Πώς σχετίζονται η πολικότητα και η μοριακή συμμετρία;
πολικότητα
* Ορισμός: Η πολικότητα αναφέρεται στην ανομοιογενή κατανομή της πυκνότητας ηλεκτρονίων μέσα σε ένα μόριο. Αυτή η ανομοιόμορφη κατανομή δημιουργεί ένα διαχωρισμό φορτίου, με το ένα άκρο του μορίου να έχει ελαφρώς θετικό φορτίο (Δ+) και το άλλο άκρο να έχει ελαφρώς αρνητικό φορτίο (δ-).
* Αιτίες: Η πολικότητα προκύπτει από τις διαφορές στην ηλεκτροαρνητικότητα μεταξύ των ατόμων μέσα σε ένα μόριο. Η ηλεκτροαρνητικότητα είναι η ικανότητα ενός ατόμου να προσελκύει ηλεκτρόνια σε έναν δεσμό. Όταν δύο άτομα με διαφορετικό δεσμό ηλεκτροναριναρίων, τα ηλεκτρόνια τραβιούνται πιο κοντά στο πιο ηλεκτροαρνητικό άτομο, δημιουργώντας ένα μερικό αρνητικό φορτίο σε αυτό το άτομο και ένα μερικό θετικό φορτίο στο λιγότερο ηλεκτροαρνητικό άτομο.
Μοριακή συμμετρία
* Ορισμός: Η μοριακή συμμετρία αναφέρεται στη διάταξη των ατόμων και των δεσμών σε ένα μόριο που έχει ως αποτέλεσμα μια ισορροπημένη κατανομή φορτίου.
* Τύποι συμμετρίας: Τα μόρια μπορούν να έχουν διάφορους τύπους συμμετρίας, όπως:
* Γραμμική: Όλα τα άτομα βρίσκονται σε ευθεία γραμμή.
* Tetrahedral: Τέσσερις πανομοιότυπες ομάδες είναι διατεταγμένες γύρω από ένα κεντρικό άτομο σε ένα τετράεδρο.
* Trigonal Planar: Τρεις ίδιες ομάδες είναι διατεταγμένες γύρω από ένα κεντρικό άτομο σε ένα επίπεδο τρίγωνο.
* λυγισμένο: Δύο ομάδες είναι διατεταγμένες γύρω από ένα κεντρικό άτομο με γωνία δεσμού μικρότερη από 180 °.
Σχέση μεταξύ πολικότητας και μοριακής συμμετρίας
* συμμετρικά μόρια: Τα συμμετρικά μόρια έχουν συχνά μη πολικά Τα ομόλογα ή οι πολικότητες τους ακυρώνονται λόγω της ισορροπημένης κατανομής της χρέωσης. Για παράδειγμα, το μεθάνιο (CH4) είναι τετραεδρικό και μη πολικό, επειδή οι τέσσερις δεσμοί C-H είναι πανομοιότυποι και σημείο σε κατευθύνσεις που ακυρώνουν οποιαδήποτε πιθανή διπολική στιγμή.
* Ασύμμετρα μόρια: Τα ασύμμετρα μόρια έχουν συχνά πολικά Τα ομόλογα που δεν ακυρώνονται λόγω της μη ισορροπημένης κατανομής της χρέωσης. Για παράδειγμα, το νερό (H2O) είναι λυγισμένο, με δύο πολικούς δεσμούς Ο-Η. Τα διπόλια δεν ακυρώνονται, με αποτέλεσμα μια καθαρή διπολική στιγμή και καθιστώντας το νερό ένα πολικό μόριο.
Βασικά σημεία για να θυμάστε
* Δεν είναι όλα τα συμμετρικά μόρια δεν είναι πολικά: Ορισμένα συμμετρικά μόρια έχουν πολικούς δεσμούς που δεν ακυρώνονται λόγω της γεωμετρίας του μορίου. Για παράδειγμα, το διοξείδιο του άνθρακα (CO2) είναι γραμμικό, αλλά έχει πολικούς C =O δεσμούς. Το μόριο είναι συνολικά μη πολικό, επειδή τα διπόλια ακυρώνουν ο ένας τον άλλον.
* Δεν είναι όλα τα ασύμμετρα μόρια πολικά: Ορισμένα ασύμμετρα μόρια έχουν μη πολικούς δεσμούς. Για παράδειγμα, το τετραχλωρίδιο του άνθρακα (CCL4) είναι τετραεδρικό, αλλά έχει μη πολικούς δεσμούς C-CL. Το μόριο είναι συνολικά μη πολικό, επειδή τα διπόλια ακυρώνουν ο ένας τον άλλον.
Συνοπτικά: Η μοριακή συμμετρία μπορεί να είναι ένας καλός δείκτης πολικότητας, αλλά δεν είναι πάντα ένας ανόητος κανόνας. Είναι σημαντικό να εξεταστεί οι μεμονωμένες πολικότητες των δεσμών και η συνολική γεωμετρία του μορίου για τον προσδιορισμό της πολικότητάς του.
