probabil ați auzit că moleculele au ceva numit polaritate înainte. De exemplu, apa este o moleculă polară, în timp ce dioxidul de carbon este o moleculă nepolară. Ce zici de dioxidul de sulf, este polar sau nepolar? Dioxidul de sulf este considerat o moleculă polară.
ce înseamnă mai exact a fi o moleculă săracă? Mai mult, ce proprietăți are dioxidul de sulf care îl fac o moleculă polară? Pentru a afla, să trecem peste definiția polarității și să aruncăm o privire asupra atributelor pe care le are o moleculă de dioxid de sulf.
ce este polaritatea?
când vă gândiți la poli, primul lucru la care vă puteți gândi ar putea fi Polul Sud și polul nord al Pământului. Acestea sunt zonele de sus și de jos ale pământului. La fel ca pământul, moleculele pot avea regiuni polare, dar aceste regiuni polare sunt pozitive și negative în natură. Acestea sunt capetele moleculelor care au fie o sarcină negativă, fie o sarcină pozitivă, la fel cum o baterie are un capăt negativ și un capăt pozitiv.
„nimic nu există în afară de atomi și spațiu gol; orice altceva este opinie.”- Democritus
deoarece moleculele sunt formate din atomi, acești atomi sunt legați împreună pentru a crea secțiuni care au o sarcină generală pozitivă sau o sarcină generală negativă. Dacă un atom are regiuni distincte de sarcină pozitivă și sarcină negativă – dacă există atât regiuni negative, cât și regiuni pozitive în interiorul moleculei – molecula este polară. Dacă molecula nu are regiuni care diferă în sarcină, molecula este considerată nepolară.
Exemple de molecule polare și nepolare
ca exemplu de moleculă polară, să aruncăm o privire asupra apei. Apa este una dintre cele mai cunoscute molecule polare, iar structura sa este responsabilă pentru a face molecula să aibă o natură polară. Moleculele de apă constau dintr-un atom de oxigen care are o sarcină ușor negativă și doi atomi de hidrogen care au sarcini ușoare pozitive. Aceasta înseamnă că apa este o moleculă polară.
ca un exemplu de moleculă nepolară ia în considerare etan – care este o formulă chimică a C2H6. Unul dintre motivele pentru care etanul este o moleculă nepolară este că molecula are o structură simetrică. Structurile simetrice din molecule ajută molecula să păstreze o distribuție uniformă a electronegativității, deși nu garantează neapărat că o moleculă va fi nepolară. Cu toate acestea, în cazul etanului, există o diferență mică sau deloc în cantitățile de electronegativitate care există între atomii de carbon și atomii de hidrogen și o diferență mică în electronegativitatea care se găsește între cei doi atomi de carbon.
majoritatea elementelor alcaline au o structură similară cu C2H6 și, din acest motiv, se spune de obicei că elementele alcaline sunt nepolare. Chimia are un concept care este adesea rezumat ca „cum se dizolvă ca”. Aceasta înseamnă că o moleculă are o solubilitate mai mare atunci când se află într-o substanță similară. Substanțele polare se vor dizolva mai ușor atunci când sunt combinate cu alte molecule polare, iar substanțele nepolare se dizolvă mai ușor atunci când sunt combinate cu alte substanțe nepolare.
cum regiunile moleculelor devin polare sau nepolare
electronii din interiorul moleculelor sunt în mod constant atrași. Asta înseamnă că electronii dintr-o moleculă își schimbă întotdeauna pozițiile, iar polaritatea unei molecule este influențată de deplasarea unui set de electroni. Pe măsură ce electronii se mișcă într-o direcție sau alta, molecula câștigă o sarcină pozitivă sau negativă în regiunea acelui electron. Ceea ce influențează modul în care electronii sunt deplasați sunt legăturile care există între molecule. Aceste legături chimice conțin și electroni și pot avea și polaritate.
dacă atomii care alcătuiesc o legătură chimică sunt diferiți, atunci legătura dintre cei doi atomi va fi de natură polară. Acest lucru se datorează faptului că atunci când doi atomi diferiți creează o legătură, nucleele atomilor respectivi vor avea abilități diferite de captare a electronilor, iar pozițiile electronilor din cadrul legăturii se vor schimba. Cu toate acestea, atunci când există doi atomi de același tip care alcătuiesc o legătură, electronii din legătură vor schimba poziția, deoarece cantitatea de tracțiune pe care o are fiecare atom este echivalentă, iar electronii pe care îi posedă fiecare atom vor rămâne acolo unde sunt.
„trebuie să mărturisesc că sunt gelos pe termenul atom; căci, deși este foarte ușor să vorbești despre atomi, este foarte dificil să-ți formezi o idee clară despre natura lor.”- Michael Faraday
publicitate
atomul care are capacitatea mai mare de a trage electroni spre sine va avea un număr crescut de electroni în jurul său, va avea o sarcină puțin mai negativă în general, iar rezultatul final este o regiune a legăturii care este pozitivă și o parte a legăturii care este negativă, făcând astfel legătura polară în natură. De asemenea, puteți imagina acest lucru ca electroni care fac parte dintr-o legătură polară convergând la un capăt al legăturii sau altul și. Oricum, va exista o parte a legăturii care are o sarcină puțin mai pozitivă și o parte a legăturii care are o sarcină ușor negativă.
modul în care structura unui Atom influențează polaritatea acestuia
deși este tentant să concluzionăm că cu cât o moleculă are mai mulți atomi negativi, cu atât este mai probabil să fie polară, acest lucru nu este întotdeauna cazul. Ca exemplu de moleculă cu mai multe legături negative care este nepolară, uitați-vă la dioxidul de carbon. Dioxidul de Carbon are o moleculă de carbon și două molecule de oxigen, iar legăturile care creează molecula pot fi reprezentate în acest mod:
O = C = O
trebuie să se țină seama nu numai de numărul total de legături și de natura lor pozitivă sau negativă, ci și de structura moleculei. În cazul dioxidului de carbon, molecula are o natură simetrică și are o structură liniară. Ambii atomi de oxigen exercită aceeași cantitate de atracție asupra atomului de carbon din mijloc, creând o situație în care atracția unui atom de oxigen este anulată de celălalt și electronii din atom nu se mișcă deloc. Astfel, molecula își menține echilibrul ca moleculă nepolară.
De ce este SO2 Polar?
dioxidul de sulf este eliberat în mod natural de activitatea vulcanică și este prezent și în atmosferă datorită arderii combustibililor fosili. Dioxidul de sulf are un miros înțepător, adesea asemănat cu mirosul unui chibrit care tocmai a fost aprins. La fel ca în cazul exemplului de dioxid de carbon, nu trebuie doar să țineți cont de tipurile de atomi dintr-o moleculă de dioxid de sulf, ci trebuie să țineți cont și de structura moleculei.în primul rând, este important să știm că legăturile oxigen-sulf sunt ușor polare, datorită faptului că oxigenul are un potențial electronegativ mai mare decât sulful. Aceasta înseamnă că oxigenul exercită mai multă atracție asupra legăturilor covalente din dioxidul de sulf. Cu toate acestea, după cum sa discutat anterior, structura moleculei face, de asemenea, o diferență.la fel ca H2O, sulful se găsește în mijlocul moleculei, cu legături îndoite care leagă sulful de oxigen. Aceasta înseamnă că există o parte (de sus sau de jos) a moleculei care are ambii atomi de oxigen pe ea, ceea ce îi conferă o sarcină ușor negativă, în timp ce porțiunea moleculei care are atomul de sulf are o sarcină ușor pozitivă. Drept urmare, SO2 este polar.deci, în esență, dioxidul de sulf este polar, în timp ce dioxidul de carbon este nepolar, deoarece mișcările individuale ale legăturilor din dioxidul de carbon se anulează reciproc, totuși, în cazul dioxidului de sulf, natura unghiulară a moleculei înseamnă că există un dezechilibru între poli – că are atât o latură negativă, cât și pozitivă – și, prin urmare, molecula este polară.
puncte cheie de luat în considerare la determinarea polarității unei Molecule
când încercați să determinați polaritatea unei molecule, puteți utiliza un proces în trei pași pentru a o analiza. Primul pas este desenarea structurii Lewis a moleculei, în timp ce al doilea pas este determinarea geometriei moleculei, iar ultimul pas este determinarea polarităților legăturii moleculei și însumarea polarităților legăturii împreună.
desenarea structurii Lewis înseamnă desenarea unei reprezentări a moleculei printr-o diagramă care indică numărul moleculei de electroni de valență și legături. După ce se face acest lucru, geometria moleculei poate fi determinată cu teoria repulsiei perechii de electroni a învelișului de valență (teoria VSEPR), care afirmă că moleculele vor adopta o formațiune geometrică care maximizează distanța pe care electronii o au unul de celălalt.
„eu, un univers de atomi, un atom din univers.”- Richard P. Feynman
În cele din urmă, trebuie să determinați puterea legăturilor și să însumați polaritățile lor de legătură. De exemplu, în dioxidul de carbon, legăturile carbon-oxigen sunt polarizate spre oxigen, care este mai electronegativ și, deoarece ambele legături au aceeași magnitudine, suma lor este zero și molecula este clasificată ca nepolară.
în cazul dioxidului de sulf, molecula este înclinată și posedă o diferență de electronegativitate, atracția sulfului fiind mai mică decât cea a oxigenului. Prin urmare, există un moment dipol permanent. Momentul dipolului este rezultatul distribuției inegale a sarcinilor negative și pozitive.