Πώς η πολικότητα του μοριακού σχήματος;

Το μοριακό σχήμα διαδραματίζει κρίσιμο ρόλο στον προσδιορισμό της πολικότητας ενός μορίου. Εδώ είναι:

1. Πολικοί δεσμοί:

* πολικοί ομοιοπολικοί δεσμοί: Ένας πολικός ομοιοπολικός δεσμός σχηματίζεται όταν δύο άτομα με διαφορετικά ηλεκτρόνια μετοχών ηλεκτροαρνητικότητας. Το άτομο με υψηλότερη ηλεκτροαρνητικότητα προσελκύει τα κοινόχρηστα ηλεκτρόνια πιο έντονα, δημιουργώντας ένα μερικό αρνητικό φορτίο (δ-) σε αυτό το άτομο και ένα μερικό θετικό φορτίο (δ+) από το άλλο άτομο.

* Μη πολικοί ομοιοπολικοί δεσμοί: Εάν τα δύο άτομα έχουν παρόμοια ηλεκτροαρνητικότητα, το ζεύγος ηλεκτρονίων μοιράζεται εξίσου και ο δεσμός είναι μη πολικός.

2. Μοριακή γεωμετρία:

* Συμμετρικό σχήμα: Εάν το μόριο έχει συμμετρικό σχήμα (όπως τετραεδρικό, γραμμικό ή τριγωνικό επίπεδη), οι μεμονωμένοι δίποι των δεσμών (με μερική φορτία στα άτομα) συχνά ακυρώνουν ο ένας τον άλλον. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα ένα μη πολικό μόριο, ακόμη και αν έχει πολικούς δεσμούς. Για παράδειγμα, CO 2 Έχει δύο πολικά C =O δεσμούς, αλλά το γραμμικό σχήμα προκαλεί την ακύρωση των διπόλων.

* Ασύμμετο σχήμα: Εάν το μόριο έχει ασύμμετρο σχήμα (όπως λυγισμένο ή πυραμιδικό), τα μεμονωμένα δίπολα δεσμού δεν ακυρώνουν ο ένας τον άλλον. Αυτό δημιουργεί μια καθαρή διπολική στιγμή, καθιστώντας το μόριο πολικό. Για παράδειγμα, νερό (h 2 O) έχει δύο πολικούς δεσμούς Ο-Η, και το λυγισμένο σχήμα του έχει ως αποτέλεσμα μια καθαρή διπολική στιγμή, καθιστώντας το ένα πολικό μόριο.

3. Επίδραση των μοναχικών ζευγών:

* Τα μοναχικά ζεύγη ηλεκτρονίων συμβάλλουν στο σχήμα ενός μορίου και μπορούν να επηρεάσουν την πολικότητα του. Συχνά προκαλούν ένα μόριο να έχει λιγότερο συμμετρικό σχήμα, το οποίο μπορεί να οδηγήσει σε μια καθαρή διπολική στιγμή και να κάνει το μόριο πολικό.

Συνοπτικά:

* Οι πολικοί δεσμοί είναι απαραίτητοι για ένα μόριο να είναι πολικό, αλλά όχι επαρκείς. Ένα μόριο μπορεί να έχει πολικούς δεσμούς, αλλά εξακολουθεί να είναι μη πολικός εάν το σχήμα του είναι συμμετρικό.

* Το σχήμα ενός μορίου καθορίζει τον τρόπο αλληλεπίδρασης των μεμονωμένων διπόλων δεσμών. Εάν τα δίπολα ακυρώσουν ο ένας τον άλλον λόγω συμμετρίας, το μόριο είναι μη πολικό. Εάν δεν ακυρώσουν, το μόριο είναι πολικό.

* Τα ζεύγη ηλεκτρονίων μπορούν να διαταράξουν τη συμμετρία και να συμβάλλουν στην πολικότητα ενός μορίου.

Παραδείγματα:

* Co 2 : Γραμμικό σχήμα, πολικοί δεσμοί, μη πολικό μόριο.

* h 2 O: Λυγισμένο σχήμα, πολικοί δεσμοί, πολικό μόριο.

* ch 4 : Τετραεδρικό σχήμα, πολικοί δεσμοί C-H, μη πολικό μόριο.

* NH 3 : Πυραμιδικό σχήμα, πολικοί δεσμοί Ν-Η, πολικό μόριο (λόγω του μοναχικού ζεύγους στο άζωτο).

Η κατανόηση της σχέσης μεταξύ μοριακού σχήματος και πολικότητας είναι ζωτικής σημασίας για την πρόβλεψη των ιδιοτήτων των μορίων και την κατανόηση του τρόπου με τον οποίο αλληλεπιδρούν μεταξύ τους.