En polar forbindelse (eller stoff) er en som har to regioner med forskjellige elektrontettheter. En av disse regionene har en positiv karakter (hvitt område), og en annen har en negativ karakter (gult område), som vi kan se i følgende representasjon:
Representasjon av områder med forskjellig ladning i en polar forbindelse
Vet om en viss kompositt er polar innebærer å vite hvilken type intermolekylær kraft som favoriserer interaksjonen mellom molekylene eller med molekyler av andre stoffer, i tillegg til å gjøre antakelser om deres løselighet og smeltepunkter og kokende.
For eksempel: med hensyn til løselighet har polare forbindelser god evne til å løse seg opp i polare forbindelser. Når det gjelder intermolekylære krefter, avhengig av tilfellet, kan polare forbindelser samhandle med krefter permanente dipol- eller hydrogenbindinger (styrke som også resulterer i høyere smeltepunkter og kokende).
Her er to praktiske måter å finne ut om en forbindelse er polar eller ikke.
Bestemmelse av polaritet gjennom antall skyer og antall ligander
Vi kan avgjøre om a kompositt er polar ved forholdet mellom antall like atomer knyttet til sentralatomet og antall elektronskyer i det sentrale atomet.
Merk: En elektronsky er enhver kjemisk binding mellom to atomer, eller et par elektroner fra valensskallet til et atom som ikke deltar i en binding.
Hvis antallet skyer som er tilstede i det sentrale atomet er forskjellig fra antallet like ligander i det sentrale atomet, har vi en polar forbindelse. For å forstå bedre, følg eksemplene nedenfor:
1. eksempel: Blåsyremolekyl
Strukturformel for blåsyre
I blåsyre er det sentrale atomet karbon, som har fire elektroner i seg valenslag for å tilhøre IVA-familien i det periodiske systemet. Hvordan karbon lager en enkeltbinding (som deler to elektroner, med ett elektron fra hvert atom involvert) med hydrogen og en trippelbinding med nitrogen, så det er ingen ikke-bindende elektroner i atomet sentral.
Således, i blåsyre, er det tilstedeværelsen av to elektroniske skyer (en enkeltbinding og en trippelbinding) og en ligand lik den andre. Derfor er det en polar forbindelse.
Andre eksempel: Ammoniakkmolekyl (NH3)
Ammoniakk strukturformel
I ammoniakk er det sentrale atomet nitrogen, som har fem elektroner i valensskallet ettersom det tilhører VA-familien i det periodiske system. Som nitrogen lager en enkeltbinding (deling av to elektroner, med ett elektron av hvert atom involvert) med hvert hydrogenatom deltar ikke to av dets fem elektroner i bindinger.
Ikke-nitrogenbindende elektroner i ammoniakk
I ammoniakk er det altså fire elektronskyer (tre enkeltbindinger og det ikke-bindende elektronparet) og tre like ligander (de tre hydrogenene). Så det er en polar forbindelse.
Bestemmelse av polaritet gjennom dipolmomentvektoren til en forbindelse
Vi kan avgjøre om a kompositt er polar ved analysen av resulterende dipolmomentvektor i sin strukturelle formel, tatt i betraktning dens molekylær geometri og forskjellen på elektronegativitet mellom de involverte atomene.
Merk: Synkende rekkefølge av elektronegativitet for elementene: F > O > N > Cl > Br > I > S > C > P > H.
Når summen av vektorene som er tilstede i molekylet er forskjellig fra null, vil forbindelsen være polar. For å forstå bedre, følg følgende eksempler:
1. eksempel: triklormetanmolekyl
Triklormetan er en forbindelse som presenterer tetraedrisk geometri, som vi kan se i strukturformelen nedenfor:
Strukturformel for triklormetan
For å finne ut om det er en polar forbindelse eller ikke, må vi først plassere dipolmomentvektorene (piler som indikerer hvilket atom som er mer stabilt enn det andre) i den strukturelle, som i følgende eksempel:
Merk: Klor er et mer elektronegativt grunnstoff enn karbon. I sin tur er karbon et mer elektronegativt grunnstoff enn hydrogen.
Dipolmomentvektorer i triklormetan
Vektorer i rosa kan representeres av +x og -x, da de har samme retning (vertikal) og motsatte retninger (opp og ned). Vektorer i rødt er representert med +x, da de har samme retning og samme retning. Dermed er den resulterende dipolmomentvektoren (summen av vektorene) representert av:
μr = (+x) + (-x) + (+x) + (+x)
μr = +X – x + x + x
μr = 2x
Siden den resulterende dipolmomentvektoren ikke er null, har vi en polar forbindelse.
Andre eksempel: vannmolekyl
Vann er en forbindelse som presenterer vinkelgeometri, som vi kan se i strukturformelen nedenfor:
Strukturformel for vann
For å finne ut om det er en polar forbindelse eller ikke, må vi først plassere dipolmomentvektorene (piler som indikerer hvilket atom som er mer stabilt enn det andre) i strukturen, som vist nedenfor:
Merk: Oksygen er et mer elektronegativt grunnstoff enn hydrogen.
dipolmomentvektorer i vann
Siden de to vektorene i vannstrukturen er diagonalt på tvers, må vi bruke parallellogramregelen. I denne regelen, når vi kobler sammen basene til vektorene, har vi opprettelsen av en resulterende vektor (som erstatter de to som ble brukt tidligere), som i følgende modell:
Resulterende vektor i strukturformelen til vann
Siden vannmolekylet har en enkelt vektor, er derfor den resulterende dipolmomentvektoren ikke-null, det vil si at vi har en polar forbindelse.
Av meg Diogo Lopes Dias
Kilde: Brasil skole - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-um-composto-polar.htm
