Einer polare Verbindung (oder Substanz) ist eine, die zwei Regionen mit unterschiedlichen Elektronendichten hat. Einer dieser Bereiche hat einen positiven Charakter (weißer Bereich), ein anderer einen negativen Charakter (gelber Bereich), wie wir in der folgenden Darstellung sehen können:
Darstellung von Bereichen unterschiedlicher Ladung in einer polaren Verbindung
Wissen, ob ein bestimmtes zusammengesetzt ist polar impliziert, die Art der intermolekularen Kraft zu kennen, die die Wechselwirkung zwischen ihren Molekülen oder mit. begünstigt Moleküle anderer Stoffe, sowie Annahmen über deren Löslichkeit und Schmelzpunkt und Sieden.
Beispiel: Hinsichtlich der Löslichkeit haben polare Verbindungen eine gute Fähigkeit, sich in polare Verbindungen aufzulösen. Bei den intermolekularen Kräften können polare Verbindungen je nach Fall durch Kräfte wechselwirken permanente Dipol- oder Wasserstoffbrückenbindungen (Festigkeit, die auch zu höheren Schmelzpunkten führt und Sieden).
Hier sind zwei praktische Möglichkeiten, um zu bestimmen, ob eine Verbindung polar ist oder nicht.
Bestimmung der Polarität über die Anzahl der Wolken und der Liganden
Wir können feststellen, ob a zusammengesetzt ist polar durch die Beziehung zwischen der Anzahl gleicher Atome, die an das Zentralatom gebunden sind, und der Anzahl der Elektronenwolken in diesem Zentralatom.
Notiz: Eine Elektronenwolke ist jede chemische Bindung zwischen zwei Atomen oder ein Elektronenpaar aus der Valenzschale eines Atoms, die nicht an einer Bindung beteiligt sind.
Wenn die Anzahl der im Zentralatom vorhandenen Wolken von der Anzahl der gleichen Liganden in diesem Zentralatom abweicht, haben wir eine polare Verbindung. Folgen Sie zum besseren Verständnis den folgenden Beispielen:
1. Beispiel: Blausäuremolekül
Strukturformel von Blausäure
In Blausäure ist das Zentralatom Kohlenstoff, das vier Elektronen in seinem. hat Valenzschicht für die Zugehörigkeit zur IVA-Familie des Periodensystems. Wie Kohlenstoff eine Einfachbindung eingeht (zwei Elektronen mit einem Elektron von jedem Atom teilen) beteiligt) mit Wasserstoff und einer Dreifachbindung mit Stickstoff, sodass keine nichtbindenden Elektronen im Atom vorhanden sind zentral.
So liegen in Blausäure zwei Elektronenwolken (eine Einfachbindung und eine Dreifachbindung) und ein Ligand gleich dem anderen vor. Daher ist es ein polare Verbindung.
2. Beispiel: Ammoniakmolekül (NH3)
Ammoniak-Strukturformel
In Ammoniak ist das Zentralatom Stickstoff, das fünf Elektronen in seiner Valenzschale hat, da es zur VA-Familie des Periodensystems gehört. Da Stickstoff eine Einfachbindung eingeht (Teilen von zwei Elektronen, mit einem Elektron von jedes beteiligte Atom) mit jedem Wasserstoffatom sind zwei seiner fünf Elektronen nicht an Bindungen beteiligt.
Nicht stickstoffbindende Elektronen in Ammoniak
So gibt es in Ammoniak vier Elektronenwolken (drei Einfachbindungen und das nichtbindende Elektronenpaar) und drei gleiche Liganden (die drei Wasserstoffe). Es ist also ein polare Verbindung.
Bestimmung der Polarität durch den Dipolmomentvektor einer Verbindung
Wir können feststellen, ob a zusammengesetzt ist polar durch die Analyse der resultierender Dipolmomentvektor in seiner Strukturformel unter Berücksichtigung seiner Molekulargeometrie und der Unterschied von Elektronegativität zwischen den beteiligten Atomen.
Notiz: Absteigende Reihenfolge der Elektronegativität der Elemente: F > O > N > Cl > Br > I > S > C > P > H.
Wenn die Summe der im Molekül vorhandenen Vektoren von Null verschieden ist, ist die Verbindung polar. Folgen Sie zum besseren Verständnis den folgenden Beispielen:
1. Beispiel: Trichlormethan-Molekül
Trichlormethan ist eine Verbindung, die tetraedrische Geometrie, wie wir in der folgenden Strukturformel sehen können:
Strukturformel von Trichlormethan
Um herauszufinden, ob es sich um eine polare Verbindung handelt oder nicht, müssen wir zunächst die Dipolmomentvektoren (Pfeile, die anzeigen, welches Atom stabiler ist als das andere) in den strukturellen legen, wie im folgenden Beispiel:
Notiz: Chlor ist ein elektronegativeres Element als Kohlenstoff. Kohlenstoff wiederum ist ein elektronegativeres Element als Wasserstoff.
Dipolmomentvektoren in Trichlormethan
Rosafarbene Vektoren können durch +x und -x dargestellt werden, da sie die gleiche Richtung (vertikal) und entgegengesetzte Richtungen (auf und ab) haben. Vektoren in Rot werden durch +x dargestellt, da sie dieselbe Richtung und dieselbe Richtung haben. Somit wird der resultierende Dipolmomentvektor (Summe der Vektoren) dargestellt durch:
μR = (+x) + (-x) + (+x) + (+x)
μR = +X – x + x + x
μR = 2x
Da der resultierende Dipolmomentvektor von Null verschieden ist, gilt a polare Verbindung.
2. Beispiel: Wassermolekül
Wasser ist eine Verbindung, die präsentiert Winkelgeometrie, wie wir in der folgenden Strukturformel sehen können:
Strukturformel von Wasser
Um herauszufinden, ob es sich um eine polare Verbindung handelt oder nicht, müssen wir zunächst die Dipolmomentvektoren (Pfeile, die anzeigen, welches Atom stabiler ist als das andere) in der Struktur platzieren, wie unten gezeigt:
Notiz: Sauerstoff ist ein elektronegativeres Element als Wasserstoff.
Dipolmomentvektoren in Wasser
Da die beiden Vektoren in der Wasserstruktur diagonal verlaufen, müssen wir die Parallelogrammregel anwenden. In dieser Regel haben wir, wenn wir die Basen der Vektoren verknüpfen, die Erzeugung eines resultierenden Vektors (der die beiden zuvor verwendeten ersetzt), wie im folgenden Modell:
Resultierender Vektor in der Strukturformel von Wasser
Da das Wassermolekül einen einzelnen Vektor hat, ist der resultierende Dipolmomentvektor daher nicht Null, d. h. wir haben a polare Verbindung.
Von mir. Diogo Lopes Dias
Quelle: Brasilien Schule - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-um-composto-polar.htm
