost molekule

Ali je molekula polarna ali ne, je v celoti odvisno od polarnosti vezi, ki jo najdemo v dani spojini, in nekaterih parametrov teh vezi. Preden pa se poglobimo v to, kako določiti polarnost, je tu kratka razlaga polarnosti

Molekula je polarna, če ima en njen del delno pozitiven naboj, drugi del pa delno negativen naboj.

V obveznica, lahko atomi 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.

Vrednosti elektronegativnosti vam lahko pomagajo ugotoviti, ali je vez med dvema atomoma verjetno kovalentna ali polarna kovalentna. Če želite to narediti, najdete absolutno vrednost razlike med elektronegativnostmi obeh atomov. Na podlagi te razlike vam naslednja tabela pove, ali je vez polarna kovalentna, kovalentna ali ionska.

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

Na primer, ker je razlika v elektronegativnosti med H (2,2) in O (3,44) 1,24, bi bila ta vez polarna kovalentna. Toda kaj to pomeni za molekulo, ki vsebuje O-H vez?

Medtem ko je vez v molekuli lahko polarna, molekula sama pa ne. Zakaj je to?

Delni stroški oz dipolni trenutki (ki izhajajo iz polarnosti vezi) so pomembni pri določanju molekularne polarnosti. Ampak, vse obveznice je treba upoštevati. Če se vektorji delnega naboja / dipolnega trenutka na koncu izničijo, potem molekula morda ni polarna.

Da bi lahko napovedali dipolne trenutke, morate preučiti geometrijo vezi, ki jo najdete s teorijo odbijanja elektronskih parov (VSEPR) valentne lupine. Ta teorija se začne z idejo, da se elektronski pari v valentni lupini atoma med seboj odbijajo. Elektronski pari okoli atoma se bodo tako orientirali, da bi zmanjšali odbojne sile.

Oglejte si vodo. Voda je vezana na dva vodika in ima tudi dva osamljena para elektronov. Zaradi dveh izposojenih parov ima molekula tetraedrično upognjeno obliko. Če želite ugotoviti, ali je molekula polarna, morate pogledati vektorje delnega naboja.

Najprej sta na molekuli dva elektronska para, kar pomeni, da bo v tej smeri velik delni vektor naboja. Nato je kisik bolj elektronegativen kot vodik in bo elektrone zadrževal. To pomeni, da bo vektor delnega naboja na vsaki vezi imel komponento, usmerjeno proti kisiku.

Medtem ko se notranja komponenta vektorja na vsaki vezi odpove, se del, ki kaže proti kisiku, ne. Kot tak bo na strani kisika molekule neto delni negativni naboj in neto delni položaj na vodikovi strani molekule. Tako je voda polarna molekula.

Kaj pa CO₂?

Najprej CO₂ nima osamljenih parov, saj so vsi elektroni vključeni v dva sklopa dvojnih vezi med C in O. To pomeni, da CO₂ ima linearno geometrijo.

Nato je vez C-O polarna kovalentna, saj je razlika v elektronegativnosti 0,89. Zdaj morate preslikati dipolni trenutek, da naredite molekularno geometrijo. En konec molekule ima delni negativni naboj, ki kaže na kisik. A to velja tudi na drugem koncu. Posledično se dipolni trenutki izničijo.

Tako CO₂ je nepolarna molekula.

Preizkusite se: Je CH₄ polarni ali nepolarni?

Namig: Narišite molekularno obliko in nato izračunajte razliko elektronegativnosti.

Odgovor: Ker se vsi dipolni momenti v tej tetraedrski molekuli odpovejo, CH₄ je nepolaren.