Πώς επηρεάζει το μοριακό σχήμα την πολικότητα;
1. Πολικοί δεσμοί:
* Η πολικότητα προκύπτει από την άνιση κατανομή των ηλεκτρονίων μεταξύ των ατόμων σε έναν δεσμό. Αυτό συμβαίνει όταν ένα άτομο είναι πιο ηλεκτροαρνητικό από το άλλο, προσελκύοντας τα κοινά ηλεκτρόνια πιο κοντά στον εαυτό του.
* Για παράδειγμα, στο νερό (H₂O), το οξυγόνο είναι πιο ηλεκτροαρνητικό από το υδρογόνο. Αυτό δημιουργεί ένα μερικό αρνητικό φορτίο (δ-) για το οξυγόνο και μερική θετική φορτία (δ+) στα υδρογόνα.
2. Μοριακή γεωμετρία:
* Το σχήμα ενός μορίου καθορίζει τον τρόπο με τον οποίο αυτοί οι πολικοί δεσμοί οργανώνονται στο διάστημα.
* συμμετρικά μόρια: Εάν οι πολικοί δεσμοί είναι διατεταγμένοι συμμετρικά, οι διπολικές στιγμές των μεμονωμένων δεσμών ακυρώνουν ο ένας τον άλλον έξω, με αποτέλεσμα ένα μη πολικό μόριο. Για παράδειγμα, το διοξείδιο του άνθρακα (CO₂) είναι γραμμικό με δύο πολικούς C =O δεσμούς, αλλά το μόριο είναι γενικά μη πολικό.
* Ασύμμετρα μόρια: Όταν οι πολικοί δεσμοί είναι διατεταγμένοι ασύμμετρα, οι διπολικές στιγμές τους δεν ακυρώνουν. Αυτό δημιουργεί μια συνολική διπολική στιγμή για το μόριο, καθιστώντας το πολικό. Για παράδειγμα, το λυγισμένο σχήμα του νερού επιτρέπει στα δύο δίπολα δεσμού Ο-Η να προστεθεί, καθιστώντας το μόριο πολικό.
Παραδείγματα:
* μεθάνιο (ch₄): Τετραεδρικό σχήμα με τέσσερις συμμετρικούς δεσμούς C-H. Παρόλο που κάθε δεσμός C-H είναι ελαφρώς πολικός, το μόριο είναι γενικά μη πολικό.
* αμμωνία (NH₃): Τριγωνικό πυραμιδικό σχήμα με τρεις πολικούς δεσμούς Ν-Η και ένα μοναδικό ζευγάρι στο άζωτο. Η ασύμμετρη διάταξη των δεσμών έχει ως αποτέλεσμα ένα πολικό μόριο.
* τετραχλωρίδιο άνθρακα (CCL₄): Τετραεδρικό σχήμα με τέσσερις πολικούς δεσμούς C-Cl. Το μόριο είναι μη πολικό επειδή οι δεσμοί είναι διατεταγμένοι συμμετρικά.
Συνοπτικά:
* Οι πολικοί δεσμοί είναι απαραίτητοι για ένα μόριο να είναι πολικό.
* Το σχήμα ενός μορίου καθορίζει αν οι πολικοί δεσμοί ακυρώνουν ο ένας τον άλλον.
* Η συμμετρική διάταξη πολικών δεσμών οδηγεί σε μη πολικά μόρια.
* Η ασύμμετρη διάταξη των πολικών δεσμών οδηγεί σε πολικά μόρια.
Η κατανόηση του τρόπου με τον οποίο η μοριακή μορφή και η πολικότητα είναι διασυνδεδεμένες είναι θεμελιώδεις για την πρόβλεψη των ιδιοτήτων ενός μορίου, όπως η διαλυτότητα, το σημείο βρασμού και η αντιδραστικότητα.
