Hei ystävät, teillä saattaa olla monia epäilyksiä joidenkin molekyylien polaarisuudesta kemian maailmassa. Monet meistä epäilevät SO2:n (rikkidioksidi) poolisuutta. Niinpä jaan kanssanne tietoni selvittääksenne SO2:n poolisuutta koskevat epäilyksenne.
Onko SO2 poolinen vai pooliton? SO2 on luonteeltaan polaarinen, koska rikki- ja happiatomien välillä on elektronegatiivisuusero. Mitä suurempi elektronegatiivisuusero on, sitä napaisempi molekyyli on. SO2:n taivutettu muoto johtuu rikki- ja happiatomien sitoutumattomien elektronien välisestä vastuksesta. Epäsymmetrinen muoto tunnistaa myös sen, onko molekyyli polaarinen vai ei.
Miksi SO2 on polaarinen?
SO2-molekyylissä rikillä on 6 elektronia tyhjällä kuorella ja hapella on myös 6 elektronia tyhjällä kuorella. Rikin 4 elektronia sitoutuu rikkiä ympäröivien molempien happiatomien kahden elektroniparin kanssa.
Ja SO2-molekyylissä tapahtuneen sitoutumisen jälkeen rikkiin ja happeen jää eriarvoinen varaus. Rikkiin jää 2 sitoutumatonta elektronia ja molempiin happiatomeihin 4 elektronia.
Siten SO2-molekyylin sitoutumisen jälkeen tapahtuu epätasainen varauksen jakautuminen. Rikki- ja happiatomeilla olevat yksinäiset parit aiheuttavat repulsiota toistensa välille.
Rikki on elektronegatiivisempi kuin happi, minkä seurauksena happi-rikki-sidoksessa on epätasainen varausjakauma ja siihen muodostuva sidos on polaarinen.
VSEPR-teorian mukaan kahden yksinäisen parin välinen repulsio on suurempi kuin yksinäisen parin ja sidosparin välinen repulsio.
Tapauksessa SO2 vastaavasti rikki- ja happiatomeissa esiintyvä yksinäinen pari tuottaa niiden välille repulsiota.
Tällaisissa tapauksissa kuin SO2, joissa esiintyy useampi kuin yksi yksinäinen pariryhmä, molekyylin geometrinen muoto on hieman erilainen verrattuna molekyyliin, jossa kaikki ryhmät ovat sidoksia.
Kemiallisen yhdisteen poolisuuteen vaikuttavat tekijät
Molekyylin poolisuus määräytyy molekyyliin osallistuvien atomien epätasaisen varausjakauman perusteella. Epätasainen varausjakauma johtaa nettodipolimomenttiin.
Molekyyli, jonka nettodipolimomentin arvo on nollasta poikkeava, on poolinen, kun taas molekyyli, jonka nettodipolimomentti on yhtä suuri kuin nolla, on pooliton. CO2, O2 on esimerkki ei-polaarisista molekyyleistä.
Voit lukea artikkelista syyn CO2:n ei-polaarisuuteen.
Molekyylit, joiden nettodipolimomentti on nolla, johtuvat molekyylin atomien tasaisesta varausjakaumasta. Siksi dipolimomentti kumoutuu ja tuloksena on nettonolladipolimomentti.
Dipolimomentti = sidoksen pituus * kunkin alkuaineen varaus
SO2:n (rikkidioksidin) laskennallinen dipolimomentti on 1,6 debyyttiä.
On parempi ymmärtää, että elektronegatiivisuusero on yksi tärkeimmistä napaisuuteen vaikuttavista tekijöistä.
Molekyylin napaisuus on suoraan verrannollinen molekyyliin osallistuvien atomien elektronegatiivisuuksien eroon.
Molekyylin poolisuus ja poolittomuus riippuu eri tekijöistä, kuten
- Molekyylin molekyyligeometria
- Molekyylissä esiintyvien identtisten atomien määrä.
- Molekyylissä esiintyvien yksinäisten parien määrä.
- Molekyylin symmetria.
Kemiassa elektronegatiivisuus on mittari, jolla mitataan, kuinka voimakkaasti atomi voi vetää elektronia puoleensa.
Elektronegatiivisempi atomi voi vetää elektronia puoleensa voimakkaasti ja heikosti elektronegatiivinen atomi voi vetää elektronia puoleensa heikosti.
SO2:n sidekulma
SO2:n molekyyli muodostaa trigonaalisen tasakylkisen muodon. Hapen ja rikin välinen yksinäisen parin repulsio muodostaa taivutetun muodon ja sidosten välisen kulman on todettu olevan noin 119-120 astetta.
Atomien sijainti SO2-molekyylissä on sellainen, että rikkiatomi on keskellä / molempien happiatomien välissä.
Rikkiatomin yksinäinen pari aiheuttaa kuitenkin repulsiota happiatomien yksinäisen parin kanssa, mikä johtaa V-muotoiseen/bent-muotoiseen SO2-molekyyliin.
Sidekulma SO2:ssa = 120 astetta.
Kun haluat tarkempia tietoja SO2:n geometriasta, hybridisaatiosta ja Lewisin rakenteesta, kannattaa tutustua myös SO2:n Lewisin rakennetta käsittelevään artikkeliin.
Polaariset ja ei-polaariset yhdisteet
Meidän kaikkien on ymmärrettävä, että kahden atomin muodostaessa sidoksen ne periaatteessa jakavat elektroneja toisistaan.
Ja lisäksi on tärkeää muistaa, että kaksi eri atomia ei jaa yhtä paljon toistensa elektroneja. Se johtuu elektronegatiivisuuserosta.
Atomi, jolla on suurempi elektronegatiivisuus, vetää sidoselektroniparin puoleensa verrattuna atomiin, jolla on pienempi elektronegatiivisuus.
Kaksi atomin välille muodostuva sidos on jo tehtyjen tutkimusten mukaan polaarinen kovalenttinen, jos elektronegatiivisuusero on välillä 0,5-1,6.
Tässä sidoksessa negatiivisen varauksen keskipiste ei sijaitse keskellä. Se olisi suuremman elektronegatiivisuuden omaavan atomin päässä.
Ja jos elektronegatiivisuusero on pienempi kuin 0,5, sidos on ei-polaarinen kovalenttinen. Kun taas jos elektronegatiivisuusero on yli 2, sidos on ionisidos.
Esimerkiksi SO2:n tapauksessa hapella on suurempi elektronegatiivisuus kuin rikillä ja se tekee siitä poolisen. Rikin elektronegatiivisuus on 2,58, kun taas hapen elektronegatiivisuus on 3,44.
Ja NaCl:n tapauksessa klooriatomilla on korkeampi elektronegatiivisuus kuin natriumilla, mistä johtuen klooriatomi vetää jaetun elektroniparin itseensä.
Jos olet luonnontieteiden opiskelija, on erittäin hyödyllistä muistaa, että kemian jaksollisessa järjestelmässä oikealle siirryttäessä alkuainemolekyylien elektronegatiivisuus kasvaa.
Kuin myös, kun siirryt jaksollisessa järjestelmässä ylöspäin, alkuaineiden elektronegatiivisuus kasvaa.
Jos siis haluat tarkistaa, onko molekyyli polaarinen vai ei.
Sinun pitäisi merkitä muistiin molekyyliin osallistuvien atomien elektronegatiivisuuden arvo, yksinäisten parien ja sidosten määrä.
Ja molekyylin yleinen geometrinen muoto. Nämä tiedot riittävät päättelemään, onko molekyyli poolinen vai pooliton.