Як дізнатись, чи є сполука полярною чи неполярною?

Перш ніж визначати, чи є сполука полярною, вам потрібно визначити, чи є зв’язки в цій сполуці полярними. Вам також потрібно визначити молекулярну геометрію зв’язків та будь-яких одиноких електронних пар.

Перш ніж говорити про те, чи є ціла сполука полярною, подивіться на те, що визначає, чи є зв’язок полярною. Потім ви можете застосувати ці правила, щоб визначити, чи є кожна молекула полярною чи неполярною.

Молекула є полярною, якщо одна її частина має частковий позитивний заряд, а інша частина має a частковий негативний заряд.

Перебуваючи у зв’язку, атоми можуть або ділитися електронами (ковалентними), або віддавати їх (іонними). Таким чином, атом, який утримує електрони ближче, буде більш негативно зарядженим, ніж інший атом.

Електронегативність - це міра того, наскільки певний елемент хоче електронів. У розділі "Ресурси" ви знайдете періодичну таблицю, яка повідомляє про електронегативність кожного елемента. Чим вище це число, тим більше атом цього елемента буде «висівати» електрони у зв’язку. Наприклад, фтор є найбільш електронегативним елементом.

Значення електронегативності можуть допомогти вам визначити, який зв’язок існує між двома атомами. Чи зв’язок може бути іонним чи ковалентним? Для цього знайдіть абсолютне значення різниці між електронегативністю двох атомів. Виходячи з цього значення, наступна таблиця повідомляє, чи є зв’язок полярним ковалентним зв’язком, ковалентним зв’язком чи іонним зв’язком.

Подумайте про воду. Яка різниця в електронегативності між атомами у воді? Різниця в електронегативності між H (2,2) та O (3,44) дорівнює 1,24. Як такий, зв’язок є полярним ковалентним.

Як ви бачили вище, зв’язок у молекулі може бути полярним. Що це означає для цілої молекули?

Визначаючи полярність молекули, всі облігації повинні бути враховані. Це означає, що векторний частковий заряд від кожного зв’язку повинен складатися. Якщо вони скасуються, тоді молекула може бути не полярною. Якщо залишились векторні компоненти, то зв’язок є полярним.

Для того, щоб знайти напрямок цих векторів, вам слід вивчити молекулярну геометрію зв’язків. Це можна знайти за допомогою теорії відштовхування валентної оболонки електронної пари (VSEPR).

Теорія починається з ідеї, що пари електронів у валентній оболонці атома відштовхують один одного (оскільки подібні заряди відштовхуються). В результаті пари електронів навколо атома зорієнтуються, щоб мінімізувати сили відштовхування.

Знову погляньте на воду. Вода пов'язана з двома воднями, а також має два одинокі пари електронів. Він має чотиригранну зігнуту форму.

Щоб визначити, чи є молекула полярною чи ні, вам слід розглянути вектори часткового заряду на двох зв’язках у молекулі.

По-перше, на молекулі є дві електронні пари, що означає, що в цьому напрямку буде великий негативний вектор часткового заряду.

Далі, кисень є більш електронегативним, ніж водень, і буде затримувати електрони. Це означає, що вектор часткового заряду на кожному зв’язку матиме негативну складову, спрямовану на кисень.

Внутрішня складова вектора на кожному зв’язку скасується. Частина, спрямована на кисень, не скасовується. Як результат, є чистий частковий негативний заряд до кисневої сторони молекули. Існує також чисте часткове положення до водневої сторони молекули.

Цей аналіз виявляє, що вода є полярної молекули.

Як щодо СН4?

По-перше, СН₄ не має одиноких пар, оскільки всі електрони беруть участь в єдиному зв’язку між С і Н. СН₄ має тетраедричну молекулярну геометрію.

Далі, зв'язок C-H є ковалентним, оскільки різниця в електронегативності становить 0,35. Всі зв'язки ковалентні, і великого дипольного моменту не буде. Таким чином, СН₄ є неполярною молекулою.

Таким чином, різницю між полярними і неполярними молекулами можна знайти за векторами часткового заряду, що виникають в результаті кожного зв’язку.