Tabla de Contenidos
At forstå molekylers polaritet og at kunne forudsige, hvilke molekyler der er polære, og hvilke der ikke er, er en af de grundlæggende færdigheder, som en grundlæggende kemistuderende forventes at udvikle. Forudsigelse af polaritet giver os mulighed for at forstå fysiske egenskaber såsom smelte- og kogepunkter samt opløseligheden af et kemikalie i et andet.
Molekylernes polaritet har at gøre med den måde, hvorpå elektriske ladninger er fordelt i hele deres struktur. Et molekyle er polært, når det har et netto dipolmoment, hvilket betyder, at en del af molekylet har en højere tæthed af negative elektriske ladninger, mens en anden del af molekylet har en højere tæthed af positive ladninger, hvilket giver anledning til en dipol. elektrisk, hvilket netop er det, der gør molekylet polært.
Kort sagt vil et molekyle være polært, hvis det har polære bindinger (som har et dipolmoment), og hvis dipolmomenterne for disse bindinger ikke ophæver hinanden. På den anden side vil et molekyle være upolært eller upolært, hvis det ikke har nogen polære bindinger, eller hvis det har, men dets dipolmomenter annulleres.
polære og upolære bindinger
For at et molekyle kan være polært, skal det have polære bindinger, som er en type kovalent binding, der dannes mellem grundstoffer, der har en elektronegativitetsforskel mellem 0,4 og 1,7.
Følgende tabel illustrerer de forskellige typer bindinger, der kan dannes mellem to atomer baseret på deres elektronegativitet:
| linktype | elektronegativitetsforskel | Eksempel |
| ionbinding | >1,7 | NaCl; LiF |
| polær binding | Mellem 0,4 og 1,7 | OH; HF; NH |
| ikke-polær kovalent binding | <0,4 | CH; IC |
| ren eller upolær kovalent binding | H H; åh; FF |
Nogle eksempler på polære bindinger
CO link
CN link
C=O-binding
Polaritet og molekylær geometri
Det skal bemærkes, at det blotte faktum at have polære bindinger ikke sikrer, at et molekyle er polært, da for at dette skal ske, skal molekylet som helhed have et netto dipolmoment. Af denne grund, når man analyserer et molekyle for at afgøre, om det er polært, skal der tages hensyn til molekylær geometri, som ikke er andet end den måde, hvorpå alle atomerne, der udgør molekylet, er orienteret i rummet.
Anvendt eksempel: vandmolekylet
Vandmolekylet er måske det mest kendte polære molekyle, men hvorfor er det polært? For det første har vandmolekylet to OH-kovalente bindinger, der er polære bindinger (det vil sige, at de har et dipolmoment).
Men andre molekyler, såsom kuldioxid, har også to polære bindinger, men er alligevel ikke-polære. Dette fører til den anden årsag bag vandmolekylets polaritet: det har vinkelgeometri.
Det faktum, at de to bindinger i vandmolekylet ikke er justeret som i et lineært molekyle, men i en vinkel, sikrer, at deres dipolmomenter ikke kan ophæve hinanden.
Den følgende figur viser geometrien af vandmolekylet, og hvordan vektorsummen af dipolmomenterne udføres for at bestemme, om der er et netto dipolmoment.
Resultatet af summen af dipolmomenterne giver et netto dipolmoment, der passerer gennem midten af molekylet og peger mod ilt, som er det mest elektronegative grundstof til stede.
Eksempler på polære molekyler
Der er en bred vifte af forbindelser dannet af polære molekyler. Her er en kort liste over nogle af dem:
| Molekyle | Formel | polære bindinger |
| Ethylacetat | CH 3 COOCH 2 CH 3 | CO; C=O |
| Acetone | (CH3 ) 2C = O | C=O |
| acetonitril | CH3CN _ _ | CN |
| Eddikesyre | CH3COOH _ _ | CO; C=O og OH |
| Vand | H2O _ _ | åh |
| Ammoniak | NH3 _ | NH |
| Dimethylformamid | ( CH3 ) 2NCHO _ | C=O; CN |
| dimethylsulfoxid | ( CH3 ) 2SO _ | Y=O |
| Svovldioxid | SO2 _ | Y=O |
| Ethanol | CH3CH2 – OH _ _ | CO; åh |
| Phenol | C6H5 – OH _ _ | CO; åh |
| isopropanol | (CH3) 2CH -OH | CO; åh |
| methanol | CH3 – OH | CO; åh |
| methylamin | CH3NH2 _ _ _ | CN; NH |
| n-propanol | CH3CH2CH2 – OH _ _ _ _ | CO; åh |
| Svovlbrinte | H2S _ _ | SH |
Eksempler på ikke-polære eller ikke-polære molekyler
Ligesom der er mange polære molekyler, er der også mange upolære. Til at begynde med er de molekyler, der har de reneste (mindst polære) kovalente bindinger, de homonukleære diatomiske elementer:
| Molekyle | Formel |
| molekylært brom | br 2 |
| molekylært klor | cl 2 |
| molekylært fluor | F2 _ |
| molekylært hydrogen | h2 _ |
| molekylært nitrogen | # 2 |
| molekylær oxygen | eller 2 |
| molekylært jod | jeg 2 |
Ud over disse arter er her nogle eksempler på andre mere komplekse molekyler, der stadig er upolære eller upolære:
| Molekyle | Formel |
| Acetylen | C2H2 _ _ _ |
| Benzen | C6H6 _ _ _ |
| cyclohexan | C6H 12 _ _ |
| dimethylether | ( CH3 ) 2O _ |
| Carbondioxid | CO2 _ |
| ethan | C2H6 _ _ _ |
| Ethylether | ( CH3CH2 ) 2O _ _ _ |
| Ethylen | C2H4 _ _ _ |
| hexan | C6H 14 _ _ |
| Metan | CH 4 |
| Carbontetrachlorid | CCI 4 |
| toluen | C 6 H 5 CH 3 |
| xylen | C6H4 ( CH3 ) 2 _ _ _ |
Endelig svarer andre apolære arter til ædelgasserne (Helium, Neon, Argon, Krypton og Xenon), selvom disse er monoatomiske elementer, ikke molekyler. Da de ikke har bindinger, kan de ikke være polære, så de er fuldstændig upolære.
Referencer
Carey, F., & Giuliano, R. (2014). Organisk kemi (9. udg .). Madrid, Spanien: McGraw-Hill Interamericana de España SL
Chang, R., & Goldsby, KA (2012). Chemistry, 11. udgave (11. udgave). New York City, New York: McGraw-Hill Education.
Molekylær struktur og polaritet. (2020, 30. oktober). Hentet fra https://espanol.libretexts.org/@go/page/1858
intermolekylære kræfter. (2020, 30. oktober). Hentet fra https://espanol.libretexts.org/@go/page/1877
Smith, MB, & March, J. (2001). March’s Advanced Organic Chemistry: Reactions, Mechanisms and Structure, 5. udgave (5. udgave). Hoboken, NJ: Wiley-Interscience.
