Hallo Freunde, vielleicht habt ihr viele Zweifel bezüglich der Polarität einiger Moleküle in der Welt der Chemie. Viele von uns haben Zweifel an der Polarität von SO2 (Schwefeldioxid). Deshalb werde ich meine Informationen mit euch teilen, um die Zweifel bezüglich der Polarität von SO2 auszuräumen.
Ist SO2 polar oder unpolar? SO2 ist aufgrund des Elektronegativitätsunterschieds zwischen Schwefel- und Sauerstoffatomen von Natur aus polar. Je größer der Unterschied in der Elektronegativität ist, desto polarer ist das Molekül. Die gebogene Form von SO2 ist auf die Abstoßung zwischen den ungebundenen Elektronen an den Schwefel- und Sauerstoffatomen zurückzuführen. An der unsymmetrischen Form erkennt man auch, ob ein Molekül polar ist oder nicht.
Warum ist SO2 polar?
Im SO2-Molekül hat der Schwefel 6 Elektronen in seiner leeren Schale und der Sauerstoff hat ebenfalls 6 Elektronen in seiner leeren Schale. 4 Elektronen des Schwefels binden sich mit den beiden Elektronenpaaren der beiden Sauerstoffatome um den Schwefel herum.
Und nach der Bindung im SO2-Molekül bleibt die ungleiche Ladung auf Schwefel und Sauerstoff. Es verbleiben 2 ungebundene Elektronen auf dem Schwefel und 4 Elektronen auf den beiden Sauerstoffatomen.
Daher kommt es nach der Bindung des SO2-Moleküls zu einer ungleichen Ladungsverteilung. Das einsame Paar auf dem Schwefelatom und das einsame Paar auf dem Sauerstoffatom bewirken eine Abstoßung untereinander.
Der Schwefel ist elektronegativer als der Sauerstoff, so dass die Sauerstoff-Schwefel-Bindung eine ungleiche Ladungsverteilung aufweist und die Bindung polar ist.
Nach der VSEPR-Theorie ist die Abstoßung zwischen zwei einsamen Paaren größer als die Abstoßung zwischen dem einsamen Paar und dem Bindungspaar.
Auch im Fall von SO2 erzeugt das an den Schwefel- und Sauerstoffatomen vorhandene einsame Paar eine Abstoßung zwischen ihnen.
In solchen Fällen wie SO2, in denen mehr als eine einsame Paargruppe vorhanden ist, ist die geometrische Form des Moleküls etwas anders als bei einem Molekül, bei dem alle Gruppen Bindungen sind.
Faktoren, die die Polarität einer chemischen Verbindung beeinflussen
Die Polarität eines Moleküls wird durch die ungleiche Ladungsverteilung der am Molekül beteiligten Atome bestimmt. Die ungleiche Ladungsverteilung ergibt das Nettodipolmoment.
Das Molekül mit einem Nettodipolmoment ungleich Null ist polar, während das Molekül mit einem Nettodipolmoment gleich Null unpolar ist. CO2 und O2 sind Beispiele für unpolare Moleküle.
Die Gründe für die Unpolarität von CO2 können Sie in diesem Artikel nachlesen.
Die Moleküle, die ein Nettodipolmoment von Null haben, sind auf die gleiche Ladungsverteilung der Atome im Molekül zurückzuführen. Daher hebt sich das Dipolmoment auf und führt zu einem Nettodipolmoment von Null.
Dipolmoment = Bindungslänge * Ladung an jedem Element
Das berechnete Dipolmoment von SO2 (Schwefeldioxid) beträgt 1,6 Debyes.
Es ist besser zu verstehen, dass der Unterschied in der Elektronegativität einer der Hauptfaktoren ist, der die Polarität beeinflusst.
Die Polarität eines Moleküls ist direkt proportional zum Unterschied zwischen den Elektronegativitäten der beteiligten Atome im Molekül.
Die Polarität und Unpolarität eines Moleküls hängt von verschiedenen Faktoren ab, wie z.B.
- Molekulare Geometrie des Moleküls
- Die Anzahl der vorhandenen identischen Atome.
- Die Anzahl der im Molekül vorhandenen einsamen Paare.
- Die Symmetrie des Moleküls.
In der Welt der Chemie ist die Elektronegativität ein Maß dafür, wie stark ein Atom ein Elektron an sich ziehen kann.
Ein stärker elektronegatives Atom kann ein Elektron stark anziehen und ein schwach elektronegatives Atom kann ein Elektron schwach anziehen.
SO2-Bindungswinkel
Das SO2-Molekül hat die Form einer trigonalen Ebene. Die Abstoßung der einsamen Paare zwischen Sauerstoff und Schwefel bildet eine gebogene Form und der Winkel zwischen den Bindungen beträgt etwa 119-120 Grad.
Die Position der Atome im SO2 ist so, dass das Schwefelatom in der Mitte/zwischen den beiden Sauerstoffatomen liegt.
Das am Schwefelatom vorhandene einsame Paar verursacht jedoch eine Abstoßung mit dem an den Sauerstoffatomen vorhandenen einsamen Paar, was zu dem V-förmigen/bogenförmigen SO2-Molekül führt.
Der Bindungswinkel in SO2 = 120 Grad.
Weitere Informationen über die Geometrie, die Hybridisierung und die Lewis-Struktur von SO2 findest du im Artikel über die Lewis-Struktur von SO2.
Polare und unpolare Verbindungen
Wir alle sollten verstehen, dass zwei Atome, wenn sie eine Bindung eingehen, im Grunde genommen Elektronen miteinander teilen.
Und es ist auch wichtig, im Hinterkopf zu behalten, dass zwei verschiedene Atome nicht gleichmäßig die Elektronen des anderen teilen. Das liegt am Elektronegativitätsunterschied.
Das Atom mit der höheren Elektronegativität zieht das gebundene Elektronenpaar zu sich hin, verglichen mit dem Atom mit der geringeren Elektronegativität.
Die zwischen zwei Atomen gebildete Bindung ist nach den bereits durchgeführten Studien polar kovalent, wenn der Elektronegativitätsunterschied zwischen 0,5 und 1,6 liegt.
Bei dieser Bindung liegt das Zentrum der negativen Ladung nicht in der Mitte. Er würde sich am Ende eines Atoms mit größerer Elektronegativität befinden.
Wenn der Elektronegativitätsunterschied kleiner als 0,5 ist, handelt es sich um eine unpolare kovalente Bindung. Liegt der Elektronegativitätsunterschied hingegen über 2, handelt es sich um eine ionische Bindung.
Beim SO2 beispielsweise hat der Sauerstoff eine höhere Elektronegativität als der Schwefel, was es polar macht. Die Elektronegativität von Schwefel ist 2,58, während die Elektronegativität von Sauerstoff 3,44 beträgt.
Und im Fall von NaCl hat das Chloratom eine höhere Elektronegativität als Natrium, wodurch das Chloratom das gemeinsame Elektronenpaar zu sich zieht.
Wenn du ein Student der Naturwissenschaften bist, ist es sehr hilfreich, sich daran zu erinnern, dass die Elektronegativität der Elemente höher wird, je weiter du dich im Periodensystem der Chemie nach rechts bewegst.
Auch wenn du dich im Periodensystem nach oben bewegst, wird die Elektronegativität der Elemente höher.
Wenn du also prüfen willst, ob ein Molekül polar ist oder nicht,
solltest du dir den Wert der Elektronegativität der am Molekül beteiligten Atome, die Anzahl der einsamen Paare und Bindungen notieren.
und die allgemeine geometrische Form des Moleküls. Diese Informationen reichen aus, um festzustellen, ob das Molekül polar oder unpolar ist.